Fem kendetegn ved solen

Solen er bare en af ​​milliarder og milliarder stjerner i den del af universet, vi kan se, men det er den stjerne, der giver jorden liv, så det er den, hvor mennesker med rette er mest interesseret. Hvis væsener fra civilisationer i andre dele af galaksen nogensinde kommunikerer med os offentligt, vil de sandsynligvis knuse enhver illusion af storhed, vi måtte have om vores hjemmestjerne.

Sikker på, det ser stort og varmt ud herfra, men sammenlignet med andre stjerner er det lille og relativt cool. Det kan være hjemsted for et system af verdener, men det er par for kurset, så vidt stjerner går. "Intet at se her, folkens," udlændinge kan kvæle, når de retter deres interdimensionale rumbælg mod mere dramatiske stjernesystemer.

Der ville ikke være behov for at blive afskrækket af et sådant trist møde, hvis det nogensinde skulle forekomme. Solens fysiske egenskaber er muligvis ikke specielle sammenlignet med andre stjerner, men disse egenskaber har skabt menneskeliv, og det er ikke bare specielt; det er mirakuløst.

Der er utallige træk ved solen at værdsætte, men her er fem af de mest bemærkelsesværdige plus en bonus, der ser på solens fremtid.

Astrofysikere klassificerer solen som en gul dværg, som straks giver dig en idé om, hvor den står i forhold til de andre stjerner, der befolker universet, hvoraf nogle er giganter. I videnskabelige termer er solen klassificeret som en befolkning I, G2V stjerne (V er det romerske tal 5).

De fleste stjerner i vores del af galaksen er populations-I-stjerner. De er metalrige, hvilket betyder, at de er relativt unge. Metaller produceres i de store stjerners dødsstadier, og befolkning I-stjerner er født ud af affaldet fra disse stjerner. Befolkning I-stjerner er typisk ikke mere end et par milliarder år gamle. Solens alder anslås til at være 5 milliarder år.

Bogstavet G henviser til solens spektrale klassifikation, som er et mål for, hvor varmt og lyst det er sammenlignet med andre stjerner. Der er syv stjerneklassifikationer, betegnet med bogstaverne O, B, A, F, G, K og M. O betegner gigantiske stjerner, der er så varme, at de udsender blåt lys, og M betegner kølige dværgstjerner, der udsender lys i det infrarøde område. Som en gul dværg er solen under gennemsnittet i størrelse og temperatur.

Det romerske tal V betyder, at solen er en hoved-sekvens stjerne, hvilket betyder, at den er i den midterste del af sit liv, hvor fusionen af ​​brint til helium, der forekommer i kernen, genererer nok tryk til at forhindre tyngdekraft falde sammen. Nummeret 2 henviser mere specifikt til spektrale egenskaber.

Hvor lang tid en stjerne forbliver i hovedsekvensen, afhænger for det meste af dens masse. Solen har været i hovedsekvensen i 5 milliarder år og vil forblive der i yderligere 5 milliarder år.

Langt fra at være bare en stor kugle af brændende gas, har solen en kompleks intern struktur, der danner fire forskellige lag. Forskere deler yderligere det ydre lag, atmosfæren, i tre underlag. De seks lag af solen inkluderer kernen, strålingszonen, konvektionszonen, fotosfæren, kromosfæren og koronaen.

Kernen: Den varmeste del af solen, kernen, er hvor brintfusion finder sted. Gravitationskræfterne er så stærke i kernen, at de presser brint ned i en væske med ca. 150 gange vandtætheden. Temperaturen i kernen er 15 millioner grader Celsius eller 28 millioner grader Fahrenheit.

Strålingszonen: Zonen direkte omkring kernen falder i densitet med stigende radius, men den er stadig tæt nok til at forhindre lys i at undslippe. Stråling produceret af fusionsreaktionen, der kontinuerligt finder sted i kernen, tager 100.000 år at hoppe rundt i strålezonen, før den flygter ud i rummet.

Konvektionszonen: Konvektionszonen er et område med høj turbulens, der strækker sig fra en dybde på 200.000 km til den synlige overflade. I denne zone falder densiteten til et niveau, der gør det muligt at omdanne lys fra kernen til varme. Overophedede gasser og plasmaer stiger, afkøles og falder igen og danner en kompleks gryde med store bobler, kaldet konvektionsceller.

Fotosfæren: Laget af solens atmosfære, der er synligt fra Jorden, er fotosfæren. Temperaturen er afkølet til 5.800 C (10.000 F). Fotosfæren er præget af solstråler og solpletter, som er mørke, kølige områder dannet, når solens magnetfelt bryder igennem til overfladen.

Kromosfæren: I kromosfæren, der strækker sig ca. 2.000 km over fotosfæren, stiger temperaturen til 20.000 C (36.032 F). Dette lag har det navn, det gør, fordi farven på det udsendte lys bliver rødlig.

Koronaen: Solens yderste lag, koronaen, er normalt usynlig, men den bliver synlig fra Jorden under en total solformørkelse. Gassernes tæthed er ca. en milliard gange mindre end vand, men temperaturen kan være så høj som 2 millioner C (3,6 millioner F). Årsagen til denne stigning forstås ikke helt, men forskere har mistanke om, at det har at gøre med magnetiske storme, der konstant opstår der.

