Що ми знаємо про Сонце?
Сонце - це зірка з галактики Чумацький шлях, що представляє з себе
Автор: Айсік Бендер
Температура Сонця становить від 5778 К наповерхні до 15 700 000 К в ядрі. Сонце стабільне у своїй яскравості, воно знаходиться в 15% найяскравіших зірок нашої галактики. Випромінює менше ультрафіолетових променів, але має більшу масу в порівнянні з аналогічними зірками.
З чого складається Сонце?
За своїм хімічним складом наше світило нічимне відрізняється від інших зірок і містить: 74,5% водню (від маси), 24,6% гелію, менше 1% інших речовин (азот, кисень, вуглець, нікель, залізо, кремній, хром, магній та інші речовини).
Гранули Сонця. Автор: NSO/AURA/NSF
Всередині ядра йдуть безперервні ядерні реакції перетворюють водень в гелій. Абсолютна більшість маси Сонячної системи - 99,87% - належить Сонцю.
У самому центрі тіла нашої зірки розташоване ядро. Воно займає чверть радіуса Сонця. Саме тут «вирують» термоядерні реакції, породжуючи видиме нам випромінювання. Внаслідок величезних розмірів, щільність речовини всередині світила величезна - в 150 разів більше щільності води.
Сонячна поверхню за рівнем світіннянеоднорідна і має менш яскраві області, звані сонячними плямами, тривалість існування яких варіюється від декількох днів до декількох тижнів. Необхідно відзначити, що є плями, що перевищують діаметр Землі.
Крім того, на поверхні Сонця розташовані:
- Смолоскипи - ділянки підвищеної яскравості, «рідні брати» сонячних плям, часто передують або наступні їх виникнення.
- Гранули, розміром приблизно в тисячу кілометрів, що покривають собою всю фотосфери і помітні простим оком.
- Супергранули, габаритами в 35 000 км, теж цілком обволікаючі всю поверхню світила. Але проявляють вони себе лише за допомогою фізичних ефектів.
Відповідно до гіпотези Ханса Бете, всередині Сонцяпостійно відбуваються реакції перетворення водню в гелій з великим виділенням теплової енергії, свого роду діюча 5 млрд років воднева бомба з запасом ще на такий же термін.
Як виникло Сонце?
Є різні теорії походження Сонця. Найбільш популярна з них стверджує, що світило сформувалося з газопилової хмари, що виник в результаті наднової зірки. Як доказ наводиться аргумент наявності великої кількості урану і золота в центральному тілі нашої зоряної системи.
Автор: NASA / SDO (AIA)
Інша гіпотеза простежує довгий ланцюжокперетворень: комета з периферії галактики, потім крижана планета, потім планета-гігант, потім інфрачервоний карлик і тепер жовтий карлик. Накопичуючи масу, Сонце під впливом сил гравітації довело щільність ядра до запуску термоядерних реакцій і можливості утримання атмосфери. Причому тяжіння величезної кулі дозволило не відпускати від себе навіть легкі гази: водень і гелій. Правда, з поверхні світила вони все одно випаровуються в космічний простір.
По всій видимості, Сонце своєю появоюзобов'язана протозірку попередніх поколінь, так як в його складі міститься значна кількість металів. Вік його становить 4,5-4,75 млрд років, причому весь цей час воно збільшує свою яскравість і температуру (розгорається).
Що нам відомо про атмосферу Сонця?
Атмосфера Сонця багато в чому визначається його складом. Нагадаємо, що в ньому присутні такі елементи:
- водень, який займає 73% маси;
- гелій, на який припадає 25% ваги;
- інші елементи, які мають іншу концентрацію.
Атмосфера Сонця складається з декількох шарів,одним з них є фотосфера. Вона представлена видимою поверхнею, яка вивергає базову частину випромінювання. Шар має товщину, що дорівнює 100-400 км, температурним значенням, що становить 6 600 К (мінімум). Саме по цій частині відбувається визначення розмірів Сонця. Газ, що знаходиться тут, є розрідженим, а швидкісне значення обертання залежить від конкретної області. У зоні екватора один оборот протікає за 24 дня, в районі полюсів - за 30 днів.
Сонячна атмосфера представлена такожхромосферою. Вона є оболонкою, що оточує фотосфери, має товщину в 2 000 км. Для верхньої межі характерні постійні гарячі викиди. Ця частина є видимою виключно під час повного затемнення, коли вона з'являється в червоних тонах.
Остання частина Сонця - це корона. Для неї характерна присутність протуберанців, енергетичних вивержень. Їхній виплеск зазвичай відбувається в радіусі сотень тисяч кілометрів, що провокує виникнення сонячного вітру. Сонячна атмосфера в цій галузі має більш високу температуру – 1 000 000 К мінімум, яка може досягати позначки 2 000 000 К.
Зображення поверхні та корони Сонця. Автор: Hinode
У деяких областях значення підвищується до 8-9тис. кельвінів. Однак побачити цю частину можна виключно під час сонячного затемнення. Для даної області характерна зміна форми, яке перебуває в залежності від циклу сонячної активності. На максимумі її форма кругла, на мінімумі - витягнута (уздовж екваторіальної частини).
Що стало відомо про атмосферу недавно?
Нові дані, які отримали вчені, важливідля розуміння того, як функціонує сонячна атмосфера, а також сонячний вітер - постійного потоку заряджених частинок, які потрапляють в тому числі і на Землю.
Завдяки вимірам і зображень високогодозволу, які були зроблені в період з 2009 по 2013 за допомогою HERSCHEL і даними зонда SOHO, вчені з Туринської астрофізичної обсерваторії та Інституту космічної астрофізики у Франції вважають, що гелій розподілено нерівномірно в сонячній атмосфері.
Тоді НАСА запустило дослідницький зонд,задача якого полягала в вимірюванні вмісту генія в сонячній атмосфері. Колишні вимірювання зводилися до того, що співвідношення гелію до водню визначалося при їх досягненні Землі.
Порівнюючи зображення зонда з тими зображеннями,які були отримані з обсерваторії Європейської космічної агенції, вчені змогли виявити розподіл потоків гелію зі змінами сонячного вітру біля Землі.
Наприклад, в екваторіальному районі його дуже мало,а в районах середніх широт - набагато більше. На думку дослідників, ці розбіжності можуть бути пов'язані з магнітним полем Сонця і швидкістю сонячного вітру в його короні, яка може змінюватися.
Завдяки даним зонда HERSCHEL, вченим вперше вдалося виміряти кількість гелію в сонячній атмосфері
У майбутньому вчені продовжать вивчення атмосфери Сонця за допомогою автоматичного космічного апарату Solar Orbiter, створеного спеціально для спостереження за Сонцем.
Читати також
Останній шельфовий льодовик в Канаді обрушився в океан. Він втратив 40% за два дні
Подивіться, що здатний побачити в космосі наступник Хаббла. Огляд телескопа Уебб
Росія відкрила авіасполучення з низкою країн. Наскільки безпечно туди летіти?