cornell sun

Распространённые заблуждения о Солнце

На Солнце нет воды

Это неправда. Фраза о том, что на Солнце есть вода, звучит очень странно, тем не менее вода на Солнце есть, и ее довольно много. Откуда она там берется и в каком виде существует? Вода имеет очень простую формулу: для ее образования нужен только водород и кислород. И того и другого на Солнце в избытке. Тем не менее этого вовсе не достаточно, чтобы вода непременно образовалась. Например, на Солнце есть все компоненты, чтобы сделать молекулу ДНК, но это не значит, что эта молекула может там существовать, так как, конечно же, она будет сразу разрушена под действием температуры. Иными словами, на Солнце могут существовать не все молекулы, а лишь самые устойчивые, самые неприхотливые. Такой молекулой является, в частности, угарный газ (CO), который на редкость стойкий благодаря так называемой тройной валентной связи. Еще одна молекула — азот (N2). И как ни странно, это и молекула воды, являющаяся, благодаря счастливому стечению обстоятельств, одной из самых прочных в природе. Так что вода на Солнце есть, и хотя в процентах молекулы воды составляют ничтожную долю от массы Солнца, в абсолютных величинах запасов пресной воды на Солнце больше, чем где бы то ни было в нашей Солнечной системе.

Можно отметить, что, так как молекулы, в том числе молекулы воды, чувствительны к температуре, то преимущественно они образуются в областях низкой температуры. На Солнце такими участками являются солнечные пятна, имеющие температуру всего около 4,5 тысяч градусов (окружены они областями с температурой 6 тысяч градусов). Именно в пятнах, а также в очень узком слое под поверхностью Солнца, называемом областью температурного минимума, сосредоточены основные запасы воды на Солнце. Так что в некотором смысле, когда в Средневековье люди полагали, что солнечные пятна — это озера воды на солнечной поверхности, они были в каком–то смысле не очень далеко от истины.

Солнце все время находится на одном месте
Это неправда. Солнце является типичной звездой, которых очень много во Вселенной. Оно находится в космосе, где сосредоточена большая часть газа и звезд, которые образовались из этого газа. Наша Галактика имеет спиральную структуру, и звезды концентрируются в ее рукавах, между ними и так далее. Все они, как и Солнце, вращаются вокруг центра Галактики. Для Солнца движение вокруг центра Галактики происходит со скоростью 217 километров в секунду. Скорость высокая, но, поскольку масштабы огромные, свой оборот Солнце делает примерно за 250 миллионов лет (галактический год). Таким образом, Солнце непрерывно движется в космическом пространстве вокруг центра Галактики.

Солнце является центром Солнечной системы, в которую входит само Солнце как центральное тело и планеты, которые имеют очень маленькую массу и поэтому вращаются вокруг Солнца, мало влияя на движение самого Солнца. Масса Солнца гораздо больше масс всех планет, поэтому центр масс Солнечной системы находится внутри самого Солнца. Поскольку планеты движутся с разной скоростью и меняют свое положение по отношению к Солнцу, центр масс перемещается внутри Солнца, и Солнце вращается вокруг этого перемещающегося внутри него центра масс. Таким образом, движение Солнца происходит вокруг центра Галактики и центра масс Солнечной системы.

