slunce

4099
Egbert Haynes
slunce

Co je slunce?

The slunce Je to hvězda, která tvoří střed sluneční soustavy a nejbližší Zemi, kterému dodává energii ve formě světla a tepla, čímž vytváří roční období, podnebí a oceánské proudy planety. Stručně řečeno, nabízet primární podmínky nezbytné pro život.

Slunce je nejdůležitějším nebeským objektem pro živé bytosti. Předpokládá se, že vznikl asi před 5 miliardami let, z obrovského oblaku hvězdné hmoty: plynu a prachu. Tyto materiály se začaly shlukovat díky gravitační síle.

Slunce, obraz NASA

S největší pravděpodobností tam byly spočítány pozůstatky některých supernov, hvězd zničených kolosální kataklyzmou, která dala vzniknout struktuře zvané protohvězda..

Gravitační síla způsobovala hromadění stále většího množství hmoty a s ní také stoupala teplota protostaru do kritického bodu, kolem 1 milionu stupňů Celsia. Právě tam byl zapálen jaderný reaktor, který dal vzniknout nové stabilní hvězdě: Slunce.

Obecně lze Slunce považovat za docela typickou hvězdu, i když s hmotností, poloměrem a některými dalšími vlastnostmi mimo to, co by mohlo být považováno za „průměr“ mezi hvězdami. Později uvidíme, ve které kategorii je Slunce mezi hvězdami, které známe.

Sluneční aktivita

Lidstvo slunce vždy fascinovalo a vytvořilo mnoho způsobů, jak ho studovat. V zásadě se pozorování provádí prostřednictvím dalekohledů, které po dlouhou dobu byly na Zemi a nyní jsou také na satelitech.

Díky světlu je známo mnoho vlastností Slunce, například spektroskopie nám umožňuje poznat jeho složení díky tomu, že každý prvek zanechává výraznou stopu. Meteority jsou dalším skvělým zdrojem informací, protože si zachovávají původní složení protostelárního mraku..

Charakteristika Slunce

Zde jsou některé z hlavních charakteristik Slunce, které byly pozorovány ze Země:

-Slunce je považováno za žlutá trpasličí hvězda. V této kategorii jsou hvězdy, které mají hmotnost mezi 0,8–1,2násobkem hmotnosti Slunce..

-Jeho tvar je prakticky kulovitý, díky své rotaci se na pólech stěží mírně zplošťuje a ze Země je viděn jako disk, proto se mu někdy říká solární disk.

-Nejhojnějšími prvky jsou vodík a hélium.

-Měřeno od Země je úhlová velikost Slunce asi ½ stupně.

-Poloměr Slunce je přibližně 700 000 km a odhaduje se z jeho úhlové velikosti. Průměr je tedy asi 1 400 000 km, přibližně 109krát větší než Země.

-Průměrná vzdálenost mezi Sluncem a Zemí je astronomická jednotka vzdálenosti.

-Pokud jde o jeho hmotnost, získává se zrychlení, které Země získá, když se pohybuje kolem Slunce a slunečního poloměru: přibližně 330 000krát větší než Země nebo 2 x 1030 kg přibližně.

-Prožívá cykly nebo období velké aktivity související se slunečním magnetismem. Poté se objeví sluneční skvrny, světlice nebo světlice a erupce koronální hmoty.

-Hustota Slunce je mnohem nižší než hustota Země, protože jde o plynnou entitu.

-Pokud jde o jeho svítivost, která je definována jako množství energie vyzařované na jednotku času - síla -, odpovídá to 4 x 10 33 erg / s nebo více než 10 2. 3 kilowattů. Pro srovnání, žárovka vyzařuje méně než 0,1 kilowattu.

-Efektivní teplota Slunce je 6000 ºC. Je to průměrná teplota, později uvidíme, že jádro a korona jsou oblasti mnohem teplejší než to..

Struktura Slunce

Vrstvená struktura Slunce. Zdroj: Wikimedia Commons.

Pro usnadnění studia je struktura Slunce rozdělena do 6 vrstev rozložených do dobře diferencovaných oblastí, počínaje zevnitř:

-Solární jádro

-Radiační zóna

-Konvekční zóna

-Fotosféra

-Chromosféra

Jádro

Jeho velikost je asi 1/5 slunečního poloměru. Slunce tam vyrábí energii, kterou vyzařuje, a to díky vysokým teplotám (15 milionů stupňů Celsia) a převládajícím tlakům, které z něj činí fúzní reaktor..

