Неискушенному в астрономии человеку может пока­заться, что Солнце «оканчивается» там, где видит глаз рез­ко очерченный край солнечного диска. Но это не так. В те редкие моменты, когда Солнце покрывается черным диском Лупы, вокруг затмившегося Солнца виден оранжево-крас­ный ободок с небольшими выступами, напоминающими язычки пламени. Самое же примечательное в такие мину­ты — изумительно красивое жемчужно-серебристое сияние, со всех сторон окружающее Солнце.

Оранжевый ободок — солнечная хромосфера («цветная оболочка»). Пламенеобразные выступы—солнечные про­туберанцы. Сияние вокруг затмившегося Солнца — солнеч­ная корона. А все эти образования, вместе взятые, образуют весьма обширную солнечную атмосферу.

Атмосфера Солнца гораздо разреженнее его фотосферы, не говоря уже о солнечных недрах. Ее свечение несравнен­но слабее ослепительного блеска фотосферы. В частности, корона Солнца на ночном небе сияла бы не ярче полной Луны. Поэтому астрономам приходится прибегать к различным техническим ухищрениям, чтобы всегда, в любой ясный день наблюдать солнечную атмосферу.

Самый нижний ее слой, непосредственно прилегающий к фотосфере, имеет плотность в сотни раз меньше плот­ности комнатного воздуха (3 х 10-8 г/см3). В более высоких слоях солнечная атмосфера еще разреженнее.

Здесь, как и повсюду на Солнце, преобладает водород и гелий с ничтожной примесью остальных элементов. Кста­ти сказать, красно-оранжевая окраска хромосферы вызва­на именно водородом, интенсивно излучающим красные лучи.

Строение Солнца: 1 — корона; 2 — хромосфера; 3 — фотосфера; 4 — протуберанец; 5 — пятно; 6 — хромосферная вспышка; 7 — уплотнение короны в области вспышки; 8 — флоккул.

При наблюдениях в специальные телескопы хромосфе­ра несколько напоминает горящую прерию. В ней заметны спикулы — продолговатые быстроменяющиеся выступы, гораздо меньшие по размерам, чем протуберанцы. Длина каждой спикулы составляет несколько тысяч километров, а толщина около 1000 км. Это как бы волокна в хромосфе­ре, через которые совершается обмен веществом между хромосферой и короной.

В фотосфере пятна и факелы — активные образования. Действительно, чем их больше, тем сильнее «взбудораже­но» Солнце. Иначе говоря, количество пятен и факелов может служить мерой солнечной активности.

В атмосфере Солнца к активным образованиям в пер­вую очередь относятся так называемые флоккулы и проту­беранцы.

Посмотрите на вклейки. Перед вами фотоснимки Солн­ца, полученные с помощью спектрогелиографа. Этот слож­ный прибор обладает замечательным свойством — он позво­ляет рассматривать и изучать Солнце как бы «по частям». В нем есть специальные фильтры, пропускающие, напри­мер, только те лучи, которые посылает водород. Тогда получают фотоснимок Солнца, как говорят, в лучах водоро­да. Можно сфотографировать Солнце в лучах гелия или, скажем, кальция. На таких снимках, именуемых спектрогелиограммами, видны яркие, неправильной формы пятна, почти совпадающие по положению и очертаниям с фотосферными факелами. Это своеобразное продолжение факе­лов в солнечной атмосфере называют флоккулами.

Протуберанцы, пожалуй, самое величественное и грандиозное, что мы наблюдаем на Солнце. Особенно сильное впечатление остается после просмотра кинофиль­мов, где развитие протуберанцев показано в ускоренном темпе.

Вот висит над Солнцем колоссальное облако, внешне похожее на муравьеда. Это так называемый спокойный протуберанец, который в целом остается неподвижным. Но странная картина: из этого протуберанца к поверхности Солнца вытягиваются какие-то газовые «щупальца», и вид­но, как по этим искривленным путям под действием элек­тромагнитных сил всасывается вещество протуберанца в фотосферу.

Взрывные, или эруптивные, протуберанцы ведут себя совсем иначе. Вот взлетает над Солнцем, непрерывно рас­пухая, чудовищно огромное облако газа. Оно поднимается на высоту, почти равную диаметру Солнца (1 300 ООО км), а затем рассеивается в окружающее пространство. Есть, конечно, среди взрывных протуберанцев и более спокой­ные, которые, взлетев по вертикали на не очень боль­шую высоту, затем как бы всасываются обратно в недра Солнца.

Не все пока ясно в природе протуберанцев, их движе­нии. Очевидно, однако, что только тяготением и давлением света эти явления объяснить невозможно. Здесь, несомнен­но, действуют очень мощные электрические и магнитные силы.

