Πέντε Χαρακτηριστικά του Ήλιου

Ο ήλιος είναι μόνο ένα από δισεκατομμύρια και δισεκατομμύρια αστέρια στο μέρος του σύμπαντος που μπορούμε να δούμε, αλλά είναι το αστέρι που δίνει ζωή στη Γη, έτσι είναι εκείνο στο οποίο οι άνθρωποι έχουν δικαίως περισσότερους ενδιαφερόμενος. Εάν όντα από πολιτισμούς σε άλλα μέρη του γαλαξία επικοινωνούν ποτέ μαζί μας δημόσια, ωστόσο, πιθανότατα θα καταστρέψουν τις ψευδαισθήσεις του μεγαλείου που μπορεί να έχουμε σχετικά με το αστέρι μας.

Σίγουρα, φαίνεται μεγάλο και ζεστό από εδώ, αλλά σε σύγκριση με άλλα αστέρια, είναι μικρό και σχετικά δροσερό. Μπορεί να φιλοξενεί ένα σύστημα κόσμων, αλλά αυτό είναι το ίδιο για το μάθημα, όσο φτάνουν τα αστέρια. «Δεν υπάρχει τίποτα να δούμε εδώ, φίλοι», οι εξωγήινοι θα μπορούσαν να παραιτηθούν καθώς στοχεύουν τους διαστατικούς τους διαστημικούς λοβούς προς πιο δραματικά αστρικά συστήματα.

Δεν θα χρειαζόταν να αποθαρρυνόμαστε από μια τόσο βαριά συνάντηση, αν συνέβαινε ποτέ. Οι φυσικές ιδιότητες του ήλιου μπορεί να μην είναι ειδικές σε σύγκριση με άλλα αστέρια, αλλά αυτές οι ιδιότητες έχουν προκαλέσει την ανθρώπινη ζωή και αυτό δεν είναι μόνο ξεχωριστό. είναι θαυμαστό.

Υπάρχουν αμέτρητα χαρακτηριστικά του ήλιου που πρέπει να εκτιμήσετε, αλλά εδώ είναι πέντε από τα πιο αξιοσημείωτα, καθώς και μια μπόνους ματιά στο μέλλον του ήλιου.

Οι αστροφυσικοί ταξινομούν τον ήλιο ως έναν κίτρινο νάνο, ο οποίος σας δίνει αμέσως μια ιδέα για το πού βρίσκεται σε σχέση με τα άλλα αστέρια που κατοικούν στο σύμπαν, μερικά από τα οποία είναι γίγαντες. Σε επιστημονικούς όρους, ο ήλιος ταξινομείται ως πληθυσμός I, αστέρι G2V (Το V είναι ο ρωμαϊκός αριθμός 5).

Τα περισσότερα αστέρια στο τμήμα μας του γαλαξία είναι αστέρια πληθυσμού Ι. Είναι πλούσια σε μέταλλα, πράγμα που σημαίνει ότι είναι σχετικά νέοι. Τα μέταλλα παράγονται κατά τη διάρκεια των σταδίων των μεγάλων αστεριών, και τα αστέρια του πληθυσμού I γεννιούνται από τα συντρίμμια από αυτά τα αστέρια. Ο πληθυσμός I αστέρια είναι συνήθως όχι περισσότερο από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια. Η ηλικία του ήλιου εκτιμάται σε 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το γράμμα G αναφέρεται στη φασματική ταξινόμηση του ήλιου, η οποία είναι ένα μέτρο του πόσο ζεστό και φωτεινό είναι σε σύγκριση με άλλα αστέρια. Υπάρχουν επτά ταξινομήσεις αστεριών, που υποδηλώνονται με τα γράμματα O, B, A, F, G, K και M. Ο Ο προσδιορίζει γιγαντιαία αστέρια που είναι τόσο καυτά που εκπέμπουν μπλε φως και το Μ ορίζει δροσερά νάνα αστέρια που εκπέμπουν φως στην υπέρυθρη περιοχή. Ως κίτρινος νάνος, ο ήλιος είναι κάτω από το μέσο όρο σε μέγεθος και θερμοκρασία.

Ο ρωμαϊκός αριθμός V σημαίνει ότι ο ήλιος είναι ένα αστέρι κύριας ακολουθίας, που σημαίνει ότι βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα της ζωής του, κατά τη διάρκεια της οποίας η σύντηξη του υδρογόνου στο ήλιο που συμβαίνει στον πυρήνα του δημιουργεί αρκετή πίεση για την πρόληψη της βαρύτητας κατάρρευση. Ο αριθμός 2 αναφέρεται πιο συγκεκριμένα σε φασματικά χαρακτηριστικά.

