Несмотря на простую формулировку вопроса «Почему светит Солнце?» ответ на него требует некоторой базы физических знаний и изложить его в одном предложении – затруднительная задача. Решить ее мы попытаемся ближе к концу статьи, которую начнем с исторической справки.

История

Одним из первых, кто попытался подойти к объяснению природы Солнца с научной точки зрения был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, согласно словам которого Солнце – раскаленный металлический шар. За это философ был заключен в тюрьме. Прежде, чем в 17-м веке началось инструментальное изучение Солнца, было еще немало предположений о природе солнечного света, вплоть до находящихся на поверхности постоянно горящих лесов.

С 17-го века ученым открывается такое явление как солнечные пятна, появляется возможность вычислить период вращения Солнца. Становится ясно, что наша звезда является неким физическим телом со сложной структурой. В 19-м веке возникает спектроскопия, при помощи которой удается разложить солнечный луч на составные цвета. Таким образом, благодаря линиям поглощения, Фраунгоферу удается обнаружить новый химический элемент, входящий в состав звезды, — гелий.

В середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца более сложными научными гипотезами. Так Роберт Майер предположил, что звезда нагревается за счет бомбардировки метеоритами. Несколько позже, в 1853-м году, возникла более правдоподобная идея так называемого «механизма Кельвина - Гельмгольца», согласно которой Солнце нагревалось по причине гравитационного сжатия. Однако, в таком случае возраст светила был бы значительно меньше, нежели на самом деле, что противоречило некоторым геологическим исследованиям.

Почему светит Солнце

К верному ответу на данный вопрос впервые подобрался британский физик Эрнест Резерфорд, который предположил, что в Солнце происходит радиоактивный распад и именно он является источником энергии звезды. Позже, в 1920-м году английский астрофизик Артур Эддингтон развил мысль Резерфорда, утверждая, что в ядре Солнца может протекать реакция термоядерного синтеза под действием внутреннего давления собственной массы Солнца. Спустя 10 лет были рассчитаны основные реакции синтеза, порождающие наблюдаемое количество энергии.

Кратко термоядерную реакцию, вследствие которой светит Солнце, можно описать как слияние протонов (ядер водорода) в ядро гелия-4. Так как ядро гелия-4 имеет меньшую массу, чем ядра водорода, то разница энергий (свободная энергия) излучается в виде фотонов – частиц, являющихся электромагнитным излучением.

Термоядерная реакция

Протон-протонные термоядерные реакции синтеза, протекающие внутри звезд с массой Солнца и менее, можно разделить на три цепочки: ppI, ppII, ppIII. Из них на ppl приходится более 84% энергии Солнца. Протон-протонная реакция состоит из трех циклов, где в роли первого выступает взаимодействие двух протонов (двух ядер водорода). Обладая достаточными энергиями, чтобы преодолеть кулоновский барьер, два протона сливаются, в результате чего образуется дейтрон. Так как ядро дейтрона, состоящее из двух протонов, имеет меньшую массу чем два отдельных протона, образуется свободная энергия, за счет которой возникают позитрон и электронное нейтрино, которые излучаются из области, где проходила реакция.

Далее вследствие взаимодействия дейтрона и еще одного протона образуется гелий-3 с выделением энергии в виде электромагнитного излучения. Дальнейшие этапы реакции можно наглядно проследить на представленной ниже схеме.

Реакции, протекающие внутри солнца

Помимо протон-протонной термоядерной реакции синтеза малый вклад в высвобождаемую Солнцем энергию вносит реакция типа протон-электрон-протон 0.23%.

Таким образом, обобщая выше сказанное – Солнце излучает электромагнитные волны различной частоты, в том числе и в области видимого света, которые образованы частицами, рожденными в результате высвобожденной энергии во время протон-протонной (протон-электрон-протонной) реакции термоядерного синтеза.

Свет Солнца - одна из самых важных вещей на Земле. Он поддерживает жизнь в каждом организме нашей планеты, и без него мы бы просто не существовали. Но каким образом он влияет на нас? И почему Солнце светит вообще? Давайте узнаем, как работают эти процессы.

