Этот вывод подтверждается также спектральным анализом. В раскаленной солнечной атмосфере температура наименее высока. И вот спектральный анализ показывает, что даже в этой части солнечного шара жар настолько силен, что железо, натрий, магний и множество других земных элементов находятся здесь в состоянии раскаленного пара. Мы имеем основание предполагать, что даже здесь господствует еще такая температура, которая равна температуре вольтовой дуги.
Мы можем судить о температуре солнца лишь по тому количеству теплоты, какое оно посылает на землю. Но для этого мы должны в точности знать закон излучения, выражающий отношение излучаемой теплоты к температуре солнца. Кроме того, мы должны знать еще, как велика способность лучеиспускания солнца. Способность тел излучать теплоту зависит от характера тела и от состояния его поверхности. Поэтому два тела одинаковой температуры могут давать очень различное количество тепла. Но мы не знаем в точности состояние солнечной фотосферы, которая излучает теплоту. Лучеиспускание может исходить от твердых или жидких, а также и от газообразных частиц, находящихся под сильным давлением. Нам неизвестно также, как изменяется способность тел излучать тепло при очень высоких температурах, которых мы не можем искусственно создать. При таких условиях мы, в лучшем случае, можем лишь определить температуру абсолютно темного тела, имеющего одинаковый с солнцем диаметр и обладающего одинаковым с ним излучением тепла. Эта температура называется эффективной солнечной температурой. Она достигает приблизительно 7000°. Эта величина получена путем вычисления на основании ранее указанного количества излучаемого солнцем тепла на квадратный сантиметр земной поверхности. Над фотосферой солнца простирается еще громадная атмосферная оболочка. Но ее температура не столь высока. В ней задерживается часть тепловых лучей, идущих из фотосферы. Таким образом, в пространство излучается меньше теплоты, чем это соответствует температуре фотосферы. Принимая во внимание это обстоятельство, профессор Шейнер[7] определяет эффективную солнечную температуру в 7760°. Эту величину следует считать относительно довольно точной. Шейнер не допускает, чтобы разница могла превышать здесь 1000°.
К величайшим явлениям в природе принадлежат солнечные затмения. Это в особенности следует сказать о полных затмениях. В прежние времена они наводили ужас на людей. Полные затмения продолжаются всего лишь несколько минут. В это время солнце бывает скрыто от вашего взора темным, как ночь, диском луны. Оба светила словно висят тогда друг на друге на небе. Небо и земная поверхность освещаются необыкновенным, волшебным светом. Такое освещение обусловливается, главным образом, венком световых лучей — короной, которая появляется в это время вокруг темного диска луны. Она снова исчезает при появлении первых солнечных лучей. Уже Плутарх упоминает о таком венке лучей. Корона эта появляется при всяком полном солнечном затмении. Но до настоящего времени никак не удается сделать корону видимой для человеческого глаза в другое время. Поэтому ее можно наблюдать только в редкие и очень короткие мгновения полного солнечного затмения. По этой именно причине мы так мало знаем до сих пор о природе короны. Но можно, кажется, согласится с мнением Кеплера[8], что корона представляет собой наружную часть светящейся солнечной атмосферы. Спектральный анализ открыл в свете короны зеленую линию. Такой линии мы не встречаем ни в одном из спектров известных нам земных тел. Поэтому, мы имеем здесь дело с совершенно неизвестным нам элементом. Он получил название «корония»[9]. Он встречается в короне еще на высоте 90.000 миль над поверхностью солнца. Кроме этой линии, в короне нашли при помощи спектроскопа еще другие светлые линии. Отсюда следует, что она обладает самостоятельным светом, т.-е. представляет собой раскаленную, состоящую из мельчайших частиц материю. Повидимому, форма короны претерпевает периодические изменения, в одиннадцатилетний период времени[10]. Но окончательно это еще не выяснено. Фотографические снимки обнаружили, наконец, в короне удивительные полосы, которые сильно напоминают хвосты комет. Во время полного солнечного затмения 21 декабря 1889 года проф. Шеберле[11] в Чили получил на фотографической пластинке туманное пятно над краем солнца. Оно отстояло от солнца на 5/6 его поперечника. Вероятно, это была комета, а, быть может, вещество короны, выброшенное в мировое пространство.
7
8
Иоганн Кеплер (27 декабря 1571 года – 15 ноября 1630 года) — немецкий математик, астроном, механик, оптик, первооткрыватель законов движения планет Солнечной системы. —
9
Во время наблюдения в Северной Америке полного солнечного затмения, произошедшего 7 августа 1869 года, Уильям Харкнесс и Чарльз Янг (Юнг) независимо друг от друга обнаружили спектральную линию излучения слабой интенсивности с длиной волны 530,3 нм в зелёной части спектра короны. Так как эта линия не идентифицировалась со спектральными линиями ни одного из известных тогда химических элементов, была высказано предположение об обнаружении на Солнце нового химического элемента, названного коронием. Короний просуществовал в научной и учебной литературе до опубликования в 1939 году работы астрофизиков Бенгта Эдлена и Вальтера Гротриана с доказательством, что спектральная линия 530,3 нм принадлежит тринадцатикратно ионизированному железу (Fe13+, в спектроскопических обозначениях [Fe XIV]). Так как для столь высокого уровня ионизации требуется недостижимая в земных лабораториях очень высокая температура, это стало одним из подтверждений экстремальной температуры солнечной короны. —
10
Одиннадцатилетний цикл (цикл Швабе, цикл Швабе-Вольфа) — наиболее заметно выраженный цикл солнечной активности с длительностью около 11 лет. Цикл характеризуется довольно быстрым (в среднем примерно за 4 года) увеличением числа солнечных пятен, а также другими проявлениями солнечной магнитной активности, и последующим, более медленным (около 7 лет), его уменьшением. В ходе цикла наблюдаются и другие периодические изменения, например — постепенное сдвижение зоны образования солнечных пятен к экватору («закон Шпёрера»). «Одиннадцатилетним» цикл называют условно: его длина в XVIII–XX веках менялась от 7 до 17 лет, а в XX веке в среднем была ближе к 10,5 годам. —
11
Шеберле, Джон Мартин (1853−1924) — германо-американский астроном. В 1888 году он стал одним из первых астрономов только что созданной Ликской обсерватории. Вёл позиционные наблюдения на меридианном круге, разработал