Το χρονικό διάστημα που ένα αστέρι παραμένει στην κύρια ακολουθία εξαρτάται κυρίως από τη μάζα του. Ο ήλιος βρίσκεται στην κύρια ακολουθία για 5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα παραμείνει εκεί για άλλα 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Αντί να είναι απλώς μια μεγάλη μπάλα καύσης αερίου, ο ήλιος έχει μια σύνθετη εσωτερική δομή που σχηματίζει τέσσερα διαφορετικά στρώματα. Οι επιστήμονες χωρίζουν περαιτέρω το εξωτερικό στρώμα, την ατμόσφαιρα, σε τρία υποστρώματα. Τα έξι στρώματα του ήλιου περιλαμβάνουν τον πυρήνα, τη ζώνη ακτινοβολίας, τη ζώνη μεταφοράς, τη φωτοσφαιρία, τη χρωμόσφαιρα και την κορώνα.

Ο πυρήνας: Το πιο ζεστό μέρος του ήλιου, ο πυρήνας, είναι εκεί όπου λαμβάνει χώρα η σύντηξη υδρογόνου. Οι βαρυτικές δυνάμεις είναι τόσο ισχυρές στον πυρήνα που συμπιέζουν το υδρογόνο σε ένα υγρό με περίπου 150 φορές την πυκνότητα του νερού. Η θερμοκρασία στον πυρήνα είναι 15 εκατομμύρια βαθμοί Κελσίου ή 28 εκατομμύρια βαθμοί Φαρενάιτ.

Η ακτινοβόλη ζώνη: Η ζώνη που περιβάλλει άμεσα τον πυρήνα μειώνεται σε πυκνότητα με αυξανόμενη ακτίνα, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά πυκνή για να αποτρέψει το φως να διαφύγει. Η ακτινοβολία που παράγεται από την αντίδραση σύντηξης που συμβαίνει συνεχώς στον πυρήνα διαρκεί 100.000 χρόνια για να αναπηδήσει στη ζώνη ακτινοβολίας πριν διαφύγει στο διάστημα.

Η ζώνη μεταφοράς: Η ζώνη μεταφοράς είναι μια περιοχή υψηλής αναταραχής που εκτείνεται από βάθος 200.000 χλμ έως την ορατή επιφάνεια. Σε αυτήν τη ζώνη, η πυκνότητα πέφτει στο επίπεδο που επιτρέπει στο φως από τον πυρήνα να μετατραπεί σε θερμότητα. Τα υπερθέρμανση των αερίων και του πλάσματος ανεβαίνουν, κρυώνονται και πέφτουν ξανά, σχηματίζοντας ένα πολύπλοκο καζάνι με μεγάλες φυσαλίδες, που ονομάζονται κύτταρα μεταφοράς.

Η φωτοσφαίρια: Το στρώμα της ατμόσφαιρας του ήλιου που είναι ορατό από τη Γη είναι η φωτοσφαιρική. Η θερμοκρασία έχει κρυώσει στους 5.800 C (10.000 F). Η φωτοσφαίρα σηματοδοτείται από ηλιακές εκλάμψεις και ηλιακές κηλίδες, οι οποίες είναι σκοτεινές, δροσερές περιοχές που σχηματίζονται όταν το μαγνητικό πεδίο του ήλιου διαπερνά την επιφάνεια.

Η χρωμόσφαιρα: Στη χρωμόσφαιρα, η οποία εκτείνεται περίπου 2.000 χλμ. Πάνω από τη φωτοσφαίρα, η θερμοκρασία αυξάνεται στους 20.000 C (36.032 F). Αυτό το επίπεδο έχει το όνομα που κάνει επειδή το χρώμα του εκπεμπόμενου φωτός γίνεται κοκκινωπό.

Η κορώνα: Το εξώτατο στρώμα του ήλιου, η κορώνα, είναι συνήθως αόρατο, αλλά γίνεται ορατό από τη Γη κατά τη διάρκεια μιας συνολικής ηλιακής έκλειψης. Η πυκνότητα των αερίων είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές μικρότερη από το νερό, αλλά η θερμοκρασία μπορεί να είναι τόσο υψηλή όσο 2 εκατομμύρια C (3,6 εκατομμύρια F). Ο λόγος για αυτήν την άνοδο δεν είναι πλήρως κατανοητός, αλλά οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι έχει να κάνει με μαγνητικές καταιγίδες που συμβαίνουν συνεχώς εκεί.