Ещё одна звезда в небе

В древности люди не знали, почему светит Солнце. Но уже тогда они заметили, что оно появляется рано утром и исчезает вечером, а на смену ему приходят яркие звезды. Его считали дневным божеством, символом света, добра и власти. Сейчас наука шагнула далеко вперед и Солнце уже не столь загадочно для нас. Десятки сайтов и книг расскажут о нём множество подробностей, а NASA даже продемонстрирует его снимки из космоса.

Сегодня мы смело можем утверждать, что Солнце не какой-нибудь особенный и неповторимый объект, а звезда. Такая же, как тысячи других, которые мы видим в ночном небе. Но другие звезды очень далеки от нас, поэтому с Земли они кажутся крохотными огоньками.

Солнце к нам гораздо ближе, и его сияние видно намного лучше. Оно является центром звездной системы. Вокруг него вращаются планеты, кометы, астероиды, метеороиды и другие космические тела. Каждый объект движется по своей собственной орбите. Наименьшее расстояние до Солнца имеет планета Меркурий, самые дальние части системы не изведаны. Одним из дальних объектов является Седна, которая делает полный оборот вокруг светила за 3420 лет.

Почему Солнце светит?

Как и все остальные звезды, Солнце представляет собой огромный горячий шар. Предполагается, что оно образовалось из остатков других звезд около 4,5 миллиардов лет назад. Газ и пыль, освободившиеся из них, стали сжиматься в облако, температура и давление в котором постоянно повышались. «Разогревшись» примерно до десяти миллионов градусов, облако превратилось в звезду, ставшую гигантским генератором энергии.

Так почему Солнце светит? Все это из-за термоядерных реакций внутри него. В центре нашего светила водород непрерывно превращается в гелий, под действием очень высокой температуры - около 15,7 миллионов градусов. В результате такого процесса вырабатывается огромное количество тепловой энергии, сопровождаясь свечением.

Термоядерные реакции проходят только в солнечном ядре. Излучение, которое оно вырабатывает, распространяется вокруг звезды, формируя несколько внешних слоев:

• зону лучистого переноса;
• конвективную зону;
• фотосферу;
• хромосферу;
• корону.

Свет Солнца

Основное количество видимого света производится в фотосфере. Это непрозрачная оболочка, которую отождествляют с поверхностью Солнца. Температура в Цельсиях фотосферы - 5 000 градусов, но есть на ней и более «холодные» области, называемые пятнами. В верхних оболочках температура вновь увеличивается.

Наше светило относится к жёлтым карликам. Это далеко не самая старая и не самая крупная звезда во Вселенной. В своей эволюции она достигла примерно половины пути и проживет в таком состоянии ещё около пяти миллиардов лет. Затем Солнце превратится в красного гиганта. А после сбросит внешнюю оболочку и станет тусклым карликом.

Свет, который оно излучает сейчас, практически белого цвета. Но с поверхности нашей планеты он виден жёлтым, так как рассеивается и проходит через слои земной атмосферы. Близким к реальному цвет излучения становится в очень ясную погоду.

Взаимодействие с Землёй

Расположение Земли и Солнца относительно друг друга неодинаково. Наша планета постоянно движется вокруг звезды по своей орбите. Полный оборот она делает за один год или примерно за 365 дней. За это время она преодолевает расстояние в 940 миллионов километров. На самой планете движение не ощущается, хотя каждый час она проходит примерно 108 километров. Последствия такого путешествия проявляются на Земле в виде смены времен года.

Однако сезоны определяет не только движение вокруг Солнца, но и наклон земной оси. Относительно орбиты она наклонена на 23,4 градуса, поэтому разные уголки планеты освещаются и согреваются звездой не одинаково. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, там лето, а в Южном полушарии в это же время зима. Через полгода всё меняется с точностью наоборот.

Мы часто говорим, что Солнце появляется днём. Но это лишь выражение, ведь оно и создает нам день. Его лучи пробиваются через атмосферу, освещая планету с утра до вечера. Их яркость настолько сильна, что остальных звезд днем мы просто не видим. Ночью Солнце не перестает светить, просто Земля поворачивается к нему то одним, то другим боком, ведь она вращается не только по орбите, но и вокруг собственной оси. Полный оборот она делает за 24 часа. На стороне развернутой к светилу - день, на противоположной - ночь, каждые 12 часов они меняется.