Gravitační síla působí jako stabilizátor v tomto reaktoru, kde probíhají reakce, při nichž se vyrábějí různé chemické prvky. V nejzákladnějších případech se z vodíkových jader (protonů) stávají jádra helia (alfa částice), která jsou stabilní za podmínek, které převládají uvnitř jádra..

Poté se vyrábějí těžší prvky, jako je uhlík a kyslík. Všechny tyto reakce uvolňují energii, která prochází vnitřkem Slunce a šíří se po celé sluneční soustavě, včetně Země. Odhaduje se, že každou sekundu Slunce přemění 5 milionů tun hmoty na čistou energii.

Radiační zóna

Energie z jádra se pohybuje ven radiačním mechanismem, jako je oheň ohně, který ohřívá okolí.

V této oblasti je hmota v plazmatickém stavu, při teplotě ne tak vysoké jako v jádře, ale která dosahuje asi 5 milionů kelvinů. Energie ve formě fotonů - paketů neboli „kvant“ světla - je přenášena a mnohokrát reabsorbována částicemi, které tvoří plazmu..

Proces je pomalý, ačkoli v průměru trvá asi měsíc, než se fotony z jádra dostanou na povrch, někdy může trvat až milion let, než budeme pokračovat v cestování do vnějších oblastí, abychom to mohli vidět v podobě světlo..

Konvekční zóna

Struktura slunce. Zdroj: Kelvin13, CC BY-SA 3.0 , přes Wikimedia Commons

Vzhledem k tomu, že příchod fotonů z radiační zóny je zpožděn, teplota v této vrstvě rychle klesá na 2 miliony kelvinů. Transport energie se uskutečňuje konvekcí, protože hmota zde není tak ionizovaná.

Transport energie konvekcí se vyrábí pohybem vírů plynů při různých teplotách. Zahřáté atomy tedy stoupají směrem k nejvzdálenějším vrstvám Slunce a nesou tuto energii s sebou, ale nehomogenním způsobem..

Fotosféra

Tato „sféra světla“ je zdánlivý povrch naší hvězdy, ten, který z ní vidíme (pro přímé vidění Slunce byste měli vždy používat speciální filtry). Je zřejmé, že Slunce není pevné, ale je vyrobeno z plazmy (velmi horký, vysoce ionizovaný plyn), a proto mu chybí skutečný povrch..

Fotosféru lze sledovat pomocí dalekohledu vybaveného filtrem. Vypadá to jako lesklé granule na mírně tmavším pozadí a jas mírně klesá k okrajům. Granule jsou způsobeny konvekčními proudy, které jsme zmínili dříve.

Fotosféra je do jisté míry průhledná, ale pak se materiál stává tak hustým, že není možné vidět skrz.

Chromosféra

Je to nejvzdálenější vrstva fotosféry, ekvivalentní atmosféře a s načervenalým jasem, s tloušťkou pohybující se mezi 8 000 a 13 000 a teplotou mezi 5 000 a 15 000 ° C. Stává se viditelným během zatmění slunce a produkuje gigantické žhavé plynové bouře, jejichž výška dosahuje tisíců kilometrů.

Koruna

Vnitřní oblasti slunce. Zdroj: Kelvinsong, CC BY-SA 3.0 , přes Wikimedia Commons

Jedná se o vrstvu nepravidelného tvaru, která se rozprostírá přes několik slunečních poloměrů a je viditelná pouhým okem. Hustota této vrstvy je nižší než u zbytku, ale může dosáhnout teploty až 2 milionů kelvinů.

Zatím není jasné, proč je teplota této vrstvy tak vysoká, ale nějakým způsobem to souvisí s intenzivními magnetickými poli, která vytváří slunce..

Mimo korónu je v rovníkové rovině slunce koncentrováno velké množství prachu, který rozptyluje světlo z fotosféry a vytváří tzv. zodiakální světlo, slabý pás světla, který lze vidět pouhým okem po západu slunce, poblíž bodu na obzoru, ze kterého vychází ekliptika.

Existují také smyčky, které přecházejí z fotosféry do koróny, vytvořené z plynu mnohem chladnějšího než ostatní: jsou to solární boule, viditelné během zatmění.

Heliosféra

Difúzní vrstva, která sahá za Pluto, ve které se vytváří sluneční vítr a projevuje se magnetické pole Slunce.

