Открываем новый раздел на сайте и начнем его с рассказом о Солнце.

В особой важности Солнца в нашей жизни и жизни планеты, наверное, никто не сомневается.

Но, с помощью этой статьи, давайте все же подробно рассмотрим роль этого источника жизни.

Сейчас трудно себе представить, что на нашей планете, на самых ранних этапах ее развития, не существовало никаких органических веществ, а свет и тепло Солнца не достигали земной поверхности. По современным представлениям, атмосфера тогда представляла собой раскаленную паро-газовую смесь, содержащую ядовитые сернистые и хлористые соединения, а также пары воды. Через эту плотную темно-серую мглу не пробивался ни один лучик света. Земля также была раскалена и представляла собой громадный единый огнедышащий Вулкан. Не существовало климатических поясов, высокая температура на полюсах и на экваторе была практически одинаковой. Такое состояние продолжалось до тех пор, пока температура на земле и в атмосфере не опустилась ниже 100 градусов. Пары воды конденсировались, и водные массы заполнили впадины на земной поверхности. Появилась первичная гидросфера. Атмосфера существенно просветлилась. Солнечные лучи под разными углами стали достигать земного шара, появились первичные климатические зоны. Чем меньше был угол падения, тем длиннее путь солнечного луча к земной поверхности, тем меньше тепла она получает. Поэтому чем ближе к полюсам, тем холоднее, а чем ближе к экватору, тем теплее.

С этого времени основным генератором тепла на нашей планете стала не эндогенная (связанная с радиоактивностью) составляющая, а Солнце. Именно оно во все последующие времена давало Земле тепло и свет, без чего невозможна жизнь на континентах и шельфовых зонах океанов. Если представить себе, что Солнце вдруг погаснет, то Земля превратится в темную, замерзшую планету.

На определенном этапе эволюции в первичных океанах Земли появились органические вещества. Каким образом это произошло, до сих пор ломают головы многие исследователи. Однако установлено, что первичные организмы появились в мировом океане - это были примитивные сине-зеленые водоросли, которые строили свои клетки за счет поглощения солнечной энергии и усвоения растворенных в океанической воды солей. При помощи содержащихся в растениях зерен хлорофилла растения усваивали углерод из углекислоты воздуха, который соединялся с водой и под влиянием солнечного света превращался в органические вещества: белки, крахмал, сахар, жиры, клетчатку, которыми питаются все живые существа на Земле. Простейшие зеленые растения океанов называются фитопланктоном (от греческого "phyton" - растение). Они являются начальным звеном в сложной цепи питания. Фитопланктоном питается зоопланктон (от греческого "zoon" - животное), который употребляет в пищу мелкая рыба и другие водные животные, служащие пищей крупной промысловой рыбе. Морские млекопитающие также питаются разнообразным планктоном и рыбой. На суше начальным звеном питания также являются зеленые растения, которыми питаются травоядные животные, которых поедают хищники.

Таким образом, первичным источником питания для большинства живых организмов непосредственно являлась солнечная энергия.

Сравнительно недавно, по мере расширения океанологических исследований, была обнаружена жизнь и в глубоководных зонах современных океанов, куда не проникает солнечный свет. Еще в январе 1960 года, французский исследователь Ж. Пикар и американский подводник Д. Уолш на батискафе "Триест", построенным отцом Жака Опостом Пикаром, достигли дна Марианской впадины. До этого времени считалось, что жизнь на таких глубинах (более 10 км) невозможна. Каково же было удивление исследователей, когда в иллюминатор они увидели рыбу, похожую на камбалу, а затем и неестественно бледную креветку. За последние годы живые организмы больших глубин установлены во многих местах. Особенно большие их скопления встречаются в местах выхода на поверхность дна раскаленных глубинных газов и термальных вод в зонах активного современного вулканизма. Эти эманации и гидротермы, которые получили название "черные курильщики" за их преобладающую окраску, поставляют большие количества различных химических веществ, в том числе и токсичный сероводород, губительный для большинства организмов. Однако здесь в изобилии развиваются сероводородные бактерии, которыми питаются более сложные организмы - кольчатые черви и креветки. Многие ученые считают, что первичные организмы появились на нашей планете именно в таких местах.

Когда на Земле появился человек, то на первых порах он занимался только собирательством и охотой, то есть использовал то, что уже было создано природой. Тогда он еще не умел строить себе жилища, поэтому первыми его "квартирами" были природные пещеры. Примерно миллион лет тому назад человек научился добывать огонь. Он стал применять его для приготовления горячей пищи, для обогрева пещер и для загона диких животных при охоте. При этом он сжигал древесину, уголь, а значительно позднее - нефть, горючие сланцы и газ, в образовании и накоплении которых также основную роль играло Солнце. Эти природные горючие полезные ископаемые формировались в течение десятков и сотен миллионов лет, накапливая полученную ими солнечную энергию в недрах нашей планеты.

