В конце концов Солнце успокаивается. Группа активных пятен исчезает. Но магнитные процессы на Солнце невероятно сложны. Не проходит и нескольких недель, а в магнитном поле Солнца уже возникли новые петли и связи. Только ситуация на Земле нормализовалась, а люди похоронили умерших, как на поверхности звезды появляется новая группа уродливых пятен.
Мое Солнце — звезда
Издержки профессии астронома заключаются в том, что нам приходится получать по почте бесплатные учебники по астрономии. Как и спам в электронной почте (но массой в 5 кг), они приходят без уведомления и обычно отправляются прямиком в букинистический магазин собирать пыль (эквивалент спам-фильтра в реальной жизни).
Я не могу удержаться, чтобы не пролистать их. Я знаю, что для меня это будет пытка, потому что я обязательно найду странную компоновку глав, несколько научных ошибок, какие-то фразочки, которые выбьют меня из колеи. И всякий раз, без исключений, я нахожу все это в разделе, посвященном Солнцу. В нем неизменно будет тот или иной вариант следующего предложения: «Солнце — это обычная, среднестатистическая звезда».
Если вы решите прочитать только эту главу и навсегда закрыть мою книгу, пожалуйста, запомните лишь одно: Солнце — это звезда со всеми вытекающими последствиями. Солнце — мощный, огромный, бурно кипящий котел массы и энергии. В масштабах бушующего внутри него пламени все ядерное оружие, когда-либо созданное человечеством, кажется микроскопически ничтожным. Чтобы заполнить объем Солнца, понадобится миллион планет размером с нашу, а излучаемый им свет виден на триллионы и триллионы километров. Невидимые силы переплетаются и сражаются друг с другом за контроль на его поверхности, а когда оно выходит из себя, последствия могут быть печальными или даже трагическими.
Вот что означает «обычная» звезда.
Давайте проясним — существует множество звезд, подобных Солнцу, и, если тщательно подбирать слова, тогда да, Солнце — это среднестатистическая звезда. Самые маленькие звезды имеют массу примерно в одну десятую от массы Солнца, а самые большие в сотни раз массивней, поэтому Солнце находится где-то ближе к нижней границе диапазона. Но здесь не учитывается реальная численность звезд: звезды с малой массой гораздо, гораздо многочисленнее, чем их более тяжелые сестры. Более 80 % звезд в нашей Галактике имеют массу меньше Солнца, примерно у 10 % такая же масса, как у Солнца, а оставшиеся 10 % имеют бо́льшую массу. Поэтому да, за стандартный космический тест Солнце получает довольно хорошую оценку. Может быть, 4+.
Разумеется, астрономы — признаюсь, я тоже этим грешу — любят использовать уменьшительные прилагательные, описывая звезды с малой массой: миниатюрные, крошечные, слабые. Но это вряд ли справедливо: даже самая маленькая звезда гораздо, гораздо крупнее, чем Юпитер, а Юпитер огромный — в него поместилось бы 1400 планет Земля, поэтому даже маленькая звезда — это гигантский объект.
И тем не менее Солнце крупнее, чем большинство звезд в Галактике: их средний диаметр составляет лишь десятую часть диаметра Солнца. Поэтому даже в космических масштабах Солнце большое.
В человеческих масштабах, как вы можете вообразить, это страшное, страшное место.
Солнце находится от нас на расстоянии 150 млн км. Если бы мы могли проложить к нему шоссе, то понадобилось бы 170 лет, чтобы доехать до него. Даже на самолете пришлось бы лететь два десятилетия, если бы это было возможно.
Тем не менее… представьте, что сейчас лето и вы стоите на улице. Вы подставляете лицо Солнцу. Чувствуете тепло? Конечно! Солнце такое яркое, что на него даже невозможно смотреть. А если вы постоите на солнце дольше нескольких минут, то рискуете повредить свою кожу.
Внушительная энергия Солнца генерируется глубоко в его сердцевине, где идет ядерная реакция: внутри Солнца постоянно происходит слияние ядер водорода с образованием ядер гелия. При каждой такой реакции высвобождается немного энергии, а в недрах Солнца эти реакции происходят постоянно: каждую секунду каждого дня Солнце преобразует 700 млн т водорода в 695 млн т гелия.
Недостающие 5 млн т преобразуются в энергию согласно знаменитому уравнению Эйнштейна E=mc2, которое демонстрирует, что масса и энергия могут превращаться друг в друга и что крупица материи производит колоссальное количество энергии. Пять миллионов тонн — это огромное количество материи, эквивалентное массе семи доверху груженых нефтеналивных супертанкеров… а Солнце пережевывает столько водорода каждую секунду
[5].
Энергия, ежесекундно генерирующаяся в ядре Солнца и равная энергии, излучаемой его поверхностью, эквивалентна детонации 100 млрд ядерных бомб мощностью 1 Мт. Это в 200 млн раз больше суммарной мощности всего ядерного оружия, когда-либо взорванного на поверхности Земли, под землей и в воздухе… а Солнце делает это каждую секунду каждого дня и не перестанет еще миллиарды лет.
Некоторые любят говорить, что Солнце, по сути, это гигантская ядерная бомба, но это ошибочное мнение: бомба взрывается
[6]. Но Солнце не взрывается, потому что имеет большую массу. Это означает, что оно обладает значительными силами тяготения, уравновешивающими энергию, которую оно генерирует. За счет образующегося тепла Солнце стремится расшириться (как надувается воздушный шар), но собственные силы тяготения не дают ему это сделать. Это состояние равновесия; в принципе, газовый шар с ядерным синтезом в центре, удерживаемый собственными силами тяготения, — это хорошее определение звезды.
Однако тот факт, что Солнце не взрывается целиком как бомба, не означает, что взрывов не происходит. На деле, Солнце способно на эпические взрывы; но они не ядерные по своей природе, они магнитные.
Текущие события
Когда я был маленьким (да что уж, даже сейчас, надо признаться), меня зачаровывали магниты. У меня было несколько разных, и я постоянно с ними играл. Я много читал о магнетизме, и в одной из моих книг говорилось, что магнетизм можно уничтожить теплом. Я (осторожно!) подержал брусок магнита несколько минут в пламени свечи и точно, после этого он перестал притягивать гвозди и иголки.
Уже в то время я увлекался астрономией, и у меня была книга, рассказывающая о магнитном поле Солнца. Я помню, что меня смущал один факт: как у Солнца может быть магнитное поле, если оно такое горячее?
Тогда я не понимал, что магнитное поле может возникать разными путями. Проще говоря, магнитное поле могут генерировать движущиеся электрические заряды. Например, когда вы включаете свет, электроны (отрицательно заряженные субатомные частицы) движутся по проводам от розетки в стене к лампе. Этот поток создает вокруг провода локальное (временное) магнитное поле. Однако, когда вы выключаете свет, поток электронов прекращается, и магнитное поле пропадает
[7].
