Таинство энергии. Последняя загадка Солнца

Одно из самых поразительных свойств Солнца — постоянство излучаемой им энергии. За многие десятилетия ученые и обыватели свыклись с представлениями, основанными, естественно, на теоретических расчетах, что Солнце — это гигантский термоядерный котел, способный миллиарды лет согревать нашу Землю. Но вот появились сначала робкие, затем все более уверенные указания, что экспериментально теория солнечного «термояда» не подтверждается. Нейтринный поток оказался значительно меньше, чем того требует теория. С понятных позиций любой эксперимент вызывает больше доверия, чем самая «красивая» теория.

Ученым удалось обнаружить весьма любопытное свойство Солнца как звезды. Оказалось возможным приспособить измерительные приборы к измерениям пульсации Солнца и сравнить, как движется по лучу зрения большая центральная область поверхности по отношению к периферийной.

Прямыми измерениями определить столь ничтожную величину, пульсацию солнечной поверхности, не имеется ни малейшей возможности. Представьте, это соответствует изменению углового размера Солнца всего на две сотых секунды дуги, а «дрожание» края солнечного диска из-за волнения атмосферы обычно составляет более секунды или в 50 раз больше!

Важно и то, что эти пульсации имеют вполне регулярный характер и не зависят от того, какую сторону Солнца мы наблюдаем. Так вот оказалось, что поверхность Солнца «колеблется» с периодом около 2 часов 40 минут.

Но известно, что период пульсации звезды теснейшим образом связан с ее внутренним строением. Период тем меньше, чем больше концентрация массы к центру звезды. Вычисления показали, что наблюдаемый у Солнца период пульсации — 2 часа 40 минут. Учеными получено, что температура и плотность в центре Солнца должны быть существенно меньше ныне общепринятых — плотность немного более плотности воды, а температура около 6,5 миллиона градусов.

Но ведь для протекания термоядерных реакции необходимо значительно выше 10 миллионов градусов. Значит ли это, что на Солнце — не «термояд»?

А почему он обязательно должен быть — при таких условиях выход энергии от термоядерных реакций (в частности, от протон-протонной реакции) оказывается явно недостаточным для обеспечения наблюдаемой отдачи Солнцем энергии в пространство. Вместе с тем это означает, что нельзя ожидать никакого сколько-нибудь заметного потока нейтрино от таких реакций, что полностью согласуется с отрицательными результатами попыток американского физика Р. Девиса найти нейтрино от Солнца. Как видно, отрицательный результат в науке — результат, и порой очень важный.

Однако и если эти результаты справедливы, то пока неясно, что же поддерживает энергию Солнца на наблюдаемом уровне. Возможно, придется вернуться к прежней концепции 30-х годов, когда многие считали, что внутри звезд существуют небольшие ядра вещества в особом состоянии, которые и обеспечивают звезды наблюдаемым потоком энергии излучения.

Важно во всем этом то, что экспериментальные, именно экспериментальные исследования Солнца ставят перед наукой новые проблемы, требующие детального изучения и решения.