Незаменимая энергия

От нашей планеты расстояние до Солнца составляет 8,31 световых лет или же в 1,496·10 8 километров, чего вполне достаточно для существования жизни. Более близкое расположение сделало бы Землю похожей на безжизненную Венеру или Меркурий. Впрочем, уже через миллиард лет звезда должна стать горячее на 10%, а ещё через 2,5 млрд. лет она сможет буквально иссушить все живое на планете.

В настоящее время температура светила подходит нам идеально. Благодаря этому, на нашей планете появилось огромное разнообразие жизненных форм, начиная от растений и бактерий, заканчивая человеком. Все они нуждаются в солнечном свете и тепле, и легко умрут при длительном их отсутствии. Свет звезды способствует фотосинтезу растений, при котором вырабатывается жизненно важный кислород. Её ультрафиолетовое излучение усиливает работу иммунитета, способствует выработке витамина D, помогает самоочищению атмосферы от вредных веществ.

Неравномерное прогревание Земли Солнцем создает движение воздушных масс, что, в свою очередь, создает климат и погоду на планете. Свет от звезды влияет на установление циркадных ритмов у живых организмов. То есть, вырабатывается строгая зависимость их активности от смены времени суток. Так, одни животные активны только днём, другие только ночью.

Наблюдение за Солнцем

Среди ближайших к нам звёздных систем Солнце не является самой яркой. Оно занимает по этому показателю только четвертое место. Например, звезда Сириус, которую отлично видно в ночном небе, превосходит его по яркости в целых 22 раза.

Несмотря на это, мы не можем смотреть на Солнце невооруженным взглядом. К Земле оно находится слишком близко и наблюдать его без специальных приборов губительно для зрения. Для нас оно примерно в 400 тысяч раз ярче, чем свет, отражаемый Луной. Невооруженным глазом смотреть на него мы можем только на закате и рассвете, когда его угол небольшой и светимость падает в тысячи раз.

В остальное время, чтобы увидеть Солнце, нужно использовать специальные солнечные телескопы или светофильтры. Если при этом проецировать изображение на белый экран, то разглядеть пятна и вспышки на нашем светиле возможно даже с непрофессиональной техникой. Но делать это нужно аккуратно, чтобы не повредить её.

В это трудно поверить, но те звезды, что светят по ночам с небосклона, и Солнце, освещающее нас днем – одно и то же. Почему Солнце светит днем, а не ночью, как «нормальные» звезды? Давайте погрузимся в науку.

Солнце – звезда, наиболее близко расположенная к нашей планете. Солнце и является центром нашей планетарной системы, получившей свое название по названию звезды – Солнечная. Расстояние от Земли до Солнца примерно равно 150 000 000 километров. Масса звезды по имени Солнце больше массы нашей планеты в 330 000 раз. При этом Солнце не является твердым телом, как Земля, а представляет собой шарообразной формы скопление раскаленных газов. Если кто-то не верит в газообразность Солнца, то просто представьте: температура на его поверхности составляет примерно 6000 градусов по Цельсию. Ядро (центральная часть) Солнца раскалено до миллионных температур. Ни один материал, сплав или элемент из известных на данный момент науке не сможет сохранять твердое состояние при таких температурах

Почему светит Солнце: научное объяснение Раньше считалось, что Солнце светит из-за горения элементов, входящих в его состав. Но по приблизительным подсчетам, даже грубым, оно не может «выгорать» миллиарды лет, Солнце должно было потухнуть совсем давно, растеряв массу, тем самым нарушив гравитационное равновесие в системе планет и отпустить их в свободное плавание по просторам Галактики. Но этого не происходит, Солнце светит уже миллиарды лет и не думает иссякать. Что же заставляет Солнце светить? Ученые выяснили и доказали, что свечение Солнца – результат выделения колоссальных объемов энергии, полученных в результате термоядерных процессов, протекающих в нем. Термоядерные процессы замечательны тем, что при расходе материи выделяется в миллионы раз большая энергия, чем при горении. Да, поэтому в термоядерной энергетике – будущее, ее минус – сложность запуска реакции. Чтобы запустить термоядерную реакцию, требуются огромные затраты энергии и сложные виды расходной материи, такие как синтетический уран или плутоний.

