Во время полных солнечных затмений по краям темного диска Луны обыкновенно замечаются так называемые протуберанцы, или огненные языки. Такие явления наблюдались даже простым глазом, особенно в 1239, 1560, 1605, 1652, 1706, 1729, 1733 и 1766 годах, но астрономы не придавали им никакого значения, считая их обманом зрения. Во время солнечного затмения, происходившего 8 июля 1842 года, огненных языков, вырывающихся из-под верного лунного кружка, было особенно много.
По поводу природы этих огненных языков были высказаны самые различные предположения и догадки. Внимательное изучение странного явления во время последующих затмений, происходивших в 1851, 1860 и 1868 годах, показало, что, кроме языков пламени, или протуберанцев, существует целый слой светящейся материи, которая со всех сторон облегает Солнце. Протуберанцы и возникают из этого слоя; это массы, которые подымаются над общим уровнем и даже иногда отделяются от него; некоторые из них имеют вид столбов дыма, которые как бы под действием ветра тянутся над солнечной поверхностью и отличаются громадными размерами, превышая земной диаметр в пять, восемь и даже десять раз.
Что такое представляют собой эти протуберанцы, эти огненные выступы, из какого вещества они состоят?
На эти вопросы дает определенный ответ спектральный анализ, с основными началами которого мы скоро познакомим наших читателей.
Спектроскопические исследования наглядно доказали, что протуберанцы представляют собой газообразные массы, главными составными частями которых являются водород и кальций. Французский астроном Жансен, сделавший это открытие, заметил также, что для наблюдения протуберанцев вовсе не нужны солнечные затмения: их не только легко обнаружить с помощью спектроскопа во всякое время, но можно также определить, какую форму они имеют.
Для этого нужно приладить спектроскоп к окуляру трубы и направить его щель на край Солнца. В спектроскопе есть узкая щель, которую во время наблюдений и передвигают вдоль видимого края Солнца. Если щель наткнется на выступ, то это сейчас же делается заметным благодаря спектру, а так как длина светлой линии водорода, характеризующей протуберанцы, меняется в зависимости от того, на каком расстоянии находится щель от края солнечной поверхности, то таким образом можно определить форму выступов, облегающих Солнце, можно, так сказать, нарисовать ландшафт солнечных окрестностей.
В некоторых обсерваториях систематически занимаются наблюдениями над протуберанцами, зарисовкой их с помощью спектроскопа и даже фотографированием.
В Италии было даже особое астрономическое общество для изучения именно этих явлений — Общество спектроскопистов, находившееся в Риме.
Весь солнечный шар окружен раскаленной газообразной оболочкой, которая называется хромосферой, то есть «цветной сферой», так как вырывающиеся из нее языки пламени окрашены в розовый цвет.
Эти языки и струи по временам бывают очень красивы, напоминая фейерверки; ветви их — это настоящие художественные произведения. Некоторые струи очень похожи по своей форме на пальмы с красиво изогнутыми верхушками.
Протуберанцы весьма непостоянны: они то появляются, то исчезают, редко оставаясь на одном и том же месте в течение целого часа. Спектральный анализ показал, что, кроме водорода и кальция, в них содержится много других веществ.
Протуберанцы во всевозможных формах и видах изображены на рис. 47—49. Тут мы видим и языки, и струи, и снопы, и султаны, и облака. Некоторые из них достигают огромной высоты, равняющейся десяткам и сотням тысяч километров.
Хромосфера обыкновенно имеет вид волнующегося моря; иногда здесь царит затишье, но по временам тут свирепствуют жестокие бури и происходят сильнейшие извержения.
Одно из самых замечательных наблюдений в этой области, которое служит наглядным доказательством бурных переворотов, происходящих на солнечной поверхности, было сделано американским профессором Юнгом.
7 сентября 1871 года Юнг занимался исследованием огромного выступа на восточном крае Солнца.
Этот выступ имел форму большого спокойного облака, связанного с хромосферой четырьмя или пятью вертикальными светлыми, очень подвижными столбами; оно простиралось в длину на 345", в высоту — на 2', то есть оно имело в длину 161 тысячу километров, а в высоту —88 тысяч километров.
Через некоторое время один из столбов на южной стороне облака стал излучать более яркий свет, чем остальные, и выгнулся вперед, тогда как на северной стороне, вблизи основания другого столба, образовалась небольшая светлая масса, весьма напоминающая верхнюю часть грозовой тучи; она изображена на рис. 47 и отмечена там буквой а.
В час дня, вернувшись к телескопу, оставленному им полчаса назад, Юнг, к величайшему своему изумлению, увидел, что от облака и столбов не осталось и следа. Ему представилось необыкновенное зрелище: над поверхностью Солнца носилось множество разбросанных, отделенных друг от друга обрывков, которые быстро поднимались вверх.
Некоторые из них были уже на высоте около 4', то есть 176 тысяч километров, но затем на глазах наблюдателя стали подниматься все выше и выше и 10 минут спустя очутились на высоте 300 тысяч километров над поверхностью Солнца.
