Да, ветер - наш благодетель, хотя мы иногда и обижаемся на его чересчур смелые шутки. Сорвал с тебя ветер шляпу или фуражку, разбил стекло, хлопнув форточкой, - это такие мелкие неприятности, о которых и говорить не стоит. Бывает и хуже: ураганы срывают крыши с домов, сбрасывают вагоны с рельсов, топят в море корабли… Но все беды надо ветру прощать: неизмеримо больше польза, которую он приносит на земном шаре.
Уже говорилось, что без ветра не было бы рек; а текущая вода рек несет в себе огромную энергию. Прежде от этой энергии люди использовали только ничтожные крохи: ставили водяные мельницы на небольших реках, сплавляли по воде плоты. А в наше время реки работают на человека по-настоящему.
Могучие реки перегораживают плотинами - вода падает с высоты на лопатки турбин, а турбины, вращаясь, дают электрическую энергию. Энергия бежит по проводам во все концы страны и совершает такие работы, о которых раньше люди даже и не думали.
К тому, что электричество заставляет работать станки, освещает дома и улицы городов и сел, мы привыкли довольно давно. Но кто бы мог представить лет пятьдесят назад, что электричество будет пахать землю, пилить и корчевать деревья в лесу, резать сечку для скота и даже доить коров? Всего две гидроэлектростанции - Волгоградская и Волжская имени В. И. Ленина-каждый день вырабатывают огромное количество энергии. В различных производствах она заменяет семьдесят пять миллионов взрослых людей, которые должны были бы трудиться по восемь часов в день без помощи двигателей. А ведь у нас еще построены станции на Каме, Иртыше, Оби, величайшие в мире станции на Ангаре и Енисее.
На каждого жителя нашей страны - от грудного ребенка до старика - работают десятки неутомимых, покорных механических работников, облегчая труд людей, делая его легким и приятным.
И всем этим мы обязаны Солнцу.
Ты обедаешь: ешь щи с капустой, на второе - жареный картофель и на сладкое - яблоко или ломоть арбуза.
Это солнечные лучи помогли растению из углекислоты, из азота и воды создать питательные вещества, которые ты находишь в капусте, картофеле, куске хлеба, яблоке, ломте арбуза.
Без растений на Земле не было бы ни животных, ни людей, а растения не могут жить без солнечного света и тепла.
Растения - это дрова, торф, каменный уголь. Когда мы сжигаем эти горючие вещества, из них освобождается солнечная энергия, которую растения накопили и хранили годы, тысячелетия и миллионы лет.
Если бы внезапно угасло Солнце, люди смогли бы просуществовать несколько лет или десятилетий за счет солнечной энергии, которая скоплена растениями. Потом жизнь на Земле прекратилась бы.
Но Солнце существует миллиарды лет и будет существовать еще миллиарды лет. В Солнечной системе Солнце - самая мощная и долговечная машина, вырабатывающая энергию, необходимую для жизни на Земле.
Земля получает только одну двухмиллиардную часть всего тепла, испускаемого Солнцем. Но и это очень много. Солнечной энергии, которую получает Земля в год, хватило бы, чтобы растопить слой льда в 67 метров толщиной, если бы солнечные лучи падали на лед отвесно и не отражались бы от него обратно в космос.
Хорошо, что мы получаем такую малую часть солнечного тепла. Если бы все солнечное тепло разом обрушилось на нас, Земля быстро превратилась бы в пар.
Люди изучают солнечную поверхность при помощи телескопа. Но разве можно смотреть на Солнце в телескоп, когда и простым-то глазом на него невозможно взглянуть?
Астрономы вышли из затруднения просто. Они надевают на телескоп перед глазом наблюдателя темное стекло. Оно задерживает (поглощает, как говорят) большую часть солнечных лучей, и на Солнце можно смотреть безнаказанно.
Если смотреть на Солнце в средний телескоп, дающий увеличение в 100 раз, то он будет выглядеть так, как будто мы смотрим на него простым глазом, но с расстояния всего в 1,5 миллиона километров.
Здесь надо сказать об одной особенности телескопа. Телескоп не может охватить всю солнечную поверхность разом, и в поле нашего зрения оказывается незначительная ее часть. Если тебе приходилось бывать в театре с биноклем, тебе такое явление знакомо. Смотришь на сцену простым глазом и видишь ее всю. Поднесешь к глазам бинокль, чтобы получше рассмотреть выражение лица какого-нибудь артиста, - и что же? Его ты видишь прекрасно, но только один он и оказывается в поле зрения бинокля, А если захотелось увидеть других артистов, надо переводить бинокль на них.
Это недостаток всех зрительных приборов. Его устранить нельзя, и приходится с ним примириться.
