Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Рассказываем о загадках, которые все еще таит дневное светило.

Прославленный астроном Фред Хойл однажды обронил: «В принципе, звезда имеет довольно простую структуру». Его коллега профессор Редман парировал: «Вы бы тоже выглядели довольно простым, Фред, с расстояния в десять парсек». И действительно, изучение Солнца с дистанции в миллионные доли парсека убеждает астрономов, что наша звезда совсем не проста (а если так, то и другие вряд ли проще).

Солнце — это ослепительный во всех смыслах вызов нашей способности познавать мир. Оно пристально изучается всеми возможными способами, от старых добрых оптических наблюдений до улавливания солнечных нейтрино, и тем не менее все еще хранит немало тайн.

Обыкновенная, но родная

Не хотелось бы создавать впечатления, будто Солнце — сплошное белое пятно в научной картине мира. Разумеется, мы знаем о нем очень многое. Даже в очень сжатом виде эти знания, будучи записаны в одну книгу, составили бы несколько увесистых томов.

Попробуем перечислить тезисно самое важное. Солнце в сто с лишним раз больше Земли по диаметру и в 330 тысяч раз — по массе. Температура на его поверхности — 5500 градусов Цельсия, а в центре — 15 миллионов. Солнцу около пяти миллиардов лет. Источник энергии светила — термоядерные реакции, ежесекундно превращающие 600 миллионов тонн водорода в гелий. Этого топлива звезде хватит еще примерно на пять миллиардов лет, то есть сейчас оно находится на середине жизненного пути. В целом Солнце — это типичная звезда спектрального класса G, середнячок во всех отношениях.

Достаточно хорошо изучена работа Солнца как «термоядерного обогревателя» — главный процесс, которому Солнце (а заодно и мы) обязаны своим существованием. В центре звезды идут термоядерные реакции. В этих реакциях рождаются фотоны. Давление этого излучения буквально распирает Солнце изнутри и не дает гравитации сжимать его. Путь фотона к поверхности (фотосфере) занимает десятки тысяч лет: он бессчетное количество раз поглощается и вновь переизлучается веществом. Достигнув фотосферы, свет наконец вырывается на просторы космоса, в том числе и для того, чтобы обогреть Землю.

Но это, так сказать, основная деятельность светила. Она сопровождается великим множеством побочных явлений. И вот они зачастую загадочны.

Вопрос короны

Одна из самых знаменитых загадок Солнца связана с температурой короны. Корона — это внешний разреженный слой атмосферы Солнца. Она дальше всего от центрального источника тепла и, казалось бы, должна быть относительно прохладной. Но не тут-то было. Температура подстилающего корону слоя — хромосферы — измеряется десятками тысяч градусов. А вот в тонком (какие-то сотни километров) переходном слое между хромосферой и короной температура внезапно возрастает до миллионов градусов!

Почему? Что греет корону? Бесконечный трескучий фейерверк микроскопических вспышек? Или текущий сквозь плазму электрический ток? А может быть, волны вроде звуковых (для искушенных читателей уточним: магнитогидродинамические)? Все три гипотезы имеют в научном мире весьма солидных сторонников. Это и означает, что точно не знает никто. Периодически СМИ облетают новости с заголовком вроде «Ученые наконец раскрыли тайну высокой температуры короны». Они были бы более волнующими, если бы эта тайна уже многие десятилетия не «раскрывалась» с завидной регулярностью.

Еще одна огромная во всех смыслах загадка — солнечный ветер. Это поток заряженных частиц, в основном протонов и электронов, постоянно истекающий из Солнца. Солнечный ветер бывает двух типов: медленный (300—400 километров в секунду) и быстрый (700—800 километров в секунду). Не правда ли, даже «медленный» ветер не столь уж нетороплив?

Солнечный ветер буквально заполняет собой Солнечную систему. Правда, он очень разреженный: на кубический сантиметр околоземного пространства приходится всего 5—10 частиц солнечного ветра. Для сравнения: в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. То, что для астронома поток вещества, земной физик с полным правом назовет вакуумом.

Главное, чего мы не знаем о солнечном ветре — это должны ли мы удивляться его существованию. С одной стороны, корона очень горячая, хоть и неизвестно почему. Кажется естественным, что часть вещества улетучивается из нее в космос, как пар из кастрюли.

Но на другой чаше весов — колоссальная гравитация Солнца. И мы не знаем, кто должен победить в этом противоборстве. Хороших уравнений, описывающих поток солнечного ветра, просто нет. А те, что есть, решаются в обе стороны. Иными словами, они описывают как истечение вещества из звезды, так и его падение на звезду. Если астрономы когда-нибудь откроют Солнце 2.0, вполне возможно, что оно будет поглощать окружающее вещество, а не распылять в космос собственное.

