Мы только что созерцали величие Солнца и видели, что Солнце есть родоначальник и властитель планетных миров и что жизнь нашей планеты находится в непосредственной зависимости от его благодатных лучей.
Но что такое представляет собой Солнце в бесконечной вселенной? Какое место занимает оно в мировом пространстве?
Оказывается, что огромный светильник, колоссальный шар, который в миллион раз больше по объему, чем Земля, и в 300 тысяч раз тяжелее ее, — это только маленькая светлая точка в беспредельной вселенной.
Наше Солнце не что иное, как звезда. Вот перед вами карта (рис. 51) уголка неба, на которой находится 4 061 звезда. Отыщите же в этой куче звезду, такую же, как наше Солнце. Оно будет находиться среди довольно ярких звезд, если вы удалитесь от него на сравнительно небольшое расстояние, и покажется еле заметной точкой и затем совершенно скроется с глаз, если бы все дальше и дальше будете углубляться в пучину безграничного пространства.
Каким же образом проверить это? Дело в том, что самую близкую к нам звезду мы видим почти в одинаковом положении, несмотря па громадное расстояние, пробегаемое нашей планетой вокруг Солнца; если при таком огромном перемещении не происходит никакого заметного изменения в положении предмета, необходимо допустить, что от этого предмета нас отделяет колоссальное расстояние.
В самом деле, ближайшая к нам звезда, альфа Центавра, как нам кажется, описывает на небе вследствие орбитального движения Земли ничтожный по величине эллипс; он меньше 2" дуги, то есть меньше 2" части видимого диаметра Луны. Расстояние Земли от Солнца, видимое с этой звезды, составляет, на основании точных вычислений, 0",75, то есть 149х/2 миллионов километров видны оттуда под углом 3/4". Отсюда следует, что эта звезда находится от нас на расстоянии, которое равняется Ы9У2 миллионам километров X 275 тысяч, то есть равняется 40 биллионам километров.
И это — ближайшая к нам звезда; другие расположены значительно дальше.
Этим фактом, не подлежащим никакому сомнению, доказано, во-первых, что звезды нужно признать самосветящимися телами; они так удалены от нас, что если бы они не имели собственного света, а отражали бы только свет, который они получают от Солнца, то мы не могли бы их видеть; во-вторых, если бы Солнце находилось на подобном расстоянии от нас, то оно нам казалось бы обыкновенной звездой.
Чтобы наглядно иллюстрировать эти биллионы километров, которые очень мало говорят нашему воображению, начертим маленький план. Расстояние, отделяющее нас от Солнца, обозначим прямой линией длиной в 1 метр; Солнце в этом случае мы должны будем представить в виде шарика, имеющего в диаметре 9 миллиметров, а Землю — 13 в виде точки, имеющей в поперечнике 0,08 миллиметра. Границей нашей планетной республики будет орбита Нептуна; он должен отстоять на нашем плане на 30 метров от центрального пункта — Солнца, имея сам диаметр в 0,32 миллиметра. Где же тут поместить ближайшую к нам звезду? Чтобы найти для нее место, нужно удалиться на 275 километров, то есть нужно удалиться на расстояние, отделяющее Париж от Брюсселя.
Вот как относятся размеры солнечной системы к безграничным межзвездным пространствам.
Прибавим еще, что курьерский поезд, мчащийся безостановочно со скоростью 60 километров в час, доехал бы до ближайшей к нам звезды — альфы Центавра — через 73 миллиона лет.
Мы говорили уже, что Солнце должно рано или поздно погаснуть; жизнь на Земле прекратится, а огромный темный шар Солнца будет продолжать свой путь в пространстве, увлекая за собой мертвые, безмолвные планеты, которые будут кружиться вокруг него среди мрака вечной ночи. Возродятся ли когда-нибудь эти мертвые планеты к новой жизни или им суждено вечно вращаться в мировом пространстве наподобие космических скелетов?
Точного ответа па этот вопрос наука пока дать еще не может; поэтому мы должны ограничиться гипотезами, которые, однако, не должны выходить из рамок научного мышления.
Незыблемо установлен тот факт, что как материя, так и ее движение неуничтожаемы. Просуществовав известное время в виде туманности, в виде планеты, солнца или живого организма, вещество не остается в бездействии, а вступает в новый кругооборот. Иначе давно настал бы конец мира. Если бы светила умирали навсегда, если бы, раз погаснув, они через известный промежуток времени не зажигались вновь, то теперь не было бы звезд на небе. Почему? Да потому, что вселенная существует так давно, что мы можем сказать, что ее прошедшее — это вечность. Образование блещущих теперь на небе небесных тел нужно отнести к сравнительно недалекому времени. Старые светила давно погибли или погасли.