Σε άλλα αστέρια του σύμπαντος, ο ήλιος μπορεί να είναι νάνος, αλλά για τους ανθρώπους στη Γη, είναι ακατανόητα τεράστιο. Ένα από τα πιο συχνά αναφερόμενα χαρακτηριστικά του ήλιου είναι ότι θα μπορούσατε να γεμίσετε 1,3 εκατομμύρια πλανήτες μεγέθους Γης μέσα σε αυτόν. Εάν τακτοποιούσατε αυτούς τους πλανήτες δίπλα-δίπλα, θα χρειαστείτε 109 από αυτούς για να εκτείνετε τη διάμετρο του ήλιου.

Όσον αφορά τις στατιστικές, η διάμετρος του ήλιου είναι περίπου 1,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα (864.000 μίλια) και η περιφέρεια του είναι περίπου 4,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα (2,7 εκατομμύρια μίλια). Έχει όγκο 1,4 × 10²⁷ κυβικά μέτρα και μάζα 2 × 10³⁰ κιλά, δηλαδή περίπου 330.000 φορές τη μάζα της γης.

Παρόλο που ο ήλιος είναι τόσο μεγάλος σε σύγκριση με τη Γη, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει αστέρια που είναι πολλές φορές μεγαλύτερα. Ένα από τα μεγαλύτερα αστέρια που έχει παρατηρηθεί μέχρι στιγμής είναι ο κόκκινος γίγαντας Betelgeuse. Είναι περίπου 700 φορές μεγαλύτερο από τον ήλιο και περίπου 14.000 φορές πιο φωτεινό. Αν πήρε τη θέση του ήλιου, θα εκτείνεται μέχρι την τροχιά του Κρόνου.

Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου αλλάζει την πολικότητα κάθε 11 χρόνια, και αυτό δημιουργεί έναν αντίστοιχο κύκλο δραστηριότητας ηλιακής κηλίδας και ηλιακής φωτοβολίδας. Στην αρχή και στο τέλος κάθε κύκλου, η δραστηριότητα της ηλιακής κηλίδας είναι ασθενής έως ανύπαρκτη και η δραστηριότητα είναι στο μέγιστο στο μεσαίο σημείο κάθε κύκλου.

Η επιφανειακή δραστηριότητα του ήλιου επηρεάζει όλους στη Γη. Σε περιόδους υψηλής επιφανειακής δραστηριότητας, όταν οι ηλιακές εκλάμψεις είναι συχνές, η αύρα γίνεται πιο έντονη και η αυξημένη ακτινοβολία επηρεάζει τις επικοινωνίες και μπορεί ακόμη και να αποτελέσει κίνδυνο για την υγεία.

Η πιο γνωστή διαταραχή της ηλιακής φωτοβολίδας συνέβη το 1859. Γνωστό ως το Carrington super flare, διέκοψε τα παγκόσμια τηλεγραφικά συστήματα. Εάν ένα τέτοιο γεγονός συνέβαινε σήμερα, ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα προκαλούσε παγκόσμια καταστροφή.

Επειδή η ηλιακή δραστηριότητα μπορεί να έχει τέτοιο αντίκτυπο στη Γη, οι επιστήμονες την παρακολουθούν από το 1755, όταν παρατηρήθηκε η έναρξη του πρώτου κύκλου. Από τότε, ο ήλιος έχει βιώσει 24 πλήρεις κύκλους. Ο 25ος κύκλος ξεκίνησε το 2019 και η μετάβαση από τον κύκλο 24 ήταν ασυνήθιστα αθόρυβη, γεγονός που μπερδεύει τους επιστήμονες που παρακολουθούν τη δραστηριότητα του ήλιου.

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο ήλιος και όλοι οι πλανήτες σχηματίστηκαν από ένα σύννεφο διαστημικού αερίου. Καθώς το αέριο συστέλλεται υπό τη δύναμη της βαρύτητας, άρχισε να περιστρέφεται και, όπως θα περίμενε κανείς, ο ήλιος περιστρέφεται ακόμα. Όντας μια μεγάλη μπάλα αερίου, δεν δίνει εύκολα αυτό το γεγονός. Οι επιστήμονες γνωρίζουν γιατί είναι σε θέση να παρακολουθούν την κίνηση των ηλιακών κηλίδων στην επιφάνεια.

