Pet karakteristika Sunca

Sunce je samo jedna od milijardi i milijardi zvijezda u dijelu svemira koji možemo vidjeti, ali to je zvijezda koja daje život Zemlji, pa je ona u kojoj su ljudi s pravom najviše zainteresiran. Ako bića iz civilizacija iz drugih dijelova galaksije ikad javno komuniciraju s nama, vjerojatno će razbiti sve iluzije veličine koje možemo imati o svojoj matičnoj zvijezdi.

Svakako, odavde izgleda veliko i vruće, ali u usporedbi s drugim zvijezdama mala je i relativno cool. Možda je dom sustavu svjetova, ali to je naravno za sve, što se zvijezda tiče. "Ovdje se nema što vidjeti, narode", mogli bi izigrati vanzemaljci dok svoje međudimenzionalne svemirske mahune usmjeravaju prema dramatičnijim zvijezdama.

Ne bi trebalo biti obeshrabreno zbog takvog preplavljenog susreta, da se ikad dogodio. Fizička svojstva sunca možda nisu posebna u usporedbi s drugim zvijezdama, ali ta su svojstva stvorila ljudski život, a to nije samo posebno; to je čudesno.

Nebrojene su značajke sunca koje treba cijeniti, ali evo pet najznačajnijih, plus bonus pogleda u sunčevu budućnost.

Astrofizičari klasificiraju sunce kao žutog patuljka, što vam odmah daje ideju gdje stoji u smislu ostalih zvijezda koje naseljavaju svemir, od kojih su neke divovi. U znanstvenom smislu, sunce je klasificirano kao a populacija I, zvijezda G2V (V je rimski broj 5).

Većina zvijezda u našem dijelu galaksije su populacije I zvijezda. Oni su bogati metalima, što znači da su relativno mladi. Metali se proizvode tijekom faza umiranja velikih zvijezda, a zvijezde I populacije rađaju se iz otpadaka tih zvijezda. Zvijezde populacije I obično nisu stare više od nekoliko milijardi godina. Procjenjuje se da je sunčeva starost 5 milijardi godina.

Slovo G odnosi se na sunčevu spektralnu klasifikaciju, koja je mjera koliko je vruća i sjajna u usporedbi s drugim zvijezdama. Postoji sedam klasifikacija zvijezda, označenih slovima O, B, A, F, G, K i M. O označava divovske zvijezde koje su toliko vruće da emitiraju plavo svjetlo, a M označava hladne patuljaste zvijezde koje emitiraju svjetlost u infracrvenom području. Sunce je kao žuti patuljak veličine i temperature ispod prosjeka.

Rimski broj V označava da je sunce zvijezda glavnog niza, što znači da je u srednjem dijelu svog života, tijekom koje fuzija vodika u helij koja se događa u njegovoj jezgri stvara dovoljan pritisak da spriječi gravitaciju kolaps. Broj 2 se konkretnije odnosi na spektralne karakteristike.

Vrijeme ostajanja zvijezde u glavnom nizu uglavnom ovisi o njezinoj masi. Sunce je u glavnom slijedu 5 milijardi godina i ostat će tamo još 5 milijardi godina.

Sunce daleko od toga da je samo velika kugla gorućeg plina, ima složenu unutarnju strukturu koja čini četiri različita sloja. Znanstvenici dalje dijele vanjski sloj, atmosferu, na tri podsloja. Šest sunčevih slojeva uključuje jezgru, zračenje, zonu konvekcije, fotosferu, kromosferu i koronu.

Jezgra: Najtopliji dio sunca, jezgra, odvija se fuzijom vodika. Gravitacijske sile u srži su toliko jake da istiskuju vodik u tekućinu s oko 150 puta većom gustoćom vode. Temperatura u jezgri iznosi 15 milijuna Celzijevih stupnjeva, odnosno 28 milijuna Celzijevih stupnjeva.

Zračna zona: Zona koja izravno okružuje jezgru smanjuje se gustoća s porastom radijusa, ali je i dalje dovoljno gusta da spriječi izlazak svjetlosti. Zračenju nastalom reakcijom fuzije koja se neprestano javlja u jezgri treba 100 000 godina da se odbije u zoni zračenja prije nego što pobjegne u svemir.

Zona konvekcije: Zona konvekcije područje je velike turbulencije koje se proteže od dubine od 200 000 km do vidljive površine. U ovoj zoni gustoća pada na razinu koja omogućuje da se svjetlost iz jezgre pretvori u toplinu. Pregrijani plinovi i plazme ponovno se dižu, hlade i ponovno spuštaju, tvoreći složeni kotao od velikih mjehurića, nazvanih konvekcijskim stanicama.

Fotosfera: Sloj sunčeve atmosfere koji je vidljiv sa Zemlje je fotosfera. Temperatura se ohladila na 5.800 C (10.000 F). Fotosfera je zaštićena sunčevim bljeskovima i sunčanim pjegama, koja su tamna, hladna područja nastala kad se sunčevo magnetsko polje probije na površinu.

Kromosfera: U kromosferi, koja se proteže oko 2.000 km iznad fotosfere, temperatura raste do 20.000 C (36.032 F). Ovaj sloj ima svoje ime, jer boja emitirane svjetlosti postaje crvenkasta.

Korona: Najudaljeniji sloj sunca, korona, obično je nevidljiv, ali postaje vidljiv sa Zemlje tijekom potpune pomrčine Sunca. Gustoća plinova je oko milijardu puta manja od vode, ali temperatura može biti i do 2 milijuna C (3,6 milijuna F). Razlog ovog porasta nije u potpunosti razumljiv, ali znanstvenici sumnjaju da je to povezano s magnetskim olujama koje se tamo neprestano događaju.