Впрочем, проблему можно решить, добавив солнечному ветру дополнительный источник энергии. То есть предположив, что вещество покидает корону не только за счет «испарения»: его что-то дополнительно выталкивает. Если бы еще знать, что именно… Как насчет плазменных волн в короне?

Еще одна загадка солнечного ветра — его турбулентность. Он не течет спокойными струями, как равнинная река. Вместо этого плазма бурлит и чуть ли не пенится, словно горный поток. Почему? Наверное, это как-то связано с механизмом его истечения — жаль, что мы его пока не знаем.

Есть у астрономов вопросы и к магнитному полю Солнца. Правда, нет ничего удивительного в том, что это поле у звезды есть. Магнитное поле порождается электрическими токами, то есть упорядоченным движением зарядов. А светило по большей части состоит не из нейтральных атомов, а из «голых» протонов и электронов. Стоит привести их в упорядоченное движение, и получится ток.

Удивительно другое: магнитные полюса Солнца дрейфуют так быстро, что каждые 11 лет северный и южный полюса меняются местами. Другими словами, есть 22-летний цикл: северный магнитный полюс возвращается обратно на то же место каждые 22 года. Почему это происходит вообще и почему период составляет именно 22 года? Отвечающие на этот вопрос модели, конечно, есть, как же без них. Но в них еще много не проясненных деталей.

С 22-летним циклом смены полюсов связан знаменитый 11-летний цикл солнечной активности. Его самый лучший индикатор — пятна (небольшие по меркам Солнца области пониженной температуры).

Пока магнитные полюса Солнца находятся вблизи полюсов вращения, количество пятен на нашей звезде минимально — это минимум 11-летнего цикла. По мере того, как магнитные полюса дрейфуют к экватору, число пятен возрастает. Оно достигает максимума, когда магнитные полюса светила находятся на его экваторе — это и есть максимум 11-летнего цикла. Пройдя экватор, магнитные полюса вновь приближаются к географическим, только уже к противоположным. И число пятен вновь падает до минимума.

Таким образом, 11-летний цикл активности — это половина 22-летнего цикла переполюсовки. Ему подчиняются не только пятна, но и вспышки, выбросы вещества в космос и другие явления. Тем досаднее, что мы толком не знаем природы этого цикла. Загадок добавляет то, что цикл не строго регулярный: минимумы и максимумы порой бывают необычно глубокими или длительными.

Когда Солнце плюется

Солнечная активность вообще полна тайн. Из всех ее многочисленных проявлений выберем явление, оказывающее, пожалуй, самое заметное влияние на нашу планету. Это выбросы корональной массы (coronal mass ejection или CME). CME — это исторгаемые Солнцем облака плазмы массой в миллиарды тонн. Они плотнее, чем фоновый солнечный ветер, но все же очень разрежены по земным меркам. По объему такие облака значительно превосходят Землю и регулярно накрывают ее «с головой». Подобное «купание» может вызвать магнитную бурю. Поэтому CME интересны не только далеким от земных забот астрономам, но и практикам.

Статистика показывает, что выбросы корональной массы тесно связаны со вспышками.

Сильные вспышки зачастую сопровождаются CME и, следовательно, магнитными бурями (что и притягивает к ним внимание публики, не всегда соразмерное). Но какова природа этой связи? Опять-таки загадка. Может быть, вспышка вызывает выброс? Или наоборот, вызывается им? А может быть, вспышка и выброс — два следствия одной причины? Как водится, все три гипотезы имеют сторонников. Казалось бы, достаточно посмотреть, что происходит раньше: вспышка или выброс вещества. Но даже на этот счет наблюдательные данные удивительно разноречивы. В целом похоже, что бывает и так, и сяк.

В общем, за что ни возьмись — за корону ли, за солнечный ветер или солнечную активность — загадки посыплются как из мешка. Похоже, Солнце обеспечит работой еще не одно поколение исследователей.

Популярная механика ⚙️

Много веков назад Земля была плоской, однако постепенно она приняла сферическую форму — на это повлияло развитие науки, которая, получая все новые знания, училась объяснять мир вокруг. Точнее, реальная форма планеты не претерпевала каких-то значительных изменений в последние 4,5 млрд лет — менялись человек (который появился совсем недавно) и его восприятие Вселенной. Оно и понятно: когда ты бродишь по равнинам, пытаешься взобраться на гору, плывешь по реке, тебе и в голову не придет, что поверхность под ногами постепенно изгибается, а люди на «противоположной стороне» ходят вверх ногами.

Человек пытался найти объяснение всему в этом мире, требовалась почва под ногами. На земле стоит дом, в доме на полу — стол, на столе — тарелка. Значит, Земля также должна покоиться на чем-то. Например, на слонах и черепахе. И само собой, она плоская.