Летом Солнце ближе к Земле, чем зимой

Это неправда. Начнем с того, что расстояние между Солнцем и Землей действительно не является постоянным, а меняется в течение года. Это связано с тем, что Земля вращается вокруг Солнца не по кругу, а «почти по кругу». Фигура, которую представляет собой орбита Земли, как и орбиты всех других планет нашей Солнечной системы, называется эллипсом. В целом орбиты планет могут быть сколь угодно вытянутыми. Такую орбиту, в частности, имеет Плутон, который во время плутонианского лета приближается к Солнцу на расстояние «всего» 4,5 миллиарда километров, а «зимой» удаляется от Солнца на 7,5 миллиардов. К слову, год на Плутоне длится 250 лет. Если бы орбита Земли была бы похожа на орбиту Плутона, то видимый размер Солнца на небе в течение года менялся бы в два раза, а потоки тепла и света, падающие на Землю зимой и летом, различались бы в 4 раза. Средняя температура на Земле зимой была бы около минус 50 °C на экваторе, а у полюсов — в районе минус 150 °C, и, скорее всего, эти строки просто некому было бы читать. К счастью, орбита Земли — это почти круг. Среднее расстояние от Солнца до Земли составляет почти 150 миллионов километров (свет проходит это расстояние чуть более чем за 8 минут). В ближней точке орбиты Земля приближается к Солнцу на 2,5 миллиона километров, а в дальней точке удаляется на такое же расстояние. Соответствующее изменение расстояния составляет всего 1,5%. На такую же долю меняется видимый размер диска Солнца на небе в течение года. Разумеется, большинство людей этого даже не замечает.

И все же, когда Солнце ближе всего к Земле — летом или зимой? Ответ на это вопрос известен: Земля проходит через ближнюю точку своей орбиты каждый год примерно в одно и то же время — почти сразу после новогодних праздников, около 3–4 января. Иными словами, в это время на небе можно увидеть Солнце максимально большого размера. Становится ли в этот день хоть немного теплее? Строго говоря, да, так как близость к Солнцу увеличивает среднюю температуру на 2–3 градуса, но, конечно же, смена времен года при той орбите Земли, которую мы имеем, никак не связана с расстоянием до Солнца. Гораздо более важной в нашей земной жизни является высота Солнца над горизонтом и, как следствие, плотность падающих на поверхность Земли солнечных лучей. А она, особенно на высоких широтах, на которых находится большая часть нашей страны, меняется в течение года не на 1–2%, а в несколько раз.

Впрочем, есть и гораздо более простой способ понять, что времена года никак не связаны с расстоянием до Солнца. Достаточно вспомнить, что январь является центральным месяцем зимы лишь в северном полушарии. В южном полушарии на это же самое время приходится пик лета. Соответственно, для большинства жителей той же Южной Америки тот факт, что Солнце ближе всего в январе, вероятно, не кажется таким удивительным, как для нас.

Потрясающий снимок солнца

Сделан при помощи нового фильтра «Baader Planetarium Calcium K-Line».

Что это? Аа, ничего. Всего лишь плазменное торнадо на солнце.

Кому принадлежит солнце?

Если исчезнет Солнце

Не важно почему, и не обязательно исчезнет, возможно Землю выкинет в открытый космос блуждающе планетой. Но что будет, если Солнце исчезнет?

1. Солнце исчезло.

2. После того как Солнце исчезнет, мы узнаем об этом только через 8 минут. Это время за которое последние фотоны света достигнут поверхности планеты. При этом Юпитер будет виден на потемневшем небе, в зависимости от его положения на орбите, от получаса до часа, пока последний отраженный фотон света не достигнет нашей планеты. 

В это же время, Земля двинется в открытый космос по прямой со скоростью около 107'000км/ч и начнет остывать. Термометр судного дня уйдет в стремительный экспоненциальный штопор. Земля начнет терять тепло по обратной экспоненте, и чем дальше, тем медленнее.

Половина землян еще ни о чем не подозревает, редкие ночные гуляки могут нахмуриться исчезнувшей Луне и резкому сгущению сумерек. В поле за городской чертой становится в 300 раз темнее чем в безоблачную полнолунную ночь. Энергосистемы основанные на ископаемом топливе работают в штатном режиме обеспечивая людей светом и теплом.

3. В течении первых трех суток средняя температура на планете опустится до 0С, лишившись гравитационного воздействия Солнца океаны устремятся выровнять средний уровень моря, никаких больше смен дня и ночи и никаких приливов и отливов. Приливные волны высотой до 7м улягутся в течении недели, так же как и ветра, погодный механизм питаемый солнечной энергией остановился. Возможны легкие землетрясения вызванные исчезновением приливных сил влиявших в том числе и на земную кору.