Za ostale zvijezde u svemiru Sunce je možda patuljak, ali ljudima na Zemlji to je neshvatljivo ogromno. Jedna od najčešće citiranih značajki sunca je da u njega možete strpati 1,3 milijuna planeta veličine Zemlje. Da ste te planete postavili jedan pored drugog, trebalo bi ih 109 da pređu sunčev promjer.

Što se tiče statistike, promjer Sunca je oko 1,4 milijuna km, a opseg mu je oko 4,4 milijuna km. Ima zapreminu 1,4 × 10²⁷ kubika i mase 2 × 10³⁰ kilograma, što je oko 330 000 puta više od mase zemlje.

Iako je Sunce toliko veliko u usporedbi sa Zemljom, važno je zapamtiti da su znanstvenici promatrali zvijezde koje su mnogostruko veće. Jedna od najvećih do sada promatranih zvijezda je crveni div Betelgeuse. Otprilike je 700 puta veći od sunca i oko 14 000 puta svjetliji. Kad bi zauzeo sunčevo mjesto, proširio bi se sve do orbite Saturna.

Sunčevo magnetsko polje mijenja polaritet svakih 11 godina, a to stvara odgovarajući ciklus aktivnosti sunčevih pjega i sunčevih zračenja. Na početku i na kraju svakog ciklusa, aktivnost sunčevih pjega slaba je ili uopće ne postoji, a aktivnost je na maksimumu u središnjoj točki svakog ciklusa.

Sunčeva površinska aktivnost utječe na sve na Zemlji. Tijekom razdoblja visoke površinske aktivnosti, kada su sunčeve baklje česte, polarna svjetlost postaje izraženija, a pojačano zračenje utječe na komunikaciju i može čak predstavljati opasnost po zdravlje.

Najpoznatiji poremećaj sunčevog zračenja dogodio se 1859. godine. Poznat kao Carrington super flare, poremetio je globalne telegrafske sustave. Ako bi se takav događaj dogodio danas, neki znanstvenici vjeruju da bi to izazvalo globalnu katastrofu.

Budući da sunčeva aktivnost može imati takav utjecaj na Zemlju, znanstvenici je nadgledaju od 1755. godine, kada je primijećen početak prvog ciklusa. Od tada je sunce doživjelo 24 cjelovita ciklusa. 25. ciklus započeo je 2019. godine, a prijelaz iz ciklusa 24 bio je neobično tih, činjenica koja je zbunila znanstvenike koji prate Sunčevu aktivnost.

Astronomi vjeruju da su Sunce i svi planeti nastali iz oblaka svemirskog plina. Kako se plin skupljao pod gravitacijskom silom, počeo se vrtjeti, i kao što ste mogli očekivati, sunce se i dalje okreće. Budući da je velika lopta plina, ovu činjenicu ne odaje lako. Znanstvenici znaju jer su sposobni promatrati kretanje sunčevih pjega na površini.

Budući da je sunce uglavnom plin, različiti se njegovi dijelovi okreću različitim brzinama. Ekvatorijalno područje ima rotacijsko razdoblje od 25 dana, ali rotacija u polarnim regijama traje 36 dana. Štoviše, jezgra i zona zračenja ponašaju se poput čvrstog tijela i rotiraju se kao cjelina, dok je rotacija u zoni konvekcije i fotosferi haotičnija. Prijelaz između ove dvije rotacijske zone poznat je kao tahoklin.

Zapamtite da je sunce populacija kojoj zvijezdu predstavljam, što znači da sadrži metale. Jedno od njih je željezo, a prisutnost željeza u tijelu koje se vrti recept je za magnetsko polje. Sunčevo magnetsko polje otprilike je dvostruko jače od Zemljinog, ali budući da je Sunce toliko veće, njegovo se polje širi mnogo dalje. Nošeni strujom nabijenih čestica poznatih kao sunčev vjetar, najudaljeniji dijelovi ovog magnetskog polja protežu se i dalje od ruba Sunčevog sustava.

Vjerojatno neće biti nikoga pa ga pogledajte, ali sunce će se na kraju pretvoriti u jedan od najslikovitijih objekata u svemiru - planetarnu maglicu. Prije nego što se to dogodi, žuti patuljak kojeg smo upoznali i o kojem ovisimo rasti će i širiti se dok njegov vanjski radijus ne dosegne izvan Zemljine orbite. Sunce će progutati zemlju koja će prestati postojati, ali nema tragedije. Upravo se to događa zvijezdama veličine sunca.

Za razliku od vrlo velikih, vrućih zvijezda, koje se urušavaju pod vlastitom težinom i prelaze u supernovu i skupljaju se u neutron zvijezde ili čak gravitacijske singularnosti poznate kao crne rupe, zvijezde veličine sunca stare mnogo više smireno.

Kad suncu ponestane vodika da bi sagorjelo u svojoj jezgri, počet će se urušavati, ali pojačano gravitacijske sile započet će proces fuzije helija, a kolaps će se pretvoriti u novo razdoblje širenje. Vanjska ljuska će se balonom izbaciti do gotovo orbite Marsa i ohladiti, a sunce će postati crveni div.

Kad jezgra ostane bez topljivog materijala, ponovno će se srušiti, ali vanjska će ljuska biti predaleko da bi se privukla i jednostavno će se odnijeti. U međuvremenu, super vruća jezgra odašiljat će ionizirajuće zrake zračenja, što će od difuznog oblaka, koji je sada planetarna maglica, pretvoriti u bujnu emisiju u boji.

Poznate slike maglice Helix, maglice Prsten i drugih međuzvjezdanih čuda daju okus onome što se sprema za sunce za oko 5 milijardi godina, daju ili uzimaju eon.