Wissenschaftler nähern sich dem Verständnis der Sonnenatmosphäre. Wir sagen Ihnen, wie unser nächster Stern funktioniert

Was wissen wir über die Sonne?

So -  ist ein Stern aus der Milchstraße

ständig heiße, gasförmige KugelEnergieströme aussenden. Dies ist die einzige Licht- und Wärmequelle in unserem Stern-Planeten-System. Jetzt befindet sich die Sonne im Alter eines Gelben Zwergs, gemäß der allgemein anerkannten Klassifizierung der Arten von Leuchten im Universum. Es ist etwa 4,57 Milliarden Jahre alt. Der Körper befindet sich 149.600.000 km von der Erde entfernt. 

Verfasser: Isik Bender

Die Temperatur der Sonne liegt zwischen 5.778 K undOberfläche bis zu 15.700.000 K im Kern. Die Sonne ist in ihrer Helligkeit stabil, sie gehört zu den 15 % der hellsten Sterne unserer Galaxie. Er emittiert weniger ultraviolette Strahlung, hat aber im Vergleich zu ähnlichen Sternen mehr Masse.

Woraus besteht die Sonne?

In Bezug auf seine chemische Zusammensetzung war unsere Leuchte nichtsunterscheidet sich nicht von anderen Sternen und enthält: 74,5% Wasserstoff (bezogen auf die Masse), 24,6% Helium, weniger als 1% anderer Substanzen (Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Nickel, Eisen, Silizium, Chrom, Magnesium und andere Substanzen).

Sonnengranulat. Autor: NSO/AURA/NSF

Im Kern finden kontinuierliche Kernreaktionen statt, bei denen Wasserstoff in Helium umgewandelt wird. Die absolute Mehrheit der Masse des Sonnensystems - 99,87% - gehört der Sonne.

In der Mitte des Körpers unseres Sterns befindet sich der Kern. Es nimmt ein Viertel des Sonnenradius ein. Hier "wüten" thermonukleare Reaktionen und erzeugen sichtbare Strahlung. Aufgrund seiner enormen Größe ist die Materiedichte in der Leuchte enorm - 150-mal höher als die Dichte von Wasser.

Sonnenoberfläche nach Glühstärkeist heterogen und hat weniger helle Bereiche, sogenannte Sonnenflecken, deren Dauer von einigen Tagen bis zu mehreren Wochen variiert. Es sollte beachtet werden, dass es Flecken gibt, die größer als der Durchmesser der Erde sind.

Darüber hinaus befinden sich auf der Oberfläche der Sonne:

  • Fackeln sind Bereiche mit erhöhter Helligkeit, "Brüder" von Sonnenflecken, die häufig vor oder nach ihrem Auftreten auftreten.
  • Granulat, ungefähr tausend Kilometer groß, bedeckt die gesamte Photosphäre und ist für das normale Auge sichtbar.
  • Supergranulate mit einer Größe von 35.000 km umhüllen auch die gesamte Oberfläche des Sterns vollständig. Sie manifestieren sich aber nur durch physische Effekte.

Nach der Hypothese von Hans Bethe in der SonneEs finden ständig Reaktionen der Umwandlung von Wasserstoff in Helium mit einer großen Freisetzung von Wärmeenergie statt, einer Art Wasserstoffbombe, die 5 Milliarden Jahre lang mit einer Reserve für denselben Zeitraum betrieben wird.

Wie ist die Sonne entstanden?

Es gibt verschiedene Theorien über den Ursprung der Sonne. Der beliebteste von ihnen behauptet, dass die Leuchte aus einer Gas- und Staubwolke gebildet wurde, die aus einer Supernova resultierte. Als Beweis wird das Argument angeführt, dass sich im zentralen Körper unseres Sternensystems eine große Menge Uran und Gold befindet.

Autor: NASA / SDO (AIA)

Eine andere Hypothese zeichnet eine lange Kette nachTransformationen: ein Komet aus der Peripherie der Galaxie, dann ein Eisplanet, dann ein Riesenplanet, dann ein Infrarotzwerg und jetzt ein gelber Zwerg. Die akkumulierende Masse, die Sonne, brachte unter dem Einfluss von Gravitationskräften die Kerndichte zum Start thermonuklearer Reaktionen und zur Möglichkeit, die Atmosphäre zu halten. Darüber hinaus ermöglichte die Anziehung eines riesigen Balls, auch leichte Gase nicht loszulassen: Wasserstoff und Helium. Zwar verdampfen sie von der Oberfläche der Leuchte immer noch in den Weltraum.