For andre stjerner i universet kan solen være en dværg, men for mennesker på jorden er den uforståeligt enorm. Et af de hyppigst citerede træk ved solen er, at du kunne stoppe 1,3 millioner planeter på jorden i den. Hvis du arrangerede disse planeter side om side, ville du have brug for 109 af dem for at spænde over solens diameter.

Med hensyn til statistik er solens diameter ca. 1,4 millioner km (864.000 miles), og dens omkreds er ca. 4,4 millioner km (2,7 millioner miles). Det har et volumen på 1,4 × 10²⁷ kubikmeter og en masse på 2 × 10³⁰ kg, hvilket er omkring 330.000 gange jordens masse.

Selvom solen er så stor sammenlignet med jorden, er det vigtigt at huske, at forskere har observeret stjerner, der er mange gange større. En af de hidtil største observerede stjerner er den røde kæmpe Betelgeuse. Det er omkring 700 gange større end solen og omkring 14.000 gange lysere. Hvis det tog solens plads, ville det strække sig så langt som Saturn's bane.

Solens magnetfelt skifter polaritet hvert 11. år, og dette skaber en tilsvarende cyklus af solplet- og solflare-aktivitet. I begyndelsen og slutningen af ​​hver cyklus er solpletaktivitet svag til ikke-eksisterende, og aktiviteten er maksimalt i midten af ​​hver cyklus.

Solens overfladeaktivitet påvirker alle på jorden. I perioder med høj overfladeaktivitet, når solstråler er almindelige, bliver auroraen mere udtalt, og øget stråling påvirker kommunikationen og kan endda udgøre en sundhedsfare.

Den bedst kendte forstyrrelse af solfænomen opstod i 1859. Kendt som Carrington superflare, forstyrrede det globale telegrafiske systemer. Hvis en sådan begivenhed fandt sted i dag, mener nogle forskere, at det ville forårsage en global katastrofe.

Fordi solaktivitet kan have en sådan indvirkning på Jorden, har forskere overvåget det siden 1755, da starten på den første cyklus blev observeret. Siden da har solen oplevet 24 komplette cyklusser. Den 25. cyklus begyndte i 2019, og overgangen fra cyklus 24 var usædvanlig stille, en kendsgerning der forundrede forskere, der sporer solens aktivitet.

Astronomer mener, at solen og alle planeterne blev dannet af en sky af rumgas. Da gassen trak sig sammen under tyngdekraften, begyndte den at dreje, og som man kunne forvente, snurrer solen stadig. At være en stor kugle af gas, det giver ikke væk dette faktum let. Forskere ved, fordi de er i stand til at se bevægelsen af ​​solpletter på overfladen.

Fordi solen for det meste er gas, roterer forskellige dele af den med forskellige hastigheder. Ækvatorregionen har en rotationsperiode på 25 dage, men rotation i polarområderne tager 36 dage. Desuden opfører kernen og strålingszonen sig som en fast krop og roterer som en enhed, mens rotationen i konvektionszonen og fotosfæren er mere kaotisk. Overgangen mellem disse to rotationszoner er kendt som tachocline.

Husk at solen er en populationsstjerner, hvilket betyder at den indeholder metaller. En af disse er jern, og tilstedeværelsen af ​​jern i en spindende krop er opskriften på et magnetfelt. Solens magnetfelt er omkring dobbelt så stærk som Jordens, men fordi solen er så meget større, strækker dens felt sig meget længere. Båret af strømmen af ​​ladede partikler kendt som solvinden strækker sig den fjerneste del af dette magnetfelt sig ud over solsystemets kant.

Ingen vil sandsynligvis være i nærheden, så se det, men solen vil til sidst blive til en af ​​de mest maleriske objekter i rummet - en planetarisk tåge. Før det sker, vil den gule dværg, vi er kommet til at kende og er afhængig af, dog vokse og udvide sig, indtil dens ydre radius når ud over Jordens bane. Solen vil opsluge jorden, som vil ophøre med at eksistere, men der er ingen tragedie involveret. Det er bare hvad der sker med stjerner på størrelse med solen.

I modsætning til meget store, varme stjerner, der kollapser under deres egen vægt for at blive supernova og trække sig sammen i neutron stjerner eller endda tyngdekraftige singulariteter kendt som sorte huller, stjerner på størrelse med solalderen meget mere roligt.

Når solen løber tør for brint til at brænde i sin kerne, vil den begynde at kollapse, men den intensiveres tyngdekrafter vil begynde processen med heliumfusion, og sammenbruddet bliver til en ny periode af udvidelse. Den ydre skal skal ballonere ud næsten til Mars kredsløb og køle ned, og solen bliver en rød kæmpe.

Når kernen løber tør for smeltbart materiale, kollapser den igen, men den ydre skal vil være for langt væk til at blive tiltrukket og vil simpelthen glide væk. I mellemtiden vil den supervarme kerne sende ioniserende stråler ud, som vil gøre den diffuserende sky, som nu er en planetarisk tåge, til et oprørligt farveshow.

Kendte billeder af Helix Nebula, Ring Nebula og andre interstellære vidunder giver en smag af, hvad der er i vente for solen i omkring 5 milliarder år, giver eller tager en eon.