Почему Солнце светит днем, а не ночью Тут все просто. Само явление ночи и есть поворот части планеты «спиной» к Солнцу. А так как планета вращается равномерно вокруг своей оси, и оборот занимает примерно 24 часа, то несложно подсчитать время, отведенное ночи, – 12 часов. Так получается, что половина Земли в течение 12 часов повернута к Солнцу и оно освещает ее, а в остальные 12 часов она находится с другой стороны земного шара, не освещаемой Солнцем. Получается, что когда Солнце светит, у нас день, а когда Солнце не освещает нашу часть Земли, у нас ночь. Такие явления, как утро и вечер – побочные эффекты, вызванные неоднозначной природой света и сопутствующим эффектом дифракции. Итак, зная теперь, почему светит Солнце, вам следует также узнать, сколько ему осталось нас радовать. Это около 5 миллиардов лет, после, потеряв около процента своей массы, Солнце потеряет стабильность и погаснет.

Подробнее на Elhow: http://elhow.ru/ucheba/astronomija/pochemu-svetit-solnce?utm_source=users&utm_medium=ct&utm_campaign=ct

1.Свет Солнца достигает поверхности Земли всего за 8 минут. За это время он преодолевает расстояние в 150 миллионов километров. Солнце отвечает за погоду, за катаклизмы, жизнь на планете.

2.Температура Солнца неодинакова в разных его частях. Она колеблется от 6 тысяч до 15 миллионов градусов С. Самая низкая температура на поверхности, а самая высокая – в ядре. Это объясняется тем, что почти вся энергия светила генерируется в центре и только потом передается в верхние слои. 3.Если бы капля вещества из ядра Солнца упала на поверхность Земли, то ни одно живое существо не выжило бы на расстоянии 150 км от падения. 4.Интересным периодом истории было время с 1640 по 1700 год. В эти года, на солнце, не было пятен, то есть небесное светило снизило свою активность. Этот период истории назвали минимумом «Маундера». Также исчезновение пятен повлияло на возникновение малого ледникового периода, из-за которого замерзли реки, которые ранее никогда не замерзали, а общая температура воздуха понизилась. На данный момент, солнце находится в пике своей активности. 5.На Солнце воды много больше, чем на Земле. Существующие в виде пара молекулы воды сконцентрированы в основном в «солнечных пятнах» и в узком слое под поверхностью звезды.

6.В честь полного солнечного затмения 1999 года, которое лучше всего наблюдалось на территории Румынии, власти этой страны выпустили пластиковую купюру в 2000 румынских лей. На купюре имелось прозрачное окошко, сквозь которое можно было смотреть на Солнце во время затмения. 7.Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду. 8. Расстояние между землёй и солнцем идеальное. Температура на планете колеблется примерно от -50° до +50° Земля удалена от солнца равно настолько, сколько необходимо, что бы этот «вечный огонь» надлежащим образом обогревал нас, ни больше, ни меньше! Если бы Земля находилась чуть дальше от Солнца, мы бы замерзли, чуть ближе, мы бы сгорели. Любое незначительное изменение расстояния в ту или другую сторону - и жизнь на Земле была бы невозможна. А вращение Земли вокруг своей оси каждый день дает возможность всей поверхности планеты достаточно нагреваться и охлаждаться. 9.Земля получает 94 миллиарда мегаватт энергии от Солнца. Это в 40 000 раз больше годовой потребности Соединенных Штатов. 10.Закат Солнца на Красной планете, Марсе, имеет синий цвет.

