В новом выпуске StarTalk известный астрофизик Нил Деграсс Тайсон и его постоянный соведущий Чак Найс обсуждают истинные масштабы Солнца и проблему определения его границ. Оказывается, привычная нам «поверхность» светила — лишь одна из его множества ипостасей, а реальные размеры звезды зависят от того, какими глазами на неё смотреть.
📐 Почему у Солнца нет однозначного размера 0:00
Прежде чем говорить о Солнце, Тайсон напоминает базовые параметры нашей планеты: диаметр Земли составляет около 8 000 миль (примерно 12 874 км) . Исходя из этого, можно легко вычислить длину экватора, используя число Пи ($3,14$), что даст чуть более 24 000 миль, а с учётом уточнений — около 25 000 миль .
Однако даже с Землёй всё не так просто. Из-за вращения наша планета не является идеальным шаром; она представляет собой сплюснутый сфероид, где расстояние от полюса до полюса меньше, чем диаметр по экватору . Солнце устроено похожим образом: оно тоже шире в районе экватора, чем по вертикальной оси, и эта разница поддаётся измерению .
Тайсон подчёркивает важный научный нюанс:
- При поиске числового ответа в справочнике важно понимать, что именно измеряли учёные.
- Обычно за стандарт принимается диаметр по экватору, но это лишь договорённость .
- Точного и единственного «правильного» значения не существует, так как небесные тела сложнее геометрических фигур.
💡 Фотосфера: там, где свет вырывается на свободу 2:10
Когда мы смотрим на Солнце через специальные фильтры, мы видим чёткий край. Но Тайсон задаёт провокационный вопрос: как у объекта, состоящего из плазмы и газа, может быть острый край? . Газ обычно не имеет резких границ, он просто становится всё более разреженным, как атмосфера Земли .
То, что мы воспринимаем как «поверхность» Солнца, учёные называют фотосферой .
- Определение: Фотосфера — это слой солнечной атмосферы, который является «точкой последнего контакта» для фотонов, пытающихся покинуть звезду .
- Механизм: Внутри Солнца частицы света постоянно сталкиваются с атомами и плазмой, двигаясь по ломаной траектории. Но когда они достигают фотосферы, плотность вещества становится достаточно низкой, чтобы фотон мог вылететь в космос по прямой линии со скоростью света .
Тайсон приводит аналогию с матовым окном: через него проходит свет, но вы не видите, что за ним, потому что лучи рассеиваются . Внутри Солнца свет «рассеян», а фотосфера — это прозрачное стекло, через которое мы наконец можем «видеть» .
👁️ Визуальная предвзятость: что скрывает «невидимое» Солнце 4:42
Главный тезис Тайсона заключается в том, что человечество страдает от «зрительной предвзятости». Мы определяем диаметр Солнца по тому, что видит наш глаз — то есть по видимому (преимущественно жёлтому) свету .
Однако, по мнению Тайсона, это определение слишком узкое:
- Рентгеновское зрение: Если смотреть на Солнце в рентгеновских лучах, его диаметр будет другим, так как эти фотоны исходят из иных слоёв .
- Солнечная корона: Над фотосферой находится корона — внешняя часть атмосферы Солнца. Она огромна, и её размер меняется в зависимости от 11-летнего цикла солнечной активности . Тайсон задаётся вопросом: почему мы не включаем её в диаметр, если она — часть звезды? .
- Магнитосфера: Магнитное поле Солнца простирается ещё дальше короны. Тайсон в шутливой философской манере утверждает, что «истина имеет много лиц» и не стоит ограничиваться только тем, что кажется очевидным .
В ходе дискуссии Тайсон и Чак Найс разыгрывают шуточную сценку в стиле восточных единоборств, где Тайсон демонстрирует «невероятные рефлексы», мешая Чаку схватить воображаемый камешек с ладони, что символизирует труднодоступность истинного знания .
🌍 Земля против Солнца: пугающие масштабы 7:34
Чтобы осознать величие Солнца, Тайсон предлагает сопоставить цифры. Официальный диаметр светила составляет около 864 000 миль . Если округлить это число для простоты расчётов до 800 000, получится, что Солнце примерно в 100 раз шире Земли .
Масштабы поражают:
- Если выстроить планеты Земля в ряд вплотную друг к другу, понадобится 100 таких «бусин», чтобы просто пересечь диск Солнца .
- Солнечные пятна — по сути, мелкие дефекты на поверхности звезды — часто по размеру превосходят всю нашу планету .
- В объёме разница ещё более колоссальна. Если бы Солнце было полым, в него можно было бы «насыпать» один миллион планет Земля, и внутри всё равно осталось бы свободное место .
В завершение Тайсон отмечает, какой огромный путь проделало человечество в понимании космоса. На протяжении тысячелетий люди верили, что Солнце и Луна примерно одного размера и вращаются вокруг Земли, как описано в Книге Бытия . Сегодня мы знаем, что Земля — лишь крошечная точка по сравнению со светилом, и, как иронично замечает Тайсон, «мы не такие уж и особенные» .