Развитие астрономии и сопутствующих наук привело к появлению новых теорий, согласно которым Земля — это шар, сфера или геоид. Справедливости ради отметим: доказать это было так же сложно, как и то, что планета под ногами плоская. Патовая ситуация, кому верить, не ясно. Античные люди от науки перечисляли доказательства, приводя в пример наблюдаемую кривизну поверхности. Не всем этого было достаточно до наступления современной эры.

Пропустим заметный пласт истории и сразу вернемся в сейчас, когда космические корабли если не бороздят просторы Вселенной, то по местной Солнечной системе все же путешествуют и фотографируют Землю «снаружи». Это не мешает существованию теорий плоской Земли, о которых мы и поговорим в контексте «что было бы, если бы наша планета действительно была плоской» (или, например, имела форму бублика).

Вначале о позитивных моментах плоской Земли:

Среди явных — возможность наблюдать любой объект на любом расстоянии. То есть какой-нибудь хитрец, поднявшись на высокое здание или гору и вооружившись мощной оптикой, смог бы из Минска подглядывать в окна дома в Нью-Йорке. Само собой, этому должны сопутствовать подходящие погодные условия.

Такой пример более очевиден на морской глади, которая, конечно же, совсем плоская, и парусник у побережья Франции будет заметен из Сиднея в Новой Шотландии. Можно будет даже отследить его до самого края земного диска. Не получилось даже с мощным телескопом? Странно. А если подняться выше? Стало видно дальше?

Приверженцы теории плоской Земли, вероятно, скажут: за ваш этот горизонт можно заглянуть. Да, они правы, и причина — в эффекте преломления света и конвекционных потоках — так в поле зрения появляются объекты за горизонтом, иногда очень удаленные. Говорят, это называется мираж.

На фото — так называемая фата-моргана, оптическая иллюзия, состоящая из разных форм миражей. Реальное расстояние от фотографа до чикагских зданий составляет около 60 километров. Из-за чередующихся по плотности слоев воздуха создается эффект зеркала, объекты могут перемешиваться и перемещаться в зависимости от движения этих слоев воздуха

Правда, дистанция будет все же относительно невелика. В реальности же огромный корабль (их приводят в пример чаще всего), который в теории, если исходить из особенностей зрения человека, погодных условий и его размеров, можно наблюдать на расстоянии под 90 километров, «исчезает» на удалении раза в три меньше. Причем он не только уменьшается в размерах, но по каким-то причинам опускается все ниже. Хотя погодите: какой горизонт, если Земля плоская?
Есть менее очевидный, но из той же оперы пример про наблюдение звездного неба — его описал еще Аристотель. Если коротко: на плоской поверхности человек наблюдал бы одни и те же созвездия вне зависимости от своего положения на ней, и он видел бы их все. Но в случае с Аристотелем в Египте он видел одни звезды, а на Кипре — другие и иначе расположенные. И сделал предположение, что Земля круглая.

На плоской планете не было бы всех этих ваших часовых поясов и разного времени суток: день одновременно наступал бы в Австралии и Беларуси, аутсорсерам не пришлось бы подстраиваться под иностранных заказчиков, которые спят, когда нужно работать! Более того, не пришлось бы летать в теплые страны, где можно как следует позагорать, ведь Солнце светило бы для всех одинаково.

Но у сторонников теории плоской Земли есть аргументы и на это. Например, Солнце висит невысоко (на высоте менее 5 тыс. километров) и потому светит недалеко — смена времени суток разнится. Космос, к слову, у них либо начинается выше (!), чем расположено Солнце, либо вовсе не существует. Солнце, само собой, в этой концепции по габаритам напоминает Луну.

И наконец, можно гордиться: плоская Земля стала бы единственной планетой во Вселенной такой формы.

Менее позитивные реалии:

Согласно одной из теорий, понятие «плоской Земли» помогает некоторой части социума бороться с тревогой. Одно дело — принимать то, что наша планета лишь песчинка в океане Вселенной, другое — что это небольшое образование, вокруг которого крутятся «ненастоящие» (выдуманные, спроецированные, нарисованные и так далее) объекты. Такая «камерность» вселяет внутреннее спокойствие. Кроме того, некоторые из нынешних плоскоземельцев движимы желанием общего признания и уважения: их будут ценить, когда теория плоской Земли наконец подтвердится.

Оригинальная теория плоской Земли, предложенная, вероятно, Сэмюэлом Роуботэмом в XIX веке, основывается на библейских мотивах. Современные же теории правильнее было бы назвать «альтернативными»: верящие в них стараются обосновать мнение научными (с их точки зрения) фактами. Когда «факт» оказывается дискредитирован, начинают превалировать теории заговора: «правительство скрывает правду», «им выгодно врать вам, думайте своей головой» и тому подобные. Потому теории заговора также позволяют игнорировать фотографии из космоса и любые другие данные, подтверждающие, что Земля имеет форму сферы.