11.Солнце вращается вокруг своей оси, причём слои звёздного вещества на экваторе вращаются почти на треть быстрее, чем слои в полярных областях. 12.На небе мы видим солнце, как оранжевый или желтый круг, но это всего лишь игра света, на самом деле солнце белое. Наше солнце не самое горячее, но и не самое холодное, более 15% остальных известных нам светил ярче нашего солнца. 13.Солнце – это шар, состоящий из газа, который скрепляется благодаря собственной силе притяжения. А мерцание – это процесс ядерного синтеза, который происходит внутри Звезды. 14.Затмения солнца также имеют определенную периодичность. В целом раз в 200-300 лет затмение можно наблюдать в любой определенной точке земного шара, если же говорить о ежегодном затмении, то оно бывает 1-2 раза, но обязательно в разных точках Земли. 15.Солнце является причиной возникновения северного сияния. Астрономы его называют «солнечным ветром». С Земли можно увидеть красивое мерцание по всему небу. Когда это происходит – Солнце выбросило большое количество заряженных частиц вместе с теплом. Благодаря магнитному полю нашей планеты часть из них отражается, но некоторые проходят сквозь него, они взаимодействуют с газами, которые составляют нашу атмосферу. В результате такого «сотрудничества» появляется свечение. Вот так получается полярное сияние.

16.Вот что отмечает профессор Дейвид Блок: «Если бы расстояние от земли до солнца сократилось на 5%, то земля превратилась в сплошной бифштекс (из людей и животных). А если бы расстояние от земли до солнца увеличилось всего на 1%, то земля - оледенела. 17.Флаг США, установленный на Луне, «выцвел» из-за солнечной радиации - теперь он состоит из белого и голубого цветов. 18.Ватикан лишь в 1992 году публично признал, что Земля действительно вращается вокруг Солнца. 19.Рано или поздно наша планета погибнет и все из-за солнца. На протяжении уже 5 млрд. лет солнце дарит нашей планете необходимое тепло и сжигает ежесекундно 700 млрд. тонн водорода. При этом масса солнца столь велика, что оно будет «гореть» еще около 5 млрд. лет. После этого солнце завершит свою жизнь став маленьким белым небесным телом, но перед этим солнце увеличиться в размерах и оттолкнет от себя все планеты, тем самым уничтожив их атмосферу и испарив всю воду. 20.Диаметр нашего солнца в 109 раз больше диаметра Земли, при этом составляет 1 392 000 км. Солнце тоже вращается, но вокруг центра нашей галактики, и делает полноценный оборот всего за 225-250 миллионов лет.

21.Существует Солнце более чем 4,5 миллиарда лет. Каждую секунду оно производит огромный поток энергии. Ученые подсчитали, что это около 390 миллиардов триллионов киловатт. 22.Свет, идущий от солнца, преодолевает 150 миллионов километров всего за 8 минут, в то время как до ближайшей звезды Проксима Центавра 4 таких расстояния. 23.Примерно установленный возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет. Солнце проживёт ещё 4-5 миллиардов лет. 24.Самыми солнечными являются такие города: Ницце, Монте-Карло, Марокко, Уссурийск, Брисбане и Ницце. В этих городах солнечных дней 300 из 365. 25.Светимость Солнца (т.е. количество энергии, выделяемой в секунду) приблизительно равна 3,86*1020 Мегаватт. Она вырабатывается путем термохимических реакций превращения водорода в гелий. Земля получает всего 94 миллиарда Мегаватт солнечной энергии. Однако если полностью использовать эту энергию, то ее хватит всему человечеству на много тысяч лет.

26.Солнечное излучение смертельно опасно из-за сопутствующей ему радиации, но атмосфера Земли его блокирует. 27. Всем городам солнце дарит разное количество своего света, поэтому жители города Кирун, который расположен за полярным кругом, видят солнце 24 часа в сутки, правда зимой солнца не видно вовсе. Мальта может похвастать всего лишь 10 часами светлого времени суток, а Стокгольм уже 18, в Самарканде солнце встает на 15 часов. Дневные сутки (24 часа) были позаимствованы у египтян. По их верованиям бог Ра (бог солнца), 12 часов движется на своей колеснице по небосводу, проверяя свои владения. 28.Вес Солнца составляет более 99,5% массы всей солнечной системы, она превышает тяжесть нашей планеты в 330 000 раз. 29.Ежегодно происходит от двух солнечных затмений. Их практически невозможно увидеть в одном и том же месте. Затмение можно увидеть только с узкой полосы лунной тени. В определенной точке земного шара его можно наблюдать раз в 200, а то и 300 лет. 30.Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Период вращения Солнца вокруг центра нашей галактики составляет примерно 240 миллионов лет.