4. Прошла первая неделя Тьмы, средняя температура на планете опустилась до -17С. Фотосинтез остановился неделю назад.  Нового кислорода в атмосфере больше не будет, но это не проблема, даже при сохранении текущего темпа потребления кислорода, его хватит еще на 1000 лет. Но потребители кислорода стремительно сходят с арены. Погибли все растения, кроме деревьев толще полуметра, эти будут погибать медленно благодаря запасам сахарозы в древесине. Правительства не дееспособны и идет лавинообразная децентрализация управления. Реального контроля над ситуацией нет ни у кого. Реагировать с такой скоростью в таких условиях, способна только очень маленькая страна, идеально подходит Исландия, которая даже в "солнечные" дни на 84% зависела от геотермальных источников. У них есть и технологии и знания о том как пользоваться теплом земли для обогрева и генерации электричества. Тем в временем в остальном мире численность населения повторяет экспоненту температуры атмосферы. В структурах правопорядка массовое дезертирство. Армия не способна ничего сделать согласованно. Как можно охранять государство когда твои родные замерзают? В экваториальных странах анархия хаос и массовые смерти от переохлаждения. В таких условиях единственная мобильная социальная группа это имеющие доступ к легкомоторной авиации. Но смысла большого в этом уже нет. Идет массовый исход населения к источникам тепла. Борьба за контроль над электростанциями.

5. Первая годовщина Тьмы. Температура воздуха -100С. Уже полгода как в последний раз на улице был слышен звук двигателя внутреннего сгорания. Любому человеку, при выходе на поверхность без скафандра, гарантирована смерть от переохлаждения, в лучшем случае в течении 7 минут. При непосредственном вдохе воздуха легкие стеклянеют мгновенно. Океаны покрылись коркой льда до 10 метров. Все кто боролся за электростанции, и прятался в их подвалах погибли погрязнув в каннибализме. Даже самые крупные и современные атомные электростанции оказались не способны поддерживать генерацию тепла при температуре -100С в сжимающемся кольце холода. Именно оборудование управления дало сбой. На планете осталось два подземных анклава человечества, в Йеллоустоуне США и в Исландии. Это стало возможным только благодаря развитой инфраструктуре, а действовать нужно было быстро. В России на Камчатке из-за слабой развитости инфраструктуры и слабого технического оснащения просто не успели зарыться.

6. 3 года. Температура на планете уравновесилась на отметке -160С. Дождь. Уже второй год идет непрекращающийся моросящий дождь. Это выпадает конденсат атмосферы, сжижается кислород, водород, азот и т.д. Йеллоустоун погиб. Состоящий из глинозема и прочих подвижных слоев почвы, не отличавшийся стабильностью и в теплые годы, полностью разрушен подвижками лавы под поверхностью земли.

Надежды нет. Исландия старается стабилизировать производство и потребление продовольствия. Самой ценной становится электрическая энергия. Тепло это хорошо, но нужен свет, нужны УФ лампы для гидропоники, но все не имеет смысла. Генераторы не вечны. Техника и запасы запчастей не вечны. Ни о каком производстве не идет и речи. И главная проблема кислород, технологий для добычи конденсата кислорода недоступны. С ведром за ним не сходить на поверхность. Скафандров не завезли, а своих у Исландии нет как и космической программы. Последний оплот человеческой цивилизации угасает.

7. 300 лет со дня смерти последнего человека. Планета промерзла на многие километры вниз. Но мертва ли она? Нет. Земля все еще живая планета. Ядро генерирует тепло. У самого дна вода остается жидкой где и живут экстремофильные микроорганизмы в местах выхода геотепла. В таком состоянии планета способна существовать миллионы миллионов лет поддерживая примитивную жизнь под коркой льда.

И возможно, только лишь возможно, что её, промчавшуюся 100000 световых лет по Млечному Пути, захватит притяжение какой-либо звезды и Земле повезет пригреться в ее лучах. И история жизни на Земле пойдет на второй круг.

Лучи солнца освещают главный зал, кассы и справочную Центрального вокзала Нью-Йорка.