Таким образом, поднятие совершалось со скоростью 267 километров в секунду. На рисунках 47 и 48 даны две фазы этого явления в момент наибольшего подъема огненных брызг. Явление длилось 15 минут и затем исчезло.
По всем признакам мы здесь имеем дело с колоссальным взрывом, направленным снизу вверх и взбудоражившим всю хромосферу.
Вечером того же дня, когда было намечено описанное выше явление, в Америке наблюдалось очень красивое северное сияние.
Не было ли это со стороны Земли ответом на бурный взрыв, происшедший на Солнце?
Один из наиболее замечательных огненных выступов в хромосфере Солнца был зарисован Таккини в Риме 30 января 1885 года.
Высота этого выступа равнялась 6'18", или 228 тысячам километров, то есть в 18 раз превышала диаметр Земли.
Но что нельзя воспроизвести кистью и красками, так это ту удивительную живость ярких тонов и ту быстроту движений, которыми отличаются эти громадные, пышущие пламенем газообразные массы. Поэтому самые лучшие рисунки кажутся мертвыми по сравнению с этими грандиозными явлениями природы.
Эти горящие массы, сияющие ослепительно ярким блеском, извивающиеся в разные стороны и перемещающиеся со страшной быстротой, производят впечатление живых существ, которые ведут деятельную, кипучую жизнь в огненной атмосфере.
Такие извержения замечаются повсюду — как на экваторе, так и на полюсах Солнца. Отсюда следует, что солнечный шар весь покрыт океаном пламени, из которого то и дело вырываются огромные красные языки и который служит ареной бешеных взрывов, повторяющихся время от времени с различной силой.
Рис. 48. Взрыв на Солнце.
Рис. 49. Сравнительные размеры Земля и протуберанцев.
Окажем еще несколько слов о так называемом венце, или солнечной короне, — явлении, которое наблюдается при полных солнечных затмениях. Тогда черный диск Луны, закрывающий Солнце, бывает окружен со всех сторон сиянием, которое и называется короной. В короне различают две части — внутреннюю и внешнюю. Первый и самый яркий слой, непосредственно примыкающий к краю Солнца, представляет собой блестящее кольцо хромосферы; тут пламя огненных языков хорошо заметно. За слоем хромосферы, имеющим в ширину 15—20", следует другой, гораздо более широкий.
Здесь, собственно, и начинается область короны, имеющей неправильные очертания. Из этой внутренней короны выходят длинные, почти прямые лучи света, придающие всей короне характерный вид.
Лучи внешней короны имеют большое сходство с лучами света, которые скользят между облаками в то время, когда Солнце близится к закату.
1 В последнее время придуман прибор — спектрогелиоскоп, — при помощи которого ежедневно можно видеть не только протуберанцы, но и всю солнечную поверхность (хотя бы по частям). При этом наблюдатель видит распределение в солнечной атмосфере какого-либо определенного вещества, например водорода.
1 Большинство таких нелепых предположений выставлялось жрецами— служителями религиозных культов.
1 Обыкновенно не обращают внимания на то, как мало нужно пространства, чтобы обусловить разницу во времени. Руан и Париж показывают разницу в 5 минут, то есть если часы, поставленные по парижскому времени, перевезти в Руан, то там они будут идти вперед на 6 минут сравнительно с местным временем. Даже в самом Париже места, не особенно удаленные друг от друга, как, например, Люксембургский дворец и Политехническая школа, показывают разницу во времени в 3 секунды. На широте, где лежит Париж, длина географической параллели равняется 26 350 тысячам метров, а расстояние в 325 метров дает разницу в 1 секунду; полдневное Солнце обходит Париж в 37 секунд.
1 В России новый стиль был введен только после Великой Октябрьской революции по постановлению советского правительства. Он принят и сейчас в Советском Союзе.
1. Mars — март (бог Марс).
- Aprilis — апрель.
- Maia — май (богиня Майя).
- Junius — июнь (богиня Юнона).
- Quintilis — пятый месяц.
- Sextilis—шестой месяц.
Т. September — седьмой месяц.
1 Принято обозначать звезды, входящие в состав созвездий, начальными буквами греческого алфавита. Те из наших читателей, которые с этим алфавитом незнакомы, несомненно представляют себе, что за этими странными буквами скрывается нечто чрезвычайно трудное для понимания, на самом же деле тут ничего трудного нет; в течение 10 минут каждый может выучить эти названия, которые мы и приводим здесь.
1 Степень вытянутости эллипса называется эксцентриситетом. Чем больше вытянутость эллипса, тем больше это число, вообще говоря, дробное; для круга эксцентриситет равен нулю и для бесконечно растянутого эллипса (кривой, называемой параболой) равен единице.
г Конечно, так будет лишь в среднем для всего северного полушария Земли в целом, а не для отдельных местностей.