Техника - молодёжи 1955-04, страница 12

ленных до очень высокой температуры жидких масс в ее недрах и что существование аналогичных магнитных полей, только в значительно больших масштабах, может объяснить и некоторые явления в области космогонии.

Сейчас считается установленным, что свою колоссальную энергию достигающие Земли космические частицы приобретают за счет ускорения под действием мощных электрических и магнитных полей, пронизывающих межзвездное пространство вселенной.

В этом свете столкновение в космическом пространстве двух гигантских газовых туманностей, безусловно, может привести к образованию в газовой среде ударных волн необычайной мощности, особенно если учесть температуры и давление, развиваемые при подобных столкновениях. Так, например, свечение некоторых туманностей голландский астроном Оорт объясняет столкновением облаков межзвездного газа. Советский астроном С. В. Пикельнер недавно применил теорию прохождения ударных волн для объяснения особых тонковолокнистых туманностей, являющихся, повидимому, остатками вспышек сверхновых звезд.

Наконец недавно было обнаружено мощное радиоизлучение от сталкивающихся галактик в созвездии Лебедя. Как показал советский астроном И. С. Шкловский, причиной этого радиоизлучения является мощная ударная волна, проходящая через газовую среду двух столкнувшихся галактик.

Это предположение, повидимому, подтверждается и снимками светящегося аргона при прохождении в нем ударной волны. Сделанные фотографии ясно показывают, что самый яркий участок свечения газа совпадает с узкой полосой фронта ударной волны, а не с ее продолжением, где атомы газа нагреты до самой высокой температуры.

СВЕРХВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Рассмотрим некоторую замкнутую систему газа, которая не получает из окружающего пространства и не отдает ему энергии.

Собственная энергия этой системы распределяется в ней благодаря беспорядочному движению и непрерывным столкновениям между собой частиц газа, в результате чего установится некоторое среднее энергетическое состояние среды. Такому

Тонкие светящиеся полосы («вуаль») внегалактической туманности в созвездии Лебедя.

среднему состоянию будет соответствовать некоторое распределение скоростей частиц газа.

При столкновениях частиц газа между собой, в зависимости от скорости их движения, возникают электромагнитные излучения самых различных частот, равно как и взаимное поглощение этих излучений.

Рассматривая состояние веществ внутри звезд, мы говорим, что оно имеет «термодинамическую» температуру. Когда мы говорим, что эта температура высока, мы имеем в виду, что средняя скорость движения частиц этого вещества и интенсивность излучений, вызванных их столкновениями между собой, весьма высоки.

В том случае, когда система удовлетворяет распределению скорости частиц, но не удовлетворяет распределению излучений, говорят, что вещество ее обладает «кинетической» температурой.

Высокая кинетическая температу

ра звезды не означает, что она способна создавать и весьма интенсивное излучение. Этим, в частности, объясняется, почему видимая поверхность Солнца (фотосфера), имеющая термодинамическую температуру около 6000°К, создает значительно более мощное излучение, чем солнечная корона, кинетическая температура которой соответствует примерно 1000000°К.

В то же время частицы вещества короны движутся со значительно большими скоростями, чем частицы в фотосфере, что и объясняет ее высокую кинетическую температуру. Эти частицы вещества распределены в короне столь далеко друг от друга, что столкновения между ними, вызывающие излучение, происходят значительно реже.

Вызывает интерес и другой вопрос: почему термодинамическая температура внутри Солнца достигает 10 млн. градусов или даже выше, в то время как температура в недрах Земли, повидимому, не превышает нескольких тысяч градусов? Основная причина здесь заключается в большой массе Солнца и звезд. При достаточно большой массе (примерно начиная с 1/100 массы Солнца) тело начинает сжиматься под действием собственной силы тяжести.

Однако такое сжатие имеет и свои пределы. Под его действием внутренние части такого тела, в свою очередь, разогреваются все больше и больше, увеличивая свое внутреннее обратное давление. Наступает своеобразное состояние равновесия, когда внутреннее давление газа уравновешивает давление всех вышележащих слоев вещества. Повышение температуры центральных частей вызывает практически полную ионизацию звездного вещества и способствует появлению внутренних источников энергии — термоядерных реакций между легчайшими элементами. Дальнейшее сокращение объема на этом должно прекратиться.

Эти соображения и привели астрономов к выводу о том, что температура и давление внутри звезд должны быть очень высокими. Если бы это было не так, звезды очень быстро бы сжались до весьма малого объема с соответствующим подъемом их внутренней температуры до исключительно высокой величины. Поэтому в каждой звезде и установилось состояние некоторого равновесия, автоматически поддерживаемое на требуемом уровне.

Высокие и сверхвысокие температуры в природе.

ГАЛАКТИЧЕСКИЕ ТУМАННОСТИ

W АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ПО КЕЛЬВИНУ 10'