Chiar dacă nu aveți un interes special pentru astronomie - totuși - v-ați întrebat fără îndoială exact ce se întâmplă acea bilă strălucitoare masivă pe cer, care este atât periculoasă de fierbinte, cât și literalmente dătătoare de viață în același timp timp. Probabil știți că soarele este o stea, la fel ca nenumăratele puncte de lumină care ocupă locul soarelui peste noapte, când se întunecă, doar mai aproape. S-ar putea să știți că are propria sa sursă de combustibil și că această sursă, deși nu este infinită, este atât de vastă încât poate fi incalculabilă. Probabil vă dați seama că nu ar fi o idee grozavă să vă apropiați mult de soare, chiar dacă ați avea capacitatea de a face acest lucru - dar că ar fi o idee aproape la fel de rea să te îndepărtezi mult mai mult decât ești deja, la o distanță de aproximativ 93 de milioane mile.
Cu toate acestea, în meditația dvs., este posibil să nu fi luat în considerare ideea că soarele nu este un glob uniform de lumină și căldură, dar are în schimb straturi în sine, la fel ca Pământul și celelalte șapte planete din sistemul solar do. Ce sunt aceste straturi - și cum, în lume, oamenii de știință pot chiar să știe despre ele de la o distanță atât de mare?
Soarele și sistemul solar
Soarele se află în centrul sistemului solar (de unde și numele!) Și reprezintă 99,8% din masa sistemului solar. Datorită efectelor gravitației, totul din sistemul solar - cele opt planete, cele cinci (deocamdată) planete pitice, lunile acelor planete și planete pitice, asteroizii și alte elemente minore, cum ar fi cometele - se învârte în jurul soare. Planeta Mercur durează puțin mai puțin de 88 de zile pe Pământ pentru a finaliza o călătorie în jurul Soarelui, în timp ce Neptun durează aproape 165 de ani pe Pământ.
Soarele este o stea destul de nedescriptibilă pe măsură ce stelele merg, câștigând clasificarea „pitic galben”. Cu o vârstă de aproximativ La 4,5 miliarde de ani, soarele se află la aproximativ 26.000 de ani lumină de centrul galaxiei pe care o locuiește, Calea Lactee Galaxie. Pentru referință, un an lumină este distanța pe care o parcurge lumina într-un an, aproximativ 6 trilioane de mile. Pe cât de vast este sistemul solar în sine, Neptun, cea mai îndepărtată planetă de soare la o distanță de aproape 2,8 miliarde de mile, se află la doar 1/2000 de ani-lumină de soare.
Soarele, pe lângă faptul că funcționează ca un cuptor gigantic, are și un puternic curent electric intern. Curenții electrici generează câmpuri magnetice, iar soarele are un câmp magnetic vast care se propagă prin sistemul solar ca vânt solar - gaz încărcat electric care zboară spre exterior din soare în fiecare direcţie.
Soarele este o stea?
Soarele este, după cum sa menționat, un pitic galben, dar este clasificat mai mult ca o stea spectrală G2. Stelele sunt clasificate în ordine de la cele mai calde la mai reci ca stele de tip O, B, A, F, G, K sau M. Cele mai fierbinți au o temperatură de suprafață de aproximativ 30.000 până la 60.000 Kelvin (K), în timp ce temperatura de la suprafața soarelui este relativ comparativă de 5.780 K. (Pentru referință, grade Kelvin au aceeași „dimensiune” ca grade Celsius, dar scala începe cu 273 grade mai jos. Adică 0 K sau „zero absolut” este egal cu -273 C, 1.273 K este egal cu 1.000 C și așa mai departe. De asemenea, simbolul gradului este omis din unitățile Kelvin.) Densitatea soarelui, care nu este nici un solid, a lichid, nici gaz și este cel mai bine clasificat ca plasmă (adică gaz încărcat electric), este de aproximativ 1,4 ori mai mare decât cel al apă.