Будь Земля плоской, нам пришлось бы расстаться с гравитацией. Или как минимум она не действовала бы одинаково на всей поверхности планеты. При отсутствии гравитации пришлось бы проститься и с атмосферой, а вместе с ней — и с водой, которая не может существовать в жидком виде при низком давлении или почти полном его отсутствии. Тогда с температурой на поверхности сложилась бы неудобная ситуация: на солнечной части планеты было бы очень жарко, на темной — слишком холодно.

Однако, согласно одной из теорий плоской Земли, диск нашей планеты (напомним, это теории, не имеющие научных оснований) находится в постоянном движении «вверх» с постоянной скоростью 9,8 м/с, что и создает «притяжение» на поверхности.

Если принимать во внимание существование Луны (а многие не верят и в это), на плоской Земле возникли бы и проблемы с приливами, которые следуют за естественным спутником. Возьмите таз с водой и, имитируя притяжение земной Луны, движением руки создайте волну в любую из сторон. В лучшем случае она ударится о противоположную стенку и вернется назад, постоянно создавая цунами где-то по центру, в худшем — выплеснется наружу.

У плоскоземельцев есть ответы.
Во-первых, «Луна — это проекция» в мире плоской Земли, поэтому влиять на приливы нечему. Во-вторых, если что-то и влияет, то Луна с Солнцем (которое тоже висит в небе не просто так) крутятся друг за другом по кругу над плоской планетой — приливы и отливы, соответственно, следуют тем же путем. А чтобы вода не выплескивалась, по периметру расположилась ледяная стена Антарктиды.

На плоской Земле даже путешествия стали бы проблемой. Полет из Японии в США, например, всегда имел бы примерно одну протяженность и длительность: самолет не смог бы полететь на восток, обогнув шар, и был бы вынужден держать путь только на запад (или наоборот, не суть важно, главное — взять за точки отсчета страны на разных сторонах общепринятого глобуса). То же касается водных судов, которые в реальности при желании могут пойти как в одну сторону, так и в другую, тогда как в мире плоской Земли — только в одном направлении.

На плоской Земле исчезнет магнитное поле, в создании которого принимает участие ядро планеты. Она станет уязвимой перед солнечными ветрами, а вкупе с отсутствующей атмосферой «земная плита» будет ловить все пролетающие мимо объекты. Кстати, чтобы стать диском в принципе, Земле пришлось бы раскрутиться до весьма ощутимой скорости. Но в этом случае центробежная сила разорвет планету на части. Впрочем, в теориях плоскоземельцев вращения обычно нет, а найти информацию о том, как вообще появилась плоская Земля, сложно (вероятно, это «аксиома»).

Кто-то говорит, что у плоской Земли все же есть ядро (или плоский магнит), однако возникает нюанс: если оно находится в центре, то объекты на «краю» будут притягиваться к середине «диска» или «платформы». Так что люди и животные с периферии смогут далеко прыгать (если выбрать правильное направление — внутрь), вода будет стремиться к «центру», где вообще будет самый гравитационный движ, не хватало бы только диско-шара. Правда, с такой формой магнитное поле вряд ли смогло бы работать как надо (нет вращения и плещущегося внутри расплавленного океана), а оба полюса находились бы рядом — компас не поможет, птицам пришлось бы искать новые способы прокладывания пути. К тому же прыгать от центра к краю было бы ну очень сложно, если вообще возможно.

Из-за отсутствия наклона оси относительно Солнца пришлось бы распрощаться с временами года. Даже Северный полюс, который, согласно распространенной теории плоской Земли, находится в центре (Южного, согласно ей же, не существует — смотри абзац выше), стал бы, видимо, вполне неплохим местом для жизни. Не совсем понятно, что с ветрами: они будут дуть в одну сторону, станут гулять по кругу или вообще не появятся без сил Кориолиса? В любом случае климат точно не был бы таким, как сейчас.

А если принять во внимание, что Солнце находится на постоянной высоте до 5 тыс. километров, а планета «постоянно летит вверх», проблем со светилом не будет. В противном случае мы бы уже давно упали на него и сгорели. Еще один вопрос: что делать со спутниками, по каким орбитам они перемещаются? В мире плоской Земли про нынешние системы GPS можно забыть, как и про МКС с Starlink.

Ориентироваться в обилии теорий плоской Земли неподготовленному человеку сложно, поэтому затронуть все аспекты не получается. Тем более что несколько лет назад появилась модернизированная теория: мол, Земля-то плоская, но с выпуклостью. Бразильские конспирологи рассказали, как дошли до этой идеи, в фильме Terra Convexa.

Взято отсюда