Cinci caracteristici ale Soarelui

Soarele este doar unul dintre miliarde și miliarde de stele din partea universului pe care o putem vedea, dar este steaua care dă viață Pământului, deci este cea în care oamenii sunt pe bună dreptate cei mai mulți interesat. Dacă ființele din civilizații din alte părți ale galaxiei comunică vreodată cu noi public, totuși, probabil că vor distruge orice iluzii de măreție pe care le-am putea avea despre steaua noastră natală.

Sigur, de aici pare mare și fierbinte, dar în comparație cu alte stele, este mic și relativ mișto. Poate găzdui un sistem de lumi, dar acest lucru este egal pentru curs, în ceea ce privește stelele. „Nimic de văzut aici, oameni buni”, ar putea fi extratereștrii extratereștrii în timp ce își direcționează păstăile spațiale interdimensionale către sisteme stelare mai dramatice.

Nu ar fi nevoie să fie descurajați de o astfel de întâlnire obosită, dacă ar avea loc vreodată. Este posibil ca proprietățile fizice ale soarelui să nu fie speciale în comparație cu alte stele, dar acele proprietăți au generat viața umană și asta nu este doar special; este miraculos.

Există nenumărate caracteristici ale soarelui de apreciat, dar iată cinci dintre cele mai notabile, plus un aspect bonus în viitorul soarelui.

Astrofizicienii clasifică soarele ca pe o pitică galbenă, ceea ce îți oferă imediat o idee unde se află în ceea ce privește celelalte stele care populează universul, dintre care unele sunt uriași. În termeni științifici, soarele este clasificat ca fiind populația I, stea G2V (V este cifra romană 5).

Cele mai multe stele din partea noastră a galaxiei sunt stele ale populației I. Sunt bogate în metale, ceea ce înseamnă că sunt relativ tineri. Metalele sunt produse în timpul stadiilor de moarte ale stelelor mari, iar stelele din populația I se nasc din resturile acestor stele. Stelele din populația I nu au de obicei mai mult de câteva miliarde de ani. Vârsta soarelui este estimată la 5 miliarde de ani.

Litera G se referă la clasificarea spectrală a soarelui, care este o măsură a cât de fierbinte și luminos este în comparație cu alte stele. Există șapte clasificări de stele, notate cu literele O, B, A, F, G, K și M. O desemnează stele gigantice care sunt atât de fierbinți încât emit lumină albastră, iar M desemnează stele pitice reci care emit lumină în domeniul infraroșu. Ca pitic galben, soarele este sub medie ca dimensiune și temperatură.

Numărul roman V înseamnă că soarele este o stea de secvență principală, ceea ce înseamnă că se află în partea de mijloc a vieții sale, în timpul căruia fuziunea hidrogenului în heliu care are loc în miezul său generează suficientă presiune pentru a preveni gravitațional colaps. Numărul 2 se referă mai specific la caracteristicile spectrale.

Durata de timp în care o stea rămâne în secvența principală este în mare parte dependentă de masa acesteia. Soarele este în secvența principală timp de 5 miliarde de ani și va rămâne acolo încă 5 miliarde de ani.

Departe de a fi doar o minge mare de gaze arse, soarele are o structură internă complexă care formează patru straturi distincte. Oamenii de știință împart în continuare stratul exterior, atmosfera, în trei substraturi. Cele șase straturi ale soarelui includ nucleul, zona radiativă, zona de convecție, fotosfera, cromosfera și coroana.

Miezul: Cea mai fierbinte parte a soarelui, nucleul, este locul unde are loc fuziunea hidrogenului. Forțele gravitaționale sunt atât de puternice în miez încât strâng hidrogenul într-un lichid cu aproximativ 150 de ori densitatea apei. Temperatura centrală este de 15 milioane de grade Celsius sau 28 de milioane de grade Fahrenheit.

Zona radiativă: Zona care înconjoară direct nucleul scade în densitate odată cu creșterea razei, dar este încă suficient de densă pentru a preveni scăparea luminii. Radiația produsă de reacția de fuziune care apare continuu la miez durează 100.000 de ani pentru a sări în jurul zonei radiative înainte ca aceasta să scape în spațiu.

Zona de convecție: Zona de convecție este o zonă de turbulență ridicată care se extinde de la o adâncime de 200.000 km până la suprafața vizibilă. În această zonă, densitatea scade la un nivel care permite transformarea luminii din miez în căldură. Gazele și plasmele supraîncălzite cresc, se răcesc și cad din nou, formând un cazan complex de bule mari, numite celule de convecție.

Fotosfera: Stratul atmosferei soarelui care este vizibil de pe Pământ este fotosfera. Temperatura s-a răcit la 5.800 C (10.000 F). Fotosfera este marcată de pete solare și pete solare, care sunt zone întunecate și reci formate atunci când câmpul magnetic al soarelui pătrunde la suprafață.

Cromosfera: În cromosferă, care se extinde la aproximativ 2.000 km deasupra fotosferei, temperatura crește la 20.000 C (36.032 F). Acest strat are numele pe care îl are, deoarece culoarea luminii emise devine roșiatică.