Все древние народы осознавали роль Солнца в их жизни и поклонялись ему, как божеству. У египтян его олицетворял бог Ра, у греков и римлян - Феб и Аполлон. Японцы назвали свою территорию страной восходящего Солнца и считали его родоначальником своей нации. Ему же, в образе грозного бога Ярилы, молились древние славяне.

В настоящее время человек использует энергию движущейся воды, строя многочисленные плотины и гидроэлектростанции. Откуда же берется эта энергия?

Солнце нагревает почву, воздух, воду в морях и океанах. Благодаря этому с поверхности земли испаряется громадное количество воды, которая затем возвращается обратно на Землю в виде дождя или снега. От солнечного тепла тает лед и снег, образуя вешние воды, пополняя водные ресурсы текущих рек. Сила текущей воды вращает турбины, претворяя солнечную энергию сначала в механическую, а затем в электрическую. В настоящее время во многих странах мира используется и механическая энергия приливов и отливов, причиной которых является притяжение водных масс Солнцем, а также Луной.

Солнечные лучи под разными углами падают на земную поверхность, отчего она нагревается в разной степени. Тепло от нагретой земли передается окружающей атмосфере, которая также нагревается неравномерно. Более теплый воздух поднимается вверх, как дым от костра, образуя внизу разреженное пространство. Сюда устремляются более холодные массы воздуха.

Это вызывает непрерывное движение воздушных масс разной скорости. Возникают ветры, также разной силы, вызывая различной высоты волны, ураганы и тайфуны. Ветер перемещает облака, переносит песок и пыль, разрушает скальные горные породы и создает осадочные геологические образования. Сила ветра может вращать мельницы, ветряные двигатели, вырабатывающие электричество. Она же помогает двигаться парусным кораблям.

Солнечная энергия практически неисчерпаема. Размеры Солнца огромны. Его поперечник более чем в 100 раз превышает аналогичный показатель Земли, а объем в 1300000 больше земного шара. По существу Солнце представляет собой гигантский термоядерный реактор. На нем практически в каждую секунду выделяется громадная энергия при превращении 4000000 тонн водорода в гелий. Поверхность Солнца накалена до 6000 градусов, а в его глубине температура достигает миллиона градусов. Ученые подсчитали, что тепло, излучаемое в одну секунду Солнцем на Землю примерно равно энергии, получаемой от сгорания 11600 биллионов тонн каменного угля. Единственная энергия, которую человечество получает не от Солнца, создается путем искусственного расщепления атомов.

К сожалению, энергия, которую получает человечество от сжигания горючих полезных ископаемых, не возобновляема. Рано или поздно запасы этих ископаемых иссякнут. Поэтому перед человечеством уже сейчас остро стоит проблема, чем заменить эту энергию. В связи с этим мысли ученых, в первую очередь, устремлены к Солнцу.

Западные страны начали разработки альтернативной энергетики еще во время энергетического кризиса 70-х годов прошлого века. В Германии провозглашена кампания по сооружению " 1000 солнечных крыш". Япония стремилась к созданию "70000 солнечных крыш" а США - к "миллиону солнечных крыш". В Советском Союзе аналогичные работы начались на десятилетия позже, но они осуществлялись преимущественно в южных республиках СССР, где прямое солнечное тепло могло играть существенную роль в суммарном энергетическом балансе. Эти разработки пришлись на трудные годы перестроечных времен и распада СССР, поэтому значительных реалий они не принесли. В настоящее время передовые ученые России продолжают разработки практического применения солнечного тепла. Из публикации в газете "24 часа" в номере 29 за 2005 год читателям стало известно, что в городе Улан-Удэ, расположенном в Бурятии в нескольких минутах южнее широты 52 градуса, директором центра энергоэффективных технологий (ЦЭФТ) Геннадием Касаткиным были установлены солнечные батареи в ряде производственных и жилых помещений города. Они встраиваются в стены, обращенные к югу, и уже сейчас дают экономию дорогой электроэнергии почти на 30%. Этот опыт показывает, что широкое использование дешевой и экологически чистой солнечной энергии в мире и у нас, в России, не за горами.

Кроме прямой энергии Солнца в различных регионах мира используется и косвенная его энергия в виде ветряных установок, а также энергия земных недр. Примером использования последней может служить территория Исландии, а в России - Камчатки.

А. Д. Петровский
Журнал "Планетарий" №1 (50) 2006