Пет характеристики на Слънцето

Слънцето е само една от милиарди и милиарди звезди в онази част на Вселената, която можем да видим, но това е звездата, която дава живот на Земята, така че тя е тази, в която хората по право са най-много заинтересовани. Ако същества от цивилизациите в други части на галактиката някога комуникират с нас публично, те вероятно ще разбият всякакви илюзии за величие, които можем да имаме за нашата родна звезда.

Разбира се, от тук изглежда голямо и горещо, но в сравнение с други звезди е малко и относително готино. Може да е дом на система от светове, но това е равно на курса, що се отнася до звездите. „Тук няма какво да се види, хора“, може да се чудят извънземните, докато насочват своите междуизмерни космически шушулки към по-драматични звездни системи.

Нямаше да има нужда да се обезсърчаваме от такава измъчена среща, ако някога се случи. Физическите свойства на слънцето може да не са специални в сравнение с други звезди, но тези свойства са породили човешкия живот и това не е просто специално; това е чудотворно.

Има безброй характеристики на слънцето, които трябва да оцените, но ето пет от най-забележителните, плюс бонус поглед към бъдещето на слънцето.

Астрофизиците класифицират слънцето като жълто джудже, което веднага ви дава представа къде стои по отношение на другите звезди, населяващи Вселената, някои от които са гиганти. В научен план слънцето е класифицирано като a население I, G2V звезда (V е римската цифра 5).

Повечето звезди в нашата част на галактиката са популация I звезди. Те са богати на метал, което означава, че са сравнително млади. Метали се произвеждат по време на етапите на умиране на големи звезди, а звездите от населението I се раждат от отломките на тези звезди. Звездите от население I обикновено са на не повече от няколко милиарда години. Възрастта на слънцето се оценява на 5 милиарда години.

Буквата G се отнася до спектралната класификация на слънцето, която е мярка за това колко горещо и ярко е в сравнение с други звезди. Има седем класификации по звезди, обозначени с буквите O, B, A, F, G, K и M. O обозначава гигантски звезди, които са толкова горещи, че излъчват синя светлина, а М обозначава хладни звезди джуджета, които излъчват светлина в инфрачервения диапазон. Като жълто джудже, слънцето е под средния размер и температура.

Римската цифра V означава, че слънцето е звезда от основната последователност, което означава, че е в средната част на живота си, по време на което синтезът на водород в хелий, възникващ в неговата сърцевина, генерира достатъчно налягане, за да предотврати гравитацията колапс. Числото 2 се отнася по-конкретно до спектралните характеристики.

Продължителността на времето, в което една звезда остава в основната последователност, зависи най-вече от нейната маса. Слънцето е в основната последователност от 5 милиарда години и ще остане там още 5 милиарда години.

Слънцето далеч не е просто голяма топка изгарящ газ, а има сложна вътрешна структура, която образува четири отделни слоя. Освен това учените разделят външния слой, атмосферата, на три подслоя. Шестте слоя на слънцето включват ядрото, радиационната зона, конвекционната зона, фотосферата, хромосферата и короната.

Сърцевината: Най-горещата част на слънцето, ядрото, е мястото, където се извършва водородният синтез. Гравитационните сили са толкова силни в сърцевината, че изстискват водород в течност с около 150 пъти по-голяма плътност на водата. Температурата в сърцевината е 15 милиона градуса по Целзий, или 28 милиона градуса по Фаренхайт.

Радиационната зона: Зоната, непосредствено заобикаляща ядрото, намалява плътността с нарастващ радиус, но все пак е достатъчно плътна, за да предотврати излизането на светлина. Излъчването, получено от реакцията на синтез, непрекъснато протичаща в сърцевината, отнема 100 000 години, за да отскочи в радиационната зона, преди да излезе в космоса.

Конвекционната зона: Зоната на конвекция е зона с висока турбулентност, която се простира от дълбочина 200 000 км до видимата повърхност. В тази зона плътността пада до ниво, което позволява светлината от сърцевината да се преобразува в топлина. Прегрятите газове и плазми се издигат, охлаждат и отново падат, образувайки сложен котел от големи мехурчета, наречени конвективни клетки.

Фотосферата: Слоят на слънчевата атмосфера, който се вижда от Земята, е фотосферата. Температурата е охладена до 5800 ° С. Фотосферата е покрита със слънчеви изригвания и слънчеви петна, които са тъмни, хладни области, образувани, когато слънчевото магнитно поле пробие на повърхността.

Хромосферата: В хромосферата, която се простира на около 2000 км над фотосферата, температурата се повишава до 20 000 С (36 032 F). Този слой носи името си, тъй като цветът на излъчваната светлина става червеникав.

Короната: Най-външният слой на слънцето, короната, обикновено е невидим, но става видим от Земята по време на пълно слънчево затъмнение. Плътността на газовете е около милиард пъти по-малка от водата, но температурата може да достигне до 2 милиона С (3,6 милиона F). Причината за този възход не е напълно разбрана, но учените подозират, че това е свързано с магнитни бури, които постоянно се случват там.