Anscheinend die Sonne durch ihr Aussehenverdankt den Protosternen früherer Generationen, da es eine erhebliche Menge an Metallen enthält. Sein Alter beträgt 4,5 bis 4,75 Milliarden Jahre, und während dieser ganzen Zeit erhöht es seine Helligkeit und Temperatur (flackert auf).

Was wissen wir über die Sonnenatmosphäre?

Die Atmosphäre der Sonne wird weitgehend von ihrer Zusammensetzung bestimmt. Denken Sie daran, dass es die folgenden Elemente enthält:

  • Wasserstoff, der 73% der Masse einnimmt;
  • Helium, das 25% des Gewichts ausmacht;
  • andere Elemente mit einer anderen Konzentration.

Die Sonnenatmosphäre besteht aus mehreren Schichten,Eine davon ist die Photosphäre. Es wird durch die sichtbare Oberfläche dargestellt, die den Grundteil der Strahlung ausspuckt. Die Schicht hat eine Dicke von 100–400 km und einen Temperaturwert von 6 600 K (Minimum). In diesem Teil findet die Bestimmung der Größe der Sonne statt. Das hier befindliche Gas ist verdünnt und die Rotationsgeschwindigkeit hängt von der spezifischen Fläche ab. In der Äquatorzone findet eine Umdrehung in 24 Tagen im Bereich der Pole statt - in 30 Tagen.

Die Sonnenatmosphäre ist ebenfalls vertretenChromosphäre. Es ist die Hülle, die die Photosphäre umgibt und 2.000 km dick ist. Die obere Grenze ist durch konstante Heißemissionen gekennzeichnet. Dieser Teil ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar, wenn er rot angezeigt wird.

Der letzte Teil der Sonne ist die Korona. Es ist durch das Vorhandensein von Vorsprüngen und Energieausbrüchen gekennzeichnet. Ihr Ausbruch erfolgt normalerweise in einem Umkreis von Hunderttausenden Kilometern, was die Entstehung von Sonnenwind provoziert. Die Sonnenatmosphäre in diesem Gebiet hat eine höhere Temperatur – mindestens 1.000.000 K, die bis zu 2.000.000 K erreichen kann.

Bild der Oberfläche und Korona der Sonne. Autor: Hinode

In einigen Bereichen steigt der Wert auf 8-9tausend Kelvin. Dieser Teil kann jedoch nur während einer Sonnenfinsternis gesehen werden. Dieser Bereich ist durch eine Formänderung gekennzeichnet, die vom Zyklus der Sonnenaktivität abhängt. Im Maximum ist seine Form rund, im Minimum ist es länglich (entlang des äquatorialen Teils).

Was ist in letzter Zeit über die Atmosphäre bekannt geworden?

Die neuen Daten, die Wissenschaftler gewonnen haben, sind wichtigum zu verstehen, wie die Sonnenatmosphäre und der Sonnenwind funktionieren – der ständige Strom geladener Teilchen, der auf die Erde trifft.

Dank Messungen und Bildern von hochWissenschaftler des Turin Astrophysical Observatory und des Instituts für Weltraumastrophysik in Frankreich gehen davon aus, dass Helium in der Sonnenatmosphäre ungleichmäßig verteilt ist.

Dann startete die NASA eine Forschungssonde,deren Aufgabe es war, den Inhalt des Genies in der Sonnenatmosphäre zu messen. Frühere Messungen beschränkten sich auf die Tatsache, dass das Verhältnis von Helium zu Wasserstoff bestimmt wurde, als sie die Erde erreichten.

Durch den Vergleich der Bilder der Sonde mit diesen BildernMithilfe der vom Observatorium der Europäischen Weltraumorganisation erhaltenen Ergebnisse konnten Wissenschaftler die Verteilung der Heliumflüsse bei Veränderungen des Sonnenwinds in der Nähe der Erde identifizieren.

Zum Beispiel gibt es in der Äquatorregion sehr wenig davon,und vieles mehr in Regionen mittlerer Breite. Laut den Forschern können diese Diskrepanzen mit dem Magnetfeld der Sonne und der Geschwindigkeit des Sonnenwinds in seiner Korona zusammenhängen, die sich ändern kann.

Dank HERSCHEL-Sondendaten messen Wissenschaftler erstmals die Menge an Helium in der Sonnenatmosphäre

In Zukunft werden Wissenschaftler die Sonnenatmosphäre weiterhin mit dem Solar Orbiter untersuchen, einem Roboter-Raumschiff, das speziell zur Beobachtung der Sonne entwickelt wurde.

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