Élet és Tudomány, 1960. január-június (15. évfolyam, 1-26. szám)
1960-04-03 / 14. szám
Hővezetés a Napról a Földre ? Emlékeztetjük az olvasót, hogy lényeges különbség van a hőátvitel kétféle módja, a sugárzásos hőközvetítés és a hővezetés között. Amannak az esetén egy meleg testnek a hőenergiája előbb átváltozik sugárzó energiává, ebben az alakban eljut valamely távoli helyre, és végül egy alkalmas tulajdonságú testben a sugárzó energia megint hőenergiává alakul. A hővezetés ellenben sokkal egyszerűbb folyamat. Ez esetben csupán annyi történik, hogy egy meglevő hőenergia-mennyiség valamely közegnek az egyik (melegebb) pontjából áthelyeződik egy másik (hidegebb) pontjába. Ilyenkor nincs energiaátalakulás egyik energiafajtából a másikba, hanem csak a meglevő hőenergia változtatja meg helyzetét , szétoszlik a közegben. Ahhoz, hogy a Napról hő vezetődjék a Földig, mindenekelőtt egy vezető közeg szükséges, amely a Naptól a Földig terjedő óriási térséget kitölti. Néhány évtizeddel ezelőtt még bizonyosra vették, hogy ilyen közeg nincs : a bolygóközi tér teljesen üres. Úgy gondolták, a Föld tökéletesen üres térben kering a Nap körül. Ma azonban tudjuk, hogy a teret egy rendkívül ritka légnemű anyag, a bolygóközi gáz tölti be. Ennek sűrűsége a Földön előállítható legjobb vákuum gázsűrűségénél is jóval csekélyebb. Ezért nem is akadályozza észrevehetően még a nagyon sebesen mozgó égitestek és meteorok száguldását sem, és e testek úgy mozognak benne, mintha semmiféle közegellenállással nem kellene megküzdeniük. Vajon feltételezhető-e, hogy az ilyen ritka közeg alkalmas a hővezetésrg, méghozzá a Naptól a Földig terjedő óriási távolságon keresztül ? A szakemberek nagy többsége eddig azt vallotta, hogy a Napról a Földre irányuló hővezetés teljesen elenyésző mértékű. Az új elmélet azonban szembehelyezkedik ezzel az állásponttal, és azt állítja, hogy a légkör felső rétegeiben uralkodó magas hőmérséklet nem csupán a Nap sugárzási hatásából származik, hanem egy kisebb részét a Napról érkező közvetlen hővezetésnek kell tulajdonítanunk. Miért olyan melegek a légkör felső részei ? Mint ismeretes, a légkör felső részeiben többezer fokos hőmérsékletű rétegek vannak. Csupán a rendkívül csekély sűrűségüknek köszönhető, hogy a mesterséges holdak és a kozmikus rakéták felizzás nélkül tudnak áthatolni rajtuk. Ez a magyarázata annak is, hogy a rakéták belsejében elhelyezett kísérleti állatok nem szenvednek a védőkamrában a nagy meleg miatt. Mindenesetre érdekes jelenség, hogy a légkör néhány száz kilométeres magasságtól fölfelé egyre melegebbé válik. Ez azt jelenti, hogy a légkör felső részeiben állandó hővezetés történik felülről lefelé, a felső meleg rétegekből az alsó, kevésbé meleg szintek irányában . Ezt a szakadatlan hőáramlást a régebbi felfogás szerint egyedül a felső rétegekben elnyelt napsugárzás energiája táplálja. Az új elméleszerint a légkör felett következő bolygóközi gáz még melegebb, mint maga a felső légkör, sőt a Nap felé közeledve a bolygóközi gáz egyre forróbb. A bolygóközi gáz egész tömegében tehát mindenütt hő vezetődik a Naptól a bolygók felé. E merészen hangzó új elmélet egy nagynevű, sokat ünnepelt geofizikustól, Sydney Chapman professzortól származik, aki a nemzetközi geofizikai év folyamán a kutatások irányítását végző csúcsbizottság elnöki tisztségét töltötte be. Kiváló matematikus, aki minden elméletét szigorú számítások alapján dolgozza ki. Ezért az új elgondolás élénk figyelmet keltett a szakkörökben, s meglepő 2. ábra. A légkör különböző rétegeinek hőmérséklete abvohu fokokban, S. Chapman nyomán