Složení

Téměř všechny prvky, které známe z Periodické tabulky, se nacházejí na Slunci. Hélium a vodík jsou nejhojnějšími prvky.

Z analýzy slunečního spektra je známo, že chromosféra se skládá z vodíku, helia a vápníku, zatímco železo, nikl, vápník a argon byly nalezeny v ionizovaném stavu..

Samozřejmě, že Slunce v průběhu času změnilo své složení a bude to dělat i nadále, protože vyčerpá zásoby vodíku a hélia..

Sluneční aktivita

Sluneční erupce, NASA

Z našeho pohledu vypadá Slunce celkem klidně. Ve skutečnosti však jde o místo plné aktivity, ve kterém se jevy vyskytují v nepředstavitelném měřítku. Všechny poruchy, které se na Slunci vyskytují nepřetržitě, se nazývají sluneční aktivita.

Při této činnosti hraje magnetismus velmi důležitou roli. Mezi hlavní jevy, které se dějí na Slunci, patří:

Sluneční výteky

Výčnělky, výčnělky nebo filamenty jsou vytvořeny v koruně a sestávají ze struktur plynu o vysoké teplotě, které dosahují velké výšky.

Jsou vidět na okraji solárního disku ve formě protáhlých struktur, které se proplétají a jsou neustále modifikovány magnetickým polem Slunce..

Vyhazování koronální hmoty

Jak název napovídá, velké množství hmoty je vyvrženo vysokou rychlostí Sluncem rychlostí asi 1000 km / s. Je to proto, že magnetické siločáry se proplétají navzájem a kolem slunečního výběžku, což způsobuje únik materiálu..

Obvykle trvají hodiny, dokud se linie magnetického pole nerozdělí. Koronální výrony hmoty vytvářejí velký tok částic, který se k Zemi dostane po několika dnech.

Tento tok částic interaguje s magnetickým polem Země a projevuje se mimo jiné jako severní světla a jižní světla..

Sluneční skvrny

Jsou to oblasti fotosféry, kde je magnetické pole velmi intenzivní. Vypadají jako tmavé skvrny na slunečním disku a mají nižší teplotu než ostatní. Obvykle se objevují ve vysoce variabilních skupinách, jejichž periodicita je 11 let: slavný sluneční cyklus.

Skupiny bodů jsou velmi dynamické, sledují rotaci Slunce, s větším bodem, který jde vpředu, a dalším, který skupinu uzavírá. Vědci se pokusili předpovědět počet skvrn v každém cyklu s relativním úspěchem.

Plameny

Vyskytují se, když Slunce vytlačuje materiál z chromosféry a koróny. Jsou viděni jako záblesk světla, díky kterému vypadají některé oblasti Slunce jasněji.

Smrt

Jako každá hvězda, i slunce jednoho dne zmizí, ale nebude to v blízké budoucnosti

Dokud jeho jaderné palivo vydrží, bude Slunce nadále existovat. Naše hvězda stěží splňuje podmínky pro to, aby zemřela při velké katastrofě typu supernovy, protože k tomu hvězda potřebuje mnohem větší hmotu.

S největší pravděpodobností, protože zásoby budou vyčerpány, Slunce nabobtná a promění se v červeného obra, který odpařuje oceány Země..

Vrstvy Slunce se rozšíří kolem něj, pohltí planetu a vytvoří mlhovinu skládající se z velmi jasného plynu, což je pohled, který by lidstvo mohlo ocenit, pokud se do té doby usadí na vzdálené planetě..

Zbytek starověkého Slunce, který zůstane uvnitř mlhoviny, bude a Bílý trpaslík, velmi malé, o velikosti Země, ale mnohem hustší. Ochlazuje se velmi, velmi pomalu a v této fázi může projít ještě asi 1 miliardu let, dokud se nestane černý trpaslík.

Ale v tuto chvíli není důvod se obávat. Odhaduje se, že Slunce v této době žilo méně než polovinu svého života a bude to mezi 5000 a 7000 miliony let, než začne fáze červeného obra..

Reference

  1. Vše o vesmíru. 2016. Prohlídka vesmíru. Představte si publikování.
  2. Jak to funguje. 2016. Kniha vesmíru. Představte si publikování.
  3. Oster, L. 1984. Moderní astronomie. Redakční reverté.
  4. Wikipedia. Hertzsprung-Russellův diagram. Obnoveno z: es.wikipedia.org.
  5. Wikipedia. Hvězdná populace. Obnoveno z: es.wikipedia.org.

Zatím žádné komentáře