31.Яркость Солнца эквивалентна яркости 4 триллионам триллионов лампочек мощностью 100 ватт. 32.Солнечная гравитация превышает земную в 28 раз. На Земле вес человека - 70 килограмм, на Солнце он увеличивает, и будет составлять уже в районе 2 тысяч (1960) килограмм. 33.Оба «великих светила» Солнце и Луна имеют одинаковые угловые размеры. Они являются наиболее крупными небесными объектами (с точки зрения их видимости с Земли). Солнце находится от Земли на расстоянии, которое в 400 раз превышает расстояние от Земли до Луны. Поразительно и то, что солнечный шар по размерам в 400 раз больше Луны. Но визуально Солнце и Луна имеют одинаковые размеры и занимают одинаковое пространство в небе. 34.Если бы Солнце было размером с мяч для футбола, Юпитер был бы размером как мяч для гольфа, а Земля была бы размером с горошину. 35.Солнечный ветер распространяется от Солнца со скоростью около 450 километров в секунду.

36.Ежесекундно на Солнце сгорает почти 700 миллиардов тонн водорода. Несмотря на такие большие потери, энергии Звезде еще хватит на очень долгие годы. Примерно на столько, сколько оно уже существует. 37.Примерно через миллиард и сто миллионов лет яркость Солнца увеличится на десять процентов, что повлечёт за собой конец всякой жизни на Земле. 38.От Солнца до самой дальней планеты свет и тепло доходит только за 5,5 часов. 39.Магнитное поле Солнца всего лишь вдвое сильнее магнитного поля Земли. 40.Молния в 5 раз горячее, чем поверхность Солнца.

41.У Солнца, как и у любой звезды, есть своя атмосфера. Её верхняя граница уходит далеко за орбиту Плутона. 42.Нам трудно представить, насколько велико расстояние от Земли до Солнца. Оно невероятно – 150 миллионов километров. Если провести аналогию с автомобильной трассой, то при движении автомобиля со скоростью 105 км/ч данное расстояние можно преодолеть за 163 года. Следовательно, такое расстояние мы не смогли бы проехать на автомобиле и за всю свою жизнь. 43.Полное солнечное затмение не может продлиться дольше, чем 7 минут и 40 секунд. 44.Считают, что греческий философ Аристарх первым пришел к мысли, что Земля вращается вокруг солнца. 45.В отличие от Земли, Солнце абсолютно газообразное, на Солнце нет никакой твердой поверхности. Оно состоит преимущественно из гелия и водорода, и не имеет твёрдой поверхности.

46.Солнце находится весьма далеко от Земли, однако Земля расположена гораздо ближе к Солнцу, чем остальные планеты. 47.Через 8 миллиардов лет Солнце увеличится в размерах от сегодняшних в 200 раз. Вследствие этого будет поглощена планета Меркурий. В конечном результате слои Звезды начнут распадаться на мелкие частицы, и она станет «белым карликом» в существующей солнечной системе. Если какие-либо элементы для жизни сохраняться после ее разрушения – они станут началом для зарождения новых планет, звезд и новой жизни в галактике. 48.Когда Солнце превратится в красного гиганта, оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру, Землю и Марс. 49.Энергия в солнечных недрах генерируется благодаря ядерному синтезу. 50.Масса Солнца составляет примерно 99,86 процентов от массы всей солнечной системы.

Четвертое состояние вещества.
Часть шестая. Почему светит солнце

Почему светит Солнце? На этот вопрос сегодня известен такой же точный ответ. Солнце светит потому, что в его недрах в результате термоядерной реакции превращения 4-х протонов (ядер атомов водорода) в одно ядро гелия остается свободная энергия (т.к. масса ядра гелия меньше массы четырех протонов), которая излучается в виде фотонов. Фотоны в видимом диапазоне — это и есть тот солнечный свет, который мы видим.

А теперь давайте порассуждаем и представим тот путь, который прошли ученые. И заодно подумаем, что будет, когда на Солнце полностью выгорит водород? Оно обязательно погаснет? Советуем дочитать статью до конца — там высказано весьма интересное предположение.