Солнце - огромнейшее светило. Если для изображения Земли взять маленькую горошину, то для модели Солнца понадобится арбуз.
Поперечник Солнца в 109 раз больше поперечника Земли. Поперечник Земли немного больше 12 тысяч километров, а поперечник Солнца почти 1400 тысяч километров.
Представь себе, что Солнце пустое внутри и в центре его поместилась Земля. Тогда в пустом солнечном шаре хватит места для Луны, и она будет вращаться вокруг Земли на обычном своем расстоянии - 384 тысячи километров, да еще от Луны до солнечной поверхности останется больше 300 тысяч километров.
По объему Солнце в 1300 тысяч раз больше Земли, то есть из Солнца можно выкроить миллион триста тысяч шаров такой величины, как Земля.
Но Солнце тяжелее Земли только в 330 тысяч раз. Это потому, что средняя плотность Солнца в четыре раза меньше, чем плотность Земли. Солнце - раскаленное тело, все вещества на нем могут существовать только в виде сильно сжатых паров и газов.
Температура Солнца очень высока. На его поверхности 6000 °C, А на Земле самые тугоплавкие вещества плавятся при температурах от 3000 до 4000 градусов. Металл вольфрам, употребляемый для нитей электрических лампочек, плавится при температуре в 3400 градусов.
На солнечной поверхности самые тугоплавкие вещества обратятся в пар.
Поверхность Солнца очень горяча, а внутренность его во много раз горячее. По вычислениям астрономов, температура внутри Солнца чудовищна - 15 миллионов градусов! В каком состоянии находится вещество при такой температуре, можно только предполагать.
Представь себе, что одна крупинка солнечного вещества, раскаленного до 15 миллионов градусов Цельсия, оказалась на Земле и сияет нестерпимым блеском. Такая крупинка сожгла бы все находящееся вокруг нее на целые сотни километров.
Солнечные пятна
В старину люди считали, что Солнце - самое совершенное небесное светило, какое только может существовать в природе.
- У Солнца нет недостатков! - говорили ученые.
И вдруг… какое разочарование! Галилей направил на Солнце зрительную трубу, предварительно закоптив ее стекло, и увидел на нем темные пятна, которые нельзя видеть простым глазом.
Когда он объявил о своем открытии, ему сначала не поверили. Рассказывают, что Галилей пришел к одному ученому, поклоннику старины, и рассказал про солнечные пятна.
Ученый покачал головой и поучительно ответил:
- Брат мой, я много раз читал и перечитывал старинные книги и могу тебя уверить, что в них не говорится ни о чем подобном. Ступай с миром и знай, что пятна, о которых ты говоришь, существуют у тебя в глазах, а не на Солнце!
Но потом пришлось согласиться, что пятна на Солнце есть. С тех пор, когда хотят оправдать недостатки какого-нибудь выдающегося человека, говорят:
- И на Солнце есть пятна!
Солнечные пятна и протуберанцы.
Что такое солнечные пятна? Некоторые астрономы предполагают, что это огромные области с пониженной температурой, которые образуются на солнечной поверхности. Но от чего они происходят, точно еще не выяснено.
Пятна менее нагреты, чем окружающее их пространство, потому они и кажутся темными. Но не думай, что среди пятен можно спасаться от окружающей жары. Сумели определить, что температура пятен немного ниже 4500 градусов. Это всего на 1500 градусов холоднее окружающего пространства. А темными пятна кажутся, как говорят, по контрасту.
Зажги в темной комнате спичку - она ослепит тебя своим светом. Поставь горящую спичку перед сильной электрической лампой, и пламя спички покажется темным. То же происходит и с солнечными пятнами.
Размеры пятен огромны. Бывают пятна до сотни тысяч километров длиной и шириной. Если бы какое-нибудь тело величиной с Землю упало на такое пятно, оно исчезло бы в нем, как пробковый шарик, брошенный в костер.
Некоторые пятна скрываются вскоре после появления. А другие существуют по нескольку недель и даже месяцев.
Наблюдая за этими долговечными пятнами, астрономы открыли интересное явление. Оказалось, что Солнце, как предвидел еще Джордано Бруно, вращается вокруг оси. Значит, у Солнца есть полюсы и экватор. Но не надо думать, что на солнечном полюсе холоднее, чем на солнечном экваторе.
Солнце вращается вокруг своей оси не так, как Земля. Оно газообразное, и разные его части вращаются с разной скоростью. У экватора вращение быстрее, а у полюсов оно замедляется. Экваториальная область делает полный оборот вокруг солнечной оси примерно за 25 земных суток, а ближе к полюсам время обращения увеличивается до 30 суток.