Каким же образом мертвые миры могут возродиться к новой жизни? Мы знаем, что Солнце вместе со всеми планетами, вращающимися вокруг него, несется с большой скоростью к созвездию Геркулеса. Далее, известно, что каждая звезда обладает собственным движением, благодаря которому она переносится через бездны пространства. Может случиться — и в этом нет ничего невероятного, — что два небесных тела столкнутся между собой на пути; страшный удар при столкновении разовьет такое огромное количество тепла, что оба тела мгновенно обратятся в раскаленный газ; таким путем будет образована новая громадная светлая туманность, которая даст начало новым мирам, светилам и планетам.
Кругооборот материи вечен, и поэтому жизнь также всеобща и вечна.
Расставаясь с Солнцем, мы считаем необходимым дать читателю некоторые общие сведения о спектральном анализе, который оказал большие услуги астрономии, дав возможность довольно точно определить природу веществ, входящих в состав многих небесных тел.
Пропустив сквозь стеклянную призму пучок солнечных лучей, мы получаем на экране так называемый солнечный спектр, то есть светлую полосу, окрашенную всеми цветами радуги. Эти цвета располагаются в следующем порядке: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный.
Посредством призмы белый свет Солнца, таким образом, разлагается на свои основные семь цветов; смешав эти краски между собой, мы получаем снова впечатление белого цвета. Так, например, быстро вращая кружок, раскрашенный всеми цветами радуги, мы увидим серовато- белую поверхность вместо прежней цветной. (Сероватый оттенок происходит оттого, что наши краски далеко не отличаются безупречной чистотой.)
Кроме главных цветных лучей, видимых нами, существуют еще невидимые лучи — ультрафиолетовые, или химические, и инфракрасные, или тепловые. Существование как тех, так и других доказывается специальными приборами.
Внимательно присматриваясь к солнечному спектру, мы видим, что он изображен темными линиями; эти линии называются фраунгоферовыми, по имени физика, впервые открывшего их. Восемь главных линий Фраунгофер обозначил первыми буквами латинской азбуки; они расположены так, как показано на рис. 54. Кроме этих главных линий, существует масса второстепенных, число их доходит до нескольких тысяч.
Искусственный свет — свет газовой горелки, электрического фонаря, расплавленного металла, — преломившись в призме, также дает цветной спектр, но этот спектр отличается от солнечного как числом, так и расположением цветных участков.
Для наблюдения спектров служит прибор, называющийся спектроскопом. Спектроскоп (рис. 53) состоит из трубы, микроскопа и призмы. В пламя газовой горелки вносится то вещество, спектр которого мы желаем исследовать (например частички железа, магния, натрия, калия и пр.); вещество раскаляется на пламени горелки и посылает свои лучи по оси трубы, перед которой устроена узкая щель; по выходе из нее они последовательно преломляются в призме и входят в микроскоп, в который смотрит наблюдатель. Таким образом можно получить сильно преломленный и очень длинный спектр. Микроскоп служит для точного определения положения линий в спектре.
Внесем в пламя горелки на платиновой проволоке кусочек литая, который быстро раскалится, и лучи его, преломленные призмой, дадут спектр, состоящий из двух ярких красных линий на темном фоне. Эти линии характерны для калия, главной составной части поташа.
Если вместо поташа возьмем соду или поваренную соль, то мы заметим, что красные линии предыдущего спектра заменятся одной, ярко-желтого цвета, которая находится как раз в том месте, где в желтой части солнечного спектра замечается темная линия D.
Всякое исследуемое вещество дает свой особенный спектр, с своеобразным распределением линий.
Весьма интересным оказывается то обстоятельство, что темные линии солнечного спектра в точности соответствуют известным светлым линиям, которые служат характерным признаком спектра различных веществ, встречающихся на Земле.
Это совпадение не случайно: оно основано на свойстве газов и паров поглощать те самые цветные лучи, которые они сами испускают. Спектр раскаленной поваренной соли, то есть раскаленного натрия, главной составной части ее, как мы заметили уже, характеризуется ярко-желтой линией D; если мы за горелкой, в пламени которой горит соль, поместим такой же, но более горячий источник света, который сам посылает в свой спектр блестящую желтую линию D, например сильный друммондов свет (раскаленная известь), то светлая линия D из спектра соли исчезнет, заменившись темной.
Отсюда нужно сделать заключение, что на Солнце происходит то же самое, что мы воспроизвели искусственно, то есть темные линии солнечного спектра вызваны той же причиной. И действительно, светлые линии спектра многих элементов, например железа, натрия, калия и др., поразительно совпадают с темными линиями солнечного спектра. Таким образом, в раскаленной газовой атмосфере Солнца доказано присутствие водорода, железа, титана, кальция, марганца, хрома, кобальта, никеля, калия, натрия, бария, магния и др.
Отсюда само собой вытекает важное значение спектрального анализа: с его помощью мы можем узнать, какие вещества входят в состав самых удаленных от нас небесных светил.