Всем известно: среди небесных тел, освещающих Землю, самым сильным является Луна. Яркость ее диска создается, как известно, отраженным солнечным светом. Но этого блеска и света, оказывается, Луна берет от Солнца ничтожно мало - всего две-три десятитысячные доли процента.

К тому же освещенность, создаваемая «старой» Луной, примерно на одну пятую часть слабее, чем освещенность «молодой», что обусловлено неравномерным распределением пятен по поверхности нашего спутника. И все же в лунную ночь все вокруг кажется светлее, будто на небе включают какой-то фонарь. Все дело в способности нашего глаза адаптироваться на низкие уровни освещения. Поэтому даже в безлунные ночи мы свободно ориентируемся в потемках, когда наземные предметы оказываются освещенными только звездами.
Невооруженным глазом мы можем увидеть и различить на темном небосводе не так уж и много звезд - около двух тысяч, причем подавляющее большинство ярких звезд находится в области Млечного Пути. Но когда в XIX веке по мере совершенствования телескопов астрономы стали обнаруживать мириады звезд, прежде невидимых, стало известно, что многие из них значительно больше и ярче нашего Солнца. Возник вопрос: почему ночное небо такое темное? Ведь ночью должно быть так же светло, как и днем! И первым, кто сформулировал этот вопрос (еще в 1826 году), был австрийский астроном Вильгельм Ольберс. Эта загадка получила название парадокса Ольберса.
Сейчас полное число звезд в нашей Галактике оценивается в 30 млрд., но участие самых ярких из них в освещении Земли составляет менее одного процента. Поэтому если бы вдруг все яркие звезды погасли, мы даже и не заметили бы этого.
Возникает некоторый парадокс: из всех звезд основную освещенность на Земле создают звезды небольшой яркости, находящиеся далеко от нас и невидимые глазом.
Но если звезды обеспечивают менее половины света, то какой же источник создает остальную освещенность земли в безлунную ночь? Открытие этого источника имеет свою интересную историю. Началось с того, что немецкий ученый Вихерт в Геттингене, фотографируя спектр ночного неба, обнаружил на пластинках зеленую линию, самую характерную в спектрах полярных сияний, но не оценил должным образом свое открытие. И лишь почти десятилетие спустя (в 1909 г.) голландский ученый Интема высказал гипотезу, что непрерывный зеленый свет посылает источник, находящийся в земной атмосфере. Значит, атмосфера Земли сама освещает планету? Ну не парадокс ли?
Прошло еще десять лет, прежде чем справедливость этой догадки подтвердил американский астроном Слайцер. Он открыл так называемое ночное свечение атмосферы. Это стало сенсацией в науке и породило массу новых вопросов: вся ли атмосфера светится или какой-то ее слой, и на какой высоте это происходит, и почему воздух светится ночью?
Не утомляя читателя историческими подробностями, скажу, что со временем были найдены следующие ответы. Ночное свечение атмосферы по физической природе аналогично свечению разреженных газов в люминесцентных трубках, но происходит оно на высотах от 80 до 300 км. Спектр свечения атмосферы довольно сложен, он состоит из большого числа линий и полос в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях.
В видимой части спектра самыми яркими являются линии атомарного кислорода. Зеленая линия его светится в тонком слое 80-100 км (этот слой часто называют химической лабораторией атмосферы). «Вклад» ее в общую энергию атмосферного свечения составляет около 10 процентов. Красные линии имеют максимум свечения на высотах 200-300 км, но «вклад» их незначителен. Наибольшая же заслуга в свечении атмосферы (более 80 процентов) принадлежит полосам излучения гидроксила - водного остатка, находящегося в атмосфере на высотах 80-86 и 100-105 км.
Несмотря на ничтожно малую концентрацию гидроксила, излучение его настолько сильное, что, если бы оно происходило не в инфракрасной, а в видимой части спектра, то вместо ночи были бы сумерки.
Но как же решился парадокс Ольберса? К нему вернулись спустя 100 с лишним лет, когда были открыты другие галактики и учеными был принят сценарий расширяющейся Вселенной.
Идея о расширении Вселенной впервые была высказана и математически обоснована российским метеорологом Александром Фридманом в 1922 году. Ему удалось решить уравнение относительности Эйнштейна, из которого вытекало, что Вселенная не может быть стационарной: она должна либо расширяться, либо сжиматься, либо пульсировать.
А вскоре было обнаружено, что в спектрах далеких галактик знакомые линии (например, атомарного водорода и других атомов) смещены ближе к красному концу, что свойственно эффекту Доплера - в данном случае увеличению длины волны при удалении источника света от наблюдателя. Поэтому свет от далеких звезд и галактик по мере их разбегания становится все более красным, длинноволновым, а когда излучение их перейдет в инфракрасную область, мы их перестанем видеть. Со временем, когда удаляющиеся галактики будут достигать «горизонта видимости» и уходить за него, ночное небо будет становиться все более темным.

П. ЗИМИЧ.