Почему светит Солнце?
Спросите у любого человека, какое из небесных светил считает он самым важным, и непременно услышите: «Солнце!» Такой ответ, пожалуй, никто не станет оспаривать. Ведь Солнце для нас — неиссякаемый источник света и тепла, а свет и тепло даруют жизнь растениям, животным и людям.
Подсчитано, что в среднем величина излучения, исходящего из каждого квадратного метра солнечной поверхности, составляет 62 тыс. киловатт, что приблизительно равно мощности Волконской ГЭС. Мощность же излучения всего Солнца эквивалентна работе 5 миллиардам миллиардов таких электростанций!
Приведем еще одну цифру: каждый квадратный метр солнечной поверхности излучает столько света, сколько его могли бы дать 5 млн 100-ваттных электрических лампочек... Так, без устали, паше лучезарное светило «трудится» не столетия и даже не тысячелетия, а миллиарды лет!
Что же происходит на Солнце? Откуда оно непрерывно черпает поистине колоссальное количество энергии?
В 1920 году выдающийся английский астроном Артур Эддингтон (1882—1944) впервые предположил, что источником солнечной энергии может быть термоядерный синтез. Впоследствии другие ученые развили эту идею. Согласно современным представлениям, в глубинах Солнца и ему подобных звезд происходят ядерные реакции, то есть процессы, в ходе которых образуются не химические соединения, а ядра новых химических элементом. И вот в раскаленных недрах светила, где температура может достигать 15 млн градусов, ядра атомов водорода — протоны, преодолевая силу взаимного отталкивания, сближаются и, «сливаясь», образуют ядра гелия.
Этот процесс превращения водорода в гелий состоит из цепочки трех последовательных ядерных взаимодействий, получивших название протонного цикла, в результате которого из четырех ядер водорода образуется од по ядро гелия. Но масса ядра гелия несколько меньше массы четырех протонов. "Гак, при синтезе 1 г водорода «дефект массы» составляет 7 мг. Зная это и используя открытый Альбертом Эйнштейном (1879—1955) закон взимосвязи массы и энергии, можно подсчитать, что только при «сгорании» 1 г водорода выделяется 150 млрд калорий! В солнечном же термоядерном «котле» каждую секунду должно «сгорать» 564 млн т водорода, то есть превращаться в 560 млн т гелия. И если бы из оставшихся на Солнце запасов водорода половина пошла на термоядерный синтез, то Солнце светило и согревало бы Землю с неослабевающей силой еще па протяжении 30 млрд лет. Значит, термоядерный процесс может быть тем неиссякаемым источником энергии Солнца, который так долго не удавалось установить.
Термоядерные реакции протекают лишь при температурах более 10 млн градусов. Такая высокая температура может господствовать только в самой «центральной» области Солнца с радиусом, равным примерно четверти солнечного. Энергия в этом самоуправляемом термоядерном реакторе выделяется в виде жестких гамма-квантов.
«Просачивание» излучения из центра Солнца к поверхности совершается крайне медленно. При этом в процессе переноса энергии от слоя к слою гамма-кванты дробятся. Сперва они превращаются в кванты рентгеновских лучей, затем в ультрафиолетовые... Пройдет около 10 млн лет, прежде чем родившиеся в недрах светила гамма-кванты выйдут из него фотонами видимого света. Таким образом, свет, испускаемый Солнцем сегодня, был порожден еще в конце третичного периода, то есть задолго до появления на Земле типа современного человека.
Но оптическое (видимое) излучение Солнца не отражает физической сущности явлений, совершающихся в глубинах светила. Л если так, то солнечный термоядерный синтез — всего лить гипотеза, которую требуется доказать.
|
|
Читайте в рубрике «Звезда Солнце»: |