Что до недавнего времени считали источником солнечной энергии

Откуда же черпает Солнце энергию, чтобы миллиарды лет поддерживать на определённом уровне свою высокую температуру?

Раньше предполагали, что температура Солнца поддерживается горением, непрерывно в нём происходящим. Но для того чтобы сохранить интенсивность теплового излучения Солнца всё время на одном уровне, пришлось бы ежемесячно «подбрасывать в его топку» около двадцати глыб каменного угля, каждую по своим размерам не менее нашего земного шара.

Подсчитано, что если бы наше Солнце состояло даже целиком из каменного угля, то и такой угольный шар мог бы в соединении с кислородом гореть и поддерживать современное состояние излучения Солнца только на протяжении 3—4 тысяч лет. Затем температура этого угольного солнца начала бы быстро снижаться и вскоре оно совсем потухло бы.

Можно ли вообще считать источником теплового излучения Солнца процессы, сходные с горением? Оказывается, нельзя. Горение представляет собой соединение молекул вещества с молекулами кислорода и образование более сложных молекул с выделением тепла. Но в условиях высокой температуры на Солнце не могут образовываться сложные соединения. В таких температурных условиях наблюдаются явления как раз обратного порядка, то-есть разложение сложных соединений на простые. В качестве примера можно привести водяной пар, который при высокой температуре разлагается на кислород и водород. Теперь известно, что процесс горения не может иметь места на Солнце, во-первых, потому, что, как показывает спектральный анализ, на нём очень мало кислорода, а во-вторых, потому, что в условиях высоких температур на Солнце происходит очень быстрое движение атомов вещества (до 200 километров в секунду), в силу чего они не могут соединиться с кислородом.

Откуда же берёт Солнце своё тепло? Долгое время это оставалось загадкой. Учёные высказывали по этому поводу различные предположения.

В 1849 году была создана так называемая метеоритная теория, согласно которой на Солнце, под действием мощной силы его притяжения, непрерывно падает со скоростью до 600 километров в секунду огромное количество метеоритного и пылевидного вещества. Механическая энергия этого вещества, превращаясь в тепловую, и служит, согласно этой теории, главным источником солнечного тепла. В настоящее время установлено, что подобным образом не может быть обеспечено поддержание излучения Солнца, поддержание высокой температуры на его поверхности.

В 1854 году была выдвинута так называемая теория сжатия, уменьшения размеров Солнца. Согласно этой теории частицы солнечной массы непрерывно устремляются к центру, и их механическая энергия, превращаясь в тепловую, может с избытком покрывать расход солнечной энергии и даже до некоторой степени повышать его температуру. Произведённые подсчёты обнаружили, однако, что если даже принять какие угодно большие первоначальные размеры Солнца, то при таком излучении, какое мы наблюдаем сейчас, получаемой при его сжатии энергии всё же хватило бы не более чем на 20 миллионов лет. Для поддержания известного уровня температуры Солнце должно было бы настолько сократиться в своём объёме, что его диаметр ежегодно уменьшался бы на 30 метров, а за 100 лет — на три километра. Таким образом, предельный возраст Солнца не мог бы превысить 20 миллионов лет. Это также противоречит современным научным данным. Известно, что возраст земной коры определяется в два-три миллиарда лет; возраст же Земли, согласно некоторым данным, составляет 3,5—4 миллиарда лет. А Солнце старше Земли.

После открытия радиоактивного распада некоторых химических элементов было высказано предположение о радиоактивном происхождении солнечного тепла. Но скоро было доказано, что и радиоактивность не может обеспечить излучения Солнца. Радий, как известно, распадается сравнительно быстро. Поэтому, если бы наше Солнце даже целиком состояло из радия, то уже через 1600 лет половина его должна была бы распасться. А вслед за этим начала бы быстро снижаться и интенсивность излучения «радиевого солнца», что, как мы уже видели, никоим образом не отвечает современным представлениям о возрасте нашего дневного светила.

Category: Солнце