Предположим, что Солнце сжигает самое теплотворное изо всех видов топлива - чистейший углерод, сгорающий целиком, без всякой золы. Произведем несложный подсчет. Известно, сколько тепла посылает этот «костер» на Землю. Солнце - шар, поэтому оно испускает тепло во всех направлениях равномерно. Зная размеры Земли и Солнца, нетрудно подсчитать, что для поддержания потока тепла от Солнца в нем каждую секунду должно сгорать около 12 миллиардов тонн угля! Цифра по земным масштабам огромная, но для Солнца, которое в триста с лишним тысяч раз тяжелее Земли, это количество угля невелико. И тем не менее весь этот уголь на Солнце должен был бы выгореть всего за шесть тысяч лет. А ведь данные многих наук - геологии, биологии и др. - неопровержимо свидетельствуют о том, что яркое Солнце обогревает и освещает нашу планету уже не менее нескольких миллиардов лет.

Представление, что Солнце горит за счет угля, пришлось отвергнуть. Но, может быть, существуют такие химические реакции, в которых выделяется еще больше тепла, чем при сгорании угля? Предположим, что они существуют. Но и эти реакции смогли бы продлить жизнь Солнца на тысячу, две тысячи лет, пусть даже вдвое, но никак не более.

Но если Солнце не в состоянии обеспечить само себя горючим на сколько-нибудь длительное время, то, может быть, это делает извне космическое пространство? Было высказано мнение, что на Солнце непрерывно падают метеориты. Мы уже говорили, что при подходе к Земле метеориты, вследствие торможения в земной атмосфере, часто полностью сгорают, раскаляя на своем пути воздух. Почему бы не предположить, что вокруг Солнца нет никакой атмосферы, что торможение метеоритов происходит прямо в солнечном веществе, и оно разогревается до высокой температуры?

Обратимся опять к вычислениям. Сколько метеоритов должно падать на Солнце, чтобы обеспечить его длительное горение? Расчет дает совершенно невероятную цифру: даже если вес всех метеоритов, упавших на Солнце, равен весу самого Солнца, то все равно оно светило бы лишь около миллиона лет.

Но, может быть, когда-то такое огромное количество метеоритов все же упало на Солнце, раскалило его до огромной температуры, и теперь Солнце медленно остывает? Ничего подобного! Существует много доказательств того, что Солнце и миллиард, и миллион, и тысячу лет назад светило и грело, как сегодня. Итак, терпит крах и второе предположение.

Удивительное постоянство солнечной деятельности похоронило и третье, самое заманчивое предположение о причине «горения» Солнца. Сводилось оно к следующему. По закону всемирного тяготения все тела сближаются друг с другом. Земля притягивается Солнцем и движется вокруг него. Камень притягивается Землей и падает на нее, если его выпустить из рук.

Представим, себе, что Солнце - это некий огромных размеров сосуд с газом. Молекулы этого газа, подверженные действию взаимного притяжения, несмотря на отбрасывающие их друг от друга столкновения, должны постепенно притягиваться друг к другу и сближаться. Солнце в целом тогда сжималось бы, давление газа в нем росло, а это привело бы к повышению температуры и выделению тепла.

Если считать, что за 100 лет поперечник Солнца сокращается всего на несколько километров, то этим явлением можно было бы вполне объяснить лучеиспускание Солнца. Однако с помощью астрономических приборов столь медленное сокращение обнаружить невозможно.

Но есть «прибор», который работает куда более длительное время. Этот прибор - сама Земля. За время ее существования Солнце должно было бы сжаться в десятки раз: от размеров, во много раз больше, чем протяженность всей Солнечной системы, до современных. Такое сжатие, безусловно, отразилось бы на . Ничего подобного, однако, история Земли не знает. Ей известны крупные геологические катастрофы, в которых гибли высочайшие горы, рождались новые океаны, целые материки, но все это можно вполне объяснить деятельностью самой Земли, а не Солнца.

Итак, все три упомянутые гипотезы о причинах «горения» Солнца оказались несостоятельными. Наука, сумевшая объяснить многие сложнейшие явления на Земле, очень долго опускала руки перед загадкой деятельности Солнца. Теперь стало ясно, что решение этой загадки надо искать не в глубинах космоса, а в недрах Солнца.

И здесь на помощь науке о сверхбольшом - астрономии - пришла наука о сверхмалом - физика атомного ядра.