Επειδή ο ήλιος είναι κυρίως αέριο, διαφορετικά μέρη του περιστρέφονται με διαφορετικούς ρυθμούς. Η ισημερινή περιοχή έχει περίοδο περιστροφής 25 ημερών, αλλά η περιστροφή στις πολικές περιοχές διαρκεί 36 ημέρες. Επιπλέον, ο πυρήνας και η ζώνη ακτινοβολίας συμπεριφέρονται σαν ένα συμπαγές σώμα και περιστρέφονται ως μονάδα ενώ η περιστροφή στη ζώνη μεταφοράς και στη φωτοσφαιρία είναι πιο χαοτική. Η μετάβαση μεταξύ αυτών των δύο περιστροφικών ζωνών είναι γνωστή ως ταχοκλίνη.

Θυμηθείτε ότι ο ήλιος είναι ένας πληθυσμός που αστέρι, που σημαίνει ότι περιέχει μέταλλα. Ένα από αυτά είναι ο σίδηρος και η παρουσία σιδήρου σε ένα περιστρεφόμενο σώμα είναι η συνταγή για ένα μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου είναι περίπου διπλάσιο από το γη, αλλά επειδή ο ήλιος είναι πολύ μεγαλύτερος, το πεδίο του εκτείνεται πολύ πιο μακριά. Μεταφερόμενο από τη ροή φορτισμένων σωματιδίων γνωστών ως ηλιακός άνεμος, οι πιο απομακρυσμένες περιοχές αυτού του μαγνητικού πεδίου εκτείνονται ακόμη και πέρα ​​από την άκρη του ηλιακού συστήματος.

Κανείς πιθανότατα δεν θα είναι γύρω, οπότε θα το δει, αλλά ο ήλιος τελικά θα μετατραπεί σε ένα από τα πιο γραφικά αντικείμενα στο διάστημα - ένα πλανητικό νεφέλωμα. Πριν όμως συμβεί αυτό, ο κίτρινος νάνος που έχουμε γνωρίσει και εξαρτάται θα μεγαλώσει και θα επεκταθεί έως ότου η εξωτερική ακτίνα του φτάσει πέρα ​​από την τροχιά της Γης. Ο ήλιος θα καταπιεί τη γη, η οποία θα πάψει να υπάρχει, αλλά δεν υπάρχει καμία τραγωδία. Είναι ακριβώς αυτό που συμβαίνει στα αστέρια με το μέγεθος του ήλιου.

Σε αντίθεση με τα πολύ μεγάλα, καυτά αστέρια, τα οποία καταρρέουν κάτω από το δικό τους βάρος για να πάνε σουπερνόβα και συστέλλονται σε νετρόνια αστέρια ή ακόμα και βαρυτικές ιδιαιτερότητες γνωστές ως μαύρες τρύπες, αστέρια το μέγεθος της εποχής του ήλιου πολύ περισσότερο ηρεμία.

Όταν ο ήλιος εξαντληθεί από υδρογόνο για να καεί στον πυρήνα του, θα αρχίσει να καταρρέει, αλλά εντείνεται οι βαρυτικές δυνάμεις θα ξεκινήσουν τη διαδικασία σύντηξης ηλίου και η κατάρρευση θα μετατραπεί σε μια νέα περίοδο επέκταση. Το εξωτερικό κέλυφος θα διογκωθεί σχεδόν στην τροχιά του Άρη και θα κρυώσει, και ο ήλιος θα γίνει ένας κόκκινος γίγαντας.

Όταν ο πυρήνας εξαντληθεί από εύτηκτο υλικό, θα καταρρεύσει ξανά, αλλά το εξωτερικό περίβλημα θα είναι πολύ μακριά για να προσελκύσει και απλώς θα παρασυρθεί. Εν τω μεταξύ, ο υπερθερμικός πυρήνας θα στείλει ιοντίζουσες ακτίνες ακτινοβολίας, οι οποίες θα μετατρέψουν το διάχυτο σύννεφο, το οποίο είναι τώρα πλανητικό νεφέλωμα, σε μια ταραχώδη εμφάνιση.

Οι γνωστές εικόνες του νεφελώματος Helix, του νεφελώδους δακτυλίου και άλλων διαστρικών θαυμάτων δίνουν μια γεύση από ό, τι υπάρχει για τον ήλιο σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια, δώστε ή πάρτε ένα αιώνιο.