Температура поверхности Солнца - Звездное небо

Когда стал известен Химический состав Солнца, число ядерных реакций, которые могли бы служить возможным источником огромного количества вырабатываемой Солнцем энергии, резко сократилось. Само собой разумелось, что говорить можно было только о реакциях, топливом в которых служи водород и, может быть, отчасти гелий. Никакие другие элементы не представлены на Солнце в достаточных количествах.

В таком случае ежесекундная потеря Солнцем 4600000т. массы - это потеря массы в результате превращения водорода в гелий. Водород является ядерным топливом Солнца, а гелий - его ядерным "пеплом". Поскольку потеря массы в ходе превращения водорода в гелий составляет 0,73% всей массы сливающегося водорода, ежесекундная потеря 4600000т. массы означает, что каждую секунду 630000000 т. водорода превращается в гелий.

Этот факт позволяет предположительно оценить возраст Солнца. Общую массу Солнца можно вычислить, исходя из силы, с которой оно притягивает Землю на расстоянии 150000000 км; она составляет 2220000000000000000000000000 т. Каждую секунду прибавляется 630000000 т. водорода, и если мы примем, что первоначально Солнце состояло только из водорода, что атомы этого водорода все время сливались в гелий с одной и той же скоростью и что солнечное вещество всегда хорошо перемешивалось, то можно подсчитать, сколько требуется секунд, чтобы количество водорода уменьшилось со 100 до 81,76%. Оказывается, на это потребовалось бы 20 миллиардов лет. А для того, чтобы израсходовать все оставшееся водородное топливо, потребуется еще 90 миллиардов лет.

Разумеется, было бы слишком смело полагать, что скорость синтеза гелия из водорода останется неизменной до полного истощения запаса топлива или что она всегда была такой же, как и теперь. Несомненно, присутствие разных количеств гелиевого "пепла" может оказать влияние на скорость реакции или даже на ее характер.

Но одного предположения, что солнечная энергия пополняется за счет слияния водорода в гелий, было еще недостаточно. Необходимо было еще доказать, что на Солнце существуют условия для такого слияния. У нас на Земле есть большие запасы водорода, хотя бы в мировом океане, и все же синтеза гелия из его атомов не происходит. Если бы они начали сливаться, Земля взорвалась бы и испарилась, в очень маленькую и очень недолговечную звезду. С другой стороны, если бы такую реакцию можно было проводить медленно и под контролем, человечество было бы обеспечено энергией на миллионы лет. Однако условия на Земле таковы, что возможность самопроизвольного слияния атомов водорода исключена, а ученым не удалось создать условий для контролируемой реакции. Единственное, что они сумели сделать, - это добиться неконтролируемого превращения в гелий небольших количеств водорода, создав водородную бомбу 50-х годов.

В 1893 г. немецкий физик Вильгельм Вин (1864-1928) подробно изучил это явление. Каждой температуре соответствует свой максимум излучения - волна определенной длины, преобладающая в этом излучении. Вин обнаружил, что по мере повышения температуры этот пик смещается в сторону коротких волн, причем его смещение может быть выражено простой математической формулой. Таким образом, если при излучении спектра какого-либо предмета удается установить пик излучения этого спектра, можно узнать температуру самого предмета. Характер спектральных линий тоже меняется с изменением температуры, и они тоже помогают ее определить.

По солнечному спектру удалось установить, что температура поверхности Солнца составляет 6000'С. Таким же способом можно определить температуру поверхности других звезд, и некоторые из них оказались более горячими, чем Солнце. Температура поверхности Сириуса, например, равна 11 000'C, а у Альфы Южного Креста она достигает 21000'C.

По земным представлениям очень поверхность Солнца очень горяча. Она достаточно горяча, чтобы расплавить и обратить в пар все известные нам вещества.

Похожие статьи




Температура поверхности Солнца - Звездное небо

Предыдущая | Следующая