Долго наблюдая солнечные пятна, астрономы заметили, что количество их то увеличивается, то уменьшается. Оказалось, что солнечные пятна периодичны. Период их примерно одиннадцать лет.
Тебе, конечно, приходилось слышать о северных сияниях, а если ты живешь на Севере нашей страны, то даже видишь их собственными глазами. Причину северных, или полярных, сияний ученые долго не могли определить.
Ломоносов писал: "Весьма вероятно, что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе электрической силы".
Это предположение ученые сумели доказать только в наше время.
Оказалось, что полярные сияния всего чаще и ярче бывают именно в те годы, когда на Солнце больше всего пятен. Солнечные пятна выбрасывают в пространство огромные потоки заряженных частиц. Некоторые из этих частиц долетают до Земли и вызывают полярные сияния, при которых воздух начинает светиться.
От потоков таких частиц, выбрасываемых солнечными пятнами, на Земле возникают магнитные бури.
Магнитная буря совсем не схожа с обыкновенной. Небо может быть безоблачным, в воздухе ни малейшего ветерка, поют птицы… А стрелка компаса вертится во все стороны и никак не может стоять в правильном положении - так, чтобы указывать одним концом на север, а другим на юг.
Если ты отправишься в лес за грибами в пасмурный день и возьмешь компас, чтобы не заблудиться в лесу, магнитная буря может причинить тебе маленькую неприятность.
Северное сияние, наблюдаемое с арктической станции.
А вот во время сильных магнитных бурь на всем земном шаре перестает работать коротковолновая сеть радио, и это очень большая неприятность. У первой советской дрейфующей станции единственной связью с Родиной было коротковолновое радио. И случалось, что радиосвязь прерывалась на два-три дня, а виноваты оказывались большие группы солнечных пятен, проходившие в эти дни по той стороне солнечного диска, которая была обращена к Земле.
Замечено также, что солнечные пятна влияют на нашу земную погоду. Когда на Солнце больше пятен, на Земле бывает больше гроз. Предполагают, что чередование дождливых и засушливых годов тоже связано с периодичностью солнечных пятен. Но это вопрос сложный, он еще мало изучен.
Люди - дети Солнца, но лишь в последние годы стало известно, до какой степени мы зависим от могучего светила, удаленного от Земли на 150 миллионов километров.
Так весной 1960 года на Солнце произошла грандиозная вспышка, отмеченная земными приборами. За ней последовала сильная магнитная буря и перерыв связи между Европой и Америкой. И в те же дни во много раз возросло число смертных случаев от сердечных заболеваний.
Есть очень опасная сердечная болезнь - инфаркт миокарда. Наука открыла гибельное влияние солнечных вспышек на сердечников. Причины его пока еще таинственны, но медицина вплотную подходит к их познанию. Найдено средство борьбы с "солнечной опасностью". На время солнечных вспышек надо помещать больных в специальные палаты, защищенные металлическими экранами от магнитных волн. В некоторых больницах такие палаты уже оборудованы…
Вскрыта зависимость между солнечной активностью и распространением гриппа и других болезней. Стало возможно предсказывать эпидемии, связывая их с циклами солнечной деятельности. Много удивительного и непознанного в нашем мире! Но человек смело открывает его тайны.
Солнечные затмения
В прежние времена солнечные затмения устрашали людей еще больше, чем лунные: люди понимали, что им грозит гибель, если Солнце навсегда исчезнет с неба.
Полное солнечное затмение.
Солнце считалось добрым богом, дающим жизнь всему, что обитает на Земле. И вдруг в ясный безоблачный день на Солнце начинает надвигаться черная, зловещая тень. Она распространяется все шире и шире… Вот уже захватила половину. Вот Солнце стало узким серпом наподобие Луны… и исчезло!
Люди в ужасе. Они думают: наступил последний день Земли, гибнет Вселенная. Животворное Солнце угасло. Должно быть, его уничтожили враждебные силы.
Но тут люди испытывают чувство невыразимой радости: после немногих минут темноты показывается блистающий краешек Солнца. Еще полчаса, и оно снова сияет на небе во всем своем великолепии.
Во время солнечных затмений даже в животном мире наступает волнение и беспокойство. Коровы мычат, овцы блеют, собаки жалобно воют… Ночные птицы вылетают на добычу, а дневные отправляются в гнезда спать.
Солнечные затмения, подобно лунным, бывают полные и неполные. Здесь описано полное затмение. Неполное затмение не производит на людей такого сильного впечатления - просто сила солнечного света уменьшается, но так бывает и в пасмурные дни.
В главе "Лунные затмения" говорилось о том, что астрономы еще в древности научились предсказывать затмения.