За другите звезди във Вселената слънцето може да е джудже, но за хората на Земята е неразбираемо огромно. Една от най-често цитираните характеристики на слънцето е, че можете да пъхнете 1,3 милиона планети с размерите на Земята вътре в него. Ако сте подредили тези планети една до друга, ще ви трябват 109 от тях, за да обхванат диаметъра на слънцето.

По отношение на статистиката диаметърът на слънцето е около 1,4 милиона км (864 000 мили), а обиколката му е около 4,4 милиона км (2,7 милиона мили). Той има обем 1,4 × 10²⁷ кубически метра и маса 2 × 10³⁰ килограма, което е около 330 000 пъти масата на земята.

Въпреки че слънцето е толкова голямо в сравнение със Земята, важно е да запомните, че учените са наблюдавали многократно по-големи звезди. Една от най-големите наблюдавани досега звезди е червеният гигант Бетелгейзе. Той е около 700 пъти по-голям от слънцето и около 14 000 пъти по-ярък. Ако заеме мястото на слънцето, ще се простира до орбитата на Сатурн.

Слънчевото магнитно поле превключва полярността на всеки 11 години и това създава съответния цикъл на слънчеви петна и активност на слънчевите изблици. В началото и в края на всеки цикъл активността на слънчевите петна е слаба до несъществуваща, а активността е максимум в средата на всеки цикъл.

Слънчевата повърхностна активност засяга всички на Земята. По време на периоди на висока повърхностна активност, когато слънчевите изригвания са често срещани, полярното сияние става по-изразено и повишената радиация засяга комуникациите и дори може да представлява опасност за здравето.

Най-известното смущение на слънчевите изблици се е случило през 1859 година. Известен като супер изригването на Карингтън, той наруши глобалните телеграфни системи. Ако подобно събитие се случи днес, някои учени смятат, че то би предизвикало глобална катастрофа.

Тъй като слънчевата активност може да има такова въздействие върху Земята, учените я наблюдават от 1755 г., когато се наблюдава началото на първия цикъл. Оттогава слънцето е преживяло 24 пълни цикъла. 25-ият цикъл започна през 2019 г., а преходът от цикъл 24 беше необичайно тих, факт, който озадачи учените, които проследяват слънчевата активност.

Астрономите вярват, че слънцето и всички планети са образувани от облак от космически газ. Тъй като газът се свива под силата на гравитацията, той започва да се върти и както може да се очаква, слънцето все още се върти. Тъй като е голямо топче газ, това не издава този факт лесно. Учените знаят, защото са в състояние да наблюдават движението на слънчеви петна по повърхността.

Тъй като слънцето е предимно газ, различни части от него се въртят с различна скорост. Екваториалната област има период на въртене от 25 дни, но въртенето в полярните области отнема 36 дни. Освен това ядрото и радиационната зона се държат като твърдо тяло и се въртят като единица, докато въртенето в конвекционната зона и фотосферата е по-хаотично. Преходът между тези две ротационни зони е известен като тахоклин.

Не забравяйте, че слънцето е популация на звезда, което означава, че съдържа метали. Едно от тях е желязото, а наличието на желязо в въртящото се тяло е рецептата за магнитно поле. Слънчевото магнитно поле е около два пъти по-силно от земното, но тъй като слънцето е много по-голямо, неговото поле се простира много по-далеч. Носени от потока заредени частици, известни като слънчев вятър, най-отдалечените точки на това магнитно поле се простират дори отвъд ръба на Слънчевата система.

Вероятно няма да има наоколо, така че вижте го, но слънцето в крайна сметка ще се превърне в един от най-живописните обекти в космоса - планетарна мъглявина. Преди това да се случи обаче, жълтото джудже, което сме опознали и от което разчитаме, ще расте и ще се разширява, докато външният му радиус достигне извън орбитата на Земята. Слънцето ще погълне земята, която ще престане да съществува, но няма никаква трагедия. Точно това се случва със звезди с големината на слънцето.

За разлика от много големите, горещи звезди, които се срутват под собственото си тегло, за да се превърнат в свръхнова и да се свият в неутрон звезди или дори гравитационни особености, известни като черни дупки, звездите с големината на слънцето стареят много повече спокойно.

Когато слънцето остане без водород, за да изгори в сърцевината си, то ще започне да се срутва, но усилено гравитационните сили ще започнат процеса на сливане на хелий и колапсът ще се превърне в нов период на разширяване. Външната обвивка ще излезе на балон до почти орбитата на Марс и ще се охлади, а слънцето ще се превърне в червен гигант.

Когато сърцевината свърши с топим материал, тя отново ще се срути, но външната обвивка ще бъде твърде далеч, за да бъде привлечена и просто ще се отдалечи. Междувременно свръхгорещото ядро ​​ще изпрати йонизиращи лъчи лъчение, което ще превърне дифузиращия облак, който сега е планетарна мъглявина, в буйно цветно шоу.

Добре известните изображения на мъглявината Helix, мъглявината Ring и други междузвездни чудеса дават вкус на това, което се очаква за слънцето за около 5 милиарда години, дават или отнемат еон.