Ломоносов и космофизика
С именем Ломоносова связан начальный этап космофизических исследований. Его особенно интересовала природа полярных сияний, которые он, уроженец Поморья, наблюдал с детства. Сегодня мы знаем, что полярные сияния – это форма свечения ионизированных газов в верхних слоях атмосферы (ионосфере) Земли. Первый опыт по свечению разреженных газов в электрическом поле провёл именно Ломоносов.
В запаянном стеклянном шаре с электродами он поместил разреженный воздух, имитируя верхние слои атмосферы. При включении электрического поля молекулы газов, составляющих ионосферу, разгонялись. Часть энергии тратилась на ионизацию молекул. Другая часть – на возбуждение и сопровождающее его световое излучение. В результате Ломоносов получил свечение, напоминающее полярные сияния.
Изображённые Ломоносовым электромагнитные свечения в атмосфере удивительным образом напоминают транзиентные световые явления, открытые совсем недавно.
Ломоносов предположил, что такие частицы возникают благодаря излучению Солнца в результате вспышек на его поверхности. Он писал: «Весьма вероятно, что северные сияния рождаются от произошедшей в воздухе электрической силы, вызванной солнечными корпускулами».
Своё научное восприятие Солнца Ломоносов раскрывает в оде Утреннее размышление о Божием величестве» (1743), на качественном уровне правильно предсказывая основные свойства солнечной атмосферы, её высокую температуру, турбулентность.
Когда бы смертным толь высоко
Возможно было возлететь,
Чтоб к солнцу бренно наше око
Тогда б со всех открылся стран
Горящий вечно Океан.
Там огненны валы стремятся
И не находят берегов;
Борющись множество веков;
Там камни, как вода, кипят,
Горящи там дожди шумят.
Пожалуй, столь поэтическое описание солнечных космических лучей – солнечного ветра, как теперь называется корпускулярное излучение Солнца, со времен Ломоносова никто так и не создал!