Alte statistici solare vitale: Soarele are o masă de 1.989 × 1030 kg și o rază de aproximativ 6,96 × 108 m. (Deoarece viteza luminii este de 3 × 108 m / s, lumina dintr-o parte a soarelui ar dura puțin peste două secunde pentru a trece tot drumul prin mijloc spre dacă soarele ar fi la fel de înalt ca, să zicem, o ușă tipică, Pământul ar fi la fel de înalt ca un nichel american margine. Cu toate acestea, există stele de 1.000 de ori diametrul soarelui, la fel ca stelele pitice cu o lățime mai mică de o sutime.
Soarele scoate, de asemenea, 3,85 × 1026 wați de putere, din care aproximativ 1340 wați pe metru pătrat ajunge pe Pământ. Aceasta se traduce printr-o luminozitate de 4 × 1033 ergs. Aceste numere probabil nu înseamnă mult în mod izolat, dar pentru referință, un exponent de „doar” 9 implică miliarde, în timp ce un exponent de 12 se traduce în trilioane. Sunt cifre enorme! Cu toate acestea, unele stele sunt de câte un milion de ori mai luminoase decât soarele, ceea ce înseamnă că puterea lor este de un milion de ori mai mare. În același timp, unele stele sunt de aproximativ o mie de ori mai puțin luminoase.
Este interesant de observat că, deși soarele este clasificat ca o stea modestă în cel mai bun caz în schema generală, este totuși mai masiv decât 95 la sută din stelele cunoscute existente. Implicația acestui fapt este că majoritatea stelelor au trecut cu mult de vârf și au scăzut considerabil de atunci viața lor atinge vârfurile de miliarde de ani mai devreme și continuă acum la bătrânețe în rude anonimat.
Care sunt cele patru regiuni ale Soarelui?
Soarele poate fi împărțit în patru spațiale regiuni, format din nucleu, zona radiativă, zona convectivă și fotosferă. Acesta din urmă se află sub două suplimentare straturi, care va fi explorat în secțiunea următoare. O diagramă solară constând dintr-o secțiune transversală, ca o vedere a interiorului unei bile care a fost tăiată exact în jumătate, ar include astfel un cerc în centrul reprezentând miezul, iar apoi inele succesive în jurul său din interior spre exterior, denotând zona radiativă, zona convectivă și fotosferă.
nucleu a soarelui este locul în care tot ceea ce observatorii de pe Pământ pot măsura ca lumină și căldură provine. Această regiune se extinde la aproximativ un sfert din centrul soarelui. Temperatura din centrul soarelui este estimată la aproximativ 15,5 milioane K până la 15,7 milioane K, egală cu aproximativ 28 de milioane de grade Fahrenheit. Acest lucru face ca temperatura suprafeței de aproximativ 5.780 K să pară pozitiv rece. Căldura din interiorul miezului este generată de un baraj constant de reacții de fuziune nucleară, în care două molecule de hidrogenul se combină cu o forță suficientă pentru a le face să se unească în heliu (cu alte cuvinte, moleculele de hidrogen siguranță.)
zona radiativă a soarelui este numit astfel deoarece se află în această coajă sferică - o regiune care începe aproximativ la o pătrime din drumul din centrul soarelui, unde se termină miezul, și se extinde spre exterior trei sferturi din drumul către suprafața soarelui, unde se întâlnește cu zona convectivă - că energia eliberată din fuziunea din interiorul miezului se deplasează spre exterior în toate direcțiile sau radiază. În mod surprinzător, este nevoie de foarte mult timp pentru ca energia radiantă să parcurgă grosimea regiunii radiative - de fapt, câteva sute de mii de ani! Oricât de puțin probabil pare acest lucru, în timpul solarului, acest lucru nu este deloc foarte lung, având în vedere că soarele are deja 4,5 miliarde de ani și continuă să fie puternic.