В хромосфере иногда возникают вспышки, называемые хромосферными или просто солнечными. Внешне они менее эффектны, чем протуберанцы. Заметить их можно лишь на спектрогелиограммах и, крайне редко, в «общем свете», глазом. Между тем это самое мощное и самое важное для человека проявление солнечной активности.

На спектрогелиограммах вспышка видна как внезапное (за несколько минут!) и резкое возрастание в яркости како­го-нибудь флоккула. Чувствуется, что на Солнце произо­шел какой-то взрыв невообразимой мощности. И действи­тельно, подсчеты показывают, что при рядовой солнечной вспышке выделяется столько же энергии, сколько при одновременном взрыве 30 тысяч водородных бомб.

Причины солнечных вспышек пока не вполне ясны. Возможно, их энергия создается за счет энергии мощных и быстроменяющихся магнитных полей. Но для дальнейше­го рассказа важно отметить, что каждая хромосферная вспышка непременно порождает три следствия.

Во-первых, резко увеличивается мощность рентгеновых лучей, излучаемых Солнцем.

Во-вторых, еще более заметно (иногда в миллионы раз!) растет поток радиоволн, посылаемых Солнцем в мировое пространство.

В-третьих, каждая солнечная вспышка как бы выстре­ливает в пространство скопище так называемых корпу­скул — в основном протонов, электронов и альфа-частиц с незначительной примесью ядер атомов других элементов.

Каждое такое скопище образует корпускулярный поток, улетающий от Солнца со скоростью около 7000 км/сек.

Такой поток, если не встретит препятствий, на вторые сутки долетит до Земли, а за большие сроки и до более далеких планет. Через корпускулярные потоки (но не толь­ко через них) мы связаны непосредственно с Солнцем и до нас доходит солнечное вещество.

Солнечная корона — самый верхний этаж солнечной атмосферы. Во время полных солнечных затмений каждый может убедиться, что отдельные лучи короны уходят от поверхности Солнца на высоту его диаметра, а то и дальше.

Как и все на Солнце, корона — образование непостоян­ное. В нижних слоях она частично состоит из тех же газов, что и хромосфера. В самых внешних частях к короне при­мешивается мелкая твердая космическая пыль, повсеме­стно наполняющая межпланетное пространство.

Основа короны — корпускулы, смешанные с большим количеством свободных электронов. Смесь ионов, атомов и электронов, в целом электрически нейтральную, физики называют плазмой. Солнечная корона представляет собой весьма разреженную и очень горячую плазму.

Уточним: средняя плотность вещества в короне в мил­лиарды раз меньше плотности комнатного воздуха, а тем­пература короны близка к миллиону градусов — величине, не поддающейся наглядному представлению.

В отличие от земной атмосферы, солнечная корона об­разована стремительно улетающими от Солнца корпуску­лами и электронами. Солнечные лучи, рассеиваясь на этих электронах, и порождают ее жемчужно-серебристое сияние. Можно думать, что лучи солнечной короны и ее «опахала» формируются корпускулярными потоками, к которым, ко­нечно, примешано и большое количество свободных элек­тронов.

Кроме корпускулярных потоков, Солнце непрерывно и равномерно со всей своей поверхности выбрасывает в про­странство сравнительно медленные корпускулы. Их ско­рость близка к 300—500 км/сек, и они образуют то, что современные астрофизики называют солнечным ветром. Странное это явление, напоминающее «дождь наизнанку». Но факт остается фактом. Солнце непрерывно и равномер­но испускает во все стороны корпускулы. Солнечные вспышки, по-видимому,— только частные и резкие усиле­ния этого постоянного процесса.

Вот теперь и попытаемся ответить на вопрос: где кон­чается Солнце? Где граница его атмосферы?

Там, где глаз во время полного солнечного затмения видит границы короны, Солнце еще не кончается. Просто глаз наш недостаточно чувствителен. А вот на некоторых фотоснимках лучи короны прослеживаются до расстояния, равного 15 диаметрам Солнца. Но и это, оказывается, еще не граница солнечных владений.

Изучая плотность вещества в корональных лучах, мож­но подсчитать, как убывает эта плотность с удалением от Солнца. Нетрудно вычислить, какова могла бы быть плот­ность короны вблизи Земли, если бы соблюдался подмечен­ный закон убывания плотности и если бы солнечная корона простиралась до земной орбиты.

И вот удивительное совпадение: датчики космических аппаратов вблизи Земли обнаруживают в пространстве столько свободных электронов, сколько бы их было, если бы лучи короны доходили до нашей планеты! Что это, слу­чайное совпадение? Нет, конечно. Много раз проведенные расчеты приводят к парадоксальному выводу: мы живем внутри Солнца! Солнечная корона, пусть в крайне разре­женном состоянии, простирается до орбиты Земли и даже дальше. Выходит, что в некотором смысле мы не только жители Земли, но и обитатели Солнца. А это означает, что солнечные явления должны четко отражаться в различных земных процессах и в нас самих.