zona convectivă ocupă cea mai mare parte a unui sfert din volumul soarelui. La începutul acestei zone (adică pe interior) temperatura este de aproximativ 2.000.000 K și scade. Ca rezultat, materialul asemănător plasmei care formează interiorul soarelui este, credeți sau nu, prea rece și opac pentru a permite căldurii și luminii să continue să călătorească spre suprafața solară sub formă de radiații. În schimb, această energie este transmisă prin convecție, care este în esență utilizarea mediului fizic pentru a transporta energia în loc să îi permită să circule singur. (Bulele care se ridică de la fundul unei oale cu apă clocotită la suprafață și eliberează căldură pe măsură ce apar, reprezintă un exemplu de convecție. spre deosebire de perioada lungă de timp necesară energiei pentru a naviga în zona radiativă, energia se deplasează prin zona de convecție comparativ repede.
fotosferă constă dintr-o zonă în care straturile soarelui se schimbă de la a fi complet opace, blocând astfel radiațiile, la a fi transparente. Aceasta înseamnă că lumina și căldura pot trece fără obstacole. Prin urmare, fotosfera este stratul soarelui din care este emisă lumina vizibilă pentru ochiul uman fără ajutor. Acest strat are o grosime de doar 500 km, ceea ce înseamnă că, dacă întregul soare este asemănat cu o ceapă, fotosfera reprezintă pielea cepei. Temperatura de la fundul acestei regiuni este mai fierbinte decât la suprafața soarelui, deși nu este atât de dramatic - aproximativ 7.500 K, o diferență mai mică de 2.000 K.
Care sunt straturile Soarelui?
După cum sa menționat, nucleul soarelui, zona radiativă, zona convectivă și fotosfera sunt considerate regiuni, dar fiecare poate fi clasificată și ca unul dintre straturile soarelui, dintre care există șase. Exteriorul fotosferei este atmosfera soarelui, care include două straturi: cromosfera și coroana.
cromosferă se întinde la aproximativ 2.000 până la 10.000 km deasupra suprafeței soarelui (adică partea cea mai exterioară a fotosferei), în funcție de sursa pe care o consultați. Destul de curios, temperatura scade oarecum previzibil odată cu creșterea distanței față de fotosfera la început, dar apoi începe să crească din nou, posibil din cauza efectelor soarelui camp magnetic.
corona (Latină pentru „coroană”) se extinde deasupra cromosferei la o distanță de câteva ori a razei soarelui și atinge temperaturi de până la 2.000.000 K, similar cu interiorul zonei de convecție. Acest strat solar este foarte slab, conținând doar aproximativ 10 atomi pe cm3, și este puternic străbătut de linii de câmp magnetic. „Fluxuri” și pene de gaz se formează de-a lungul acestor linii de câmp magnetic și sunt suflate spre exterior de vântul solar, oferindu-i soarelui aspectul caracteristic de a avea ghemuri de lumină atunci când partea principală a soarelui este ascuns.
Care sunt părțile exterioare ale Soarelui?
După cum sa menționat, părțile exterioare ale soarelui sunt fotosfera, care face parte din soarele propriu-zis, și cromosfera și coroana, care fac parte din atmosfera soarelui. Astfel, soarele poate fi imaginat ca având trei părți interioare (nucleul, zona radiativă și zona convectivă) și trei părți exterioare (fotosfera, cromosfera și coroana).
O serie de evenimente interesante se desfășoară la sau chiar deasupra suprafeței soarelui. Una dintre acestea este petele solare, care se formează în fotosferă în zone relativ reci (4.000 K). Un altul este rachete solare, care sunt evenimente explozive la suprafață marcate de luminarea foarte intensă a regiunilor atmosferei solare sub formă de raze X, lumină ultravioletă și vizibilă. Acestea se desfășoară pe perioade care durează câteva minute și apoi se estompează într-un interval de timp ceva mai lung de o oră sau în jur.