Coroana: Stratul cel mai exterior al soarelui, coroana, este de obicei invizibil, dar devine vizibil de pe Pământ în timpul unei eclipse totale de soare. Densitatea gazelor este de aproximativ un miliard de ori mai mică decât apa, dar temperatura poate ajunge până la 2 milioane C (3,6 milioane F). Motivul acestei creșteri nu este înțeles complet, dar oamenii de știință suspectează că are de-a face cu furtuni magnetice care se produc în mod constant acolo.

Pentru alte stele din univers, soarele poate fi un pitic, dar pentru oamenii de pe Pământ este incomprensibil de imens. Una dintre caracteristicile cele mai des citate ale soarelui este că ai putea înfășura 1,3 milioane de planete de dimensiunea Pământului în interiorul său. Dacă aranjați acele planete unul lângă altul, ați avea nevoie de 109 dintre ele pentru a acoperi diametrul soarelui.

În ceea ce privește statisticile, diametrul soarelui este de aproximativ 1,4 milioane de km (864.000 de mile), iar circumferința sa este de aproximativ 4,4 milioane de km (2,7 milioane de mile). Are un volum de 1,4 × 10²⁷ metri cubi și o masă de 2 × 10³⁰ kilograme, adică de aproximativ 330.000 de ori masa pământului.

Chiar dacă soarele este atât de mare în comparație cu Pământul, este important să ne amintim că oamenii de știință au observat stele care sunt de multe ori mai mari. Una dintre cele mai mari stele observate până acum este gigantul roșu Betelgeuse. Este de aproximativ 700 de ori mai mare decât soarele și de aproximativ 14.000 de ori mai strălucitor. Dacă ar lua locul soarelui, s-ar extinde până la orbita lui Saturn.

Câmpul magnetic al soarelui schimbă polaritatea la fiecare 11 ani, iar acest lucru creează un ciclu corespunzător de activitate a petelor solare și a luminii solare. La începutul și la sfârșitul fiecărui ciclu, activitatea petelor solare este slabă până la inexistentă, iar activitatea este maximă la punctul mediu al fiecărui ciclu.

Activitatea de suprafață a soarelui afectează pe toată lumea de pe Pământ. În perioadele cu activitate ridicată a suprafeței, când erupțiile solare sunt frecvente, aurora devine mai pronunțată, iar radiația crescută afectează comunicațiile și poate constitui chiar un pericol pentru sănătate.

Cea mai cunoscută perturbare a erupției solare a avut loc în 1859. Cunoscut ca super-flare Carrington, a perturbat sistemele telegrafice globale. Dacă un astfel de eveniment a avut loc astăzi, unii oameni de știință cred că ar provoca o catastrofă globală.

Deoarece activitatea solară poate avea un astfel de impact asupra Pământului, oamenii de știință au monitorizat-o încă din 1755, când a fost observat începutul primului ciclu. De atunci, soarele a experimentat 24 de cicluri complete. Cel de-al 25-lea ciclu a început în 2019, iar tranziția de la ciclul 24 a fost neobișnuit de liniștită, fapt care a nedumerit oamenii de știință care urmăresc activitatea soarelui.

Astronomii cred că soarele și toate planetele s-au format dintr-un nor de gaz spațial. Pe măsură ce gazul s-a contractat sub forța gravitațională, a început să se rotească și, așa cum v-ați putea aștepta, soarele încă se rotește. Fiind o minge mare de gaz, nu dă acest fapt cu ușurință. Oamenii de știință știu pentru că sunt capabili să urmărească mișcarea petelor solare la suprafață.

Deoarece soarele este în mare parte gazos, diferite părți ale acestuia se rotesc la viteze diferite. Regiunea ecuatorială are o perioadă de rotație de 25 de zile, dar rotația la regiunile polare durează 36 de zile. Mai mult, nucleul și zona radiativă se comportă ca un corp solid și se rotesc ca o unitate, în timp ce rotația în zona de convecție și fotosferă este mai haotică. Tranziția dintre aceste două zone de rotație este cunoscută sub numele de tahoclină.

Amintiți-vă că soarele este o populație pe care o stel, ceea ce înseamnă că conține metale. Una dintre acestea este fierul, iar prezența fierului într-un corp care se rotește este rețeta unui câmp magnetic. Câmpul magnetic al soarelui este de aproximativ două ori mai puternic decât cel al Pământului, dar pentru că soarele este mult mai mare, câmpul său se extinde mult mai departe. Purtate de fluxul de particule încărcate cunoscut sub numele de vânt solar, cele mai îndepărtate zone ale acestui câmp magnetic se extind chiar dincolo de marginea sistemului solar.

Nimeni nu va fi probabil în jur, așa că vedeți-l, dar soarele se va transforma în cele din urmă într-unul dintre cele mai pitorești obiecte din spațiu - o nebuloasă planetară. Înainte să se întâmple asta, însă, pitica galbenă pe care am ajuns să o cunoaștem și de care depindem va crește și se va extinde până când raza sa exterioară ajunge dincolo de orbita Pământului. Soarele va înghiți pământul, care va înceta să existe, dar nu există nicio tragedie implicată. Este exact ceea ce se întâmplă cu stelele de mărimea soarelui.

Spre deosebire de stelele foarte mari, fierbinți, care se prăbușesc sub propria greutate pentru a merge supernova și a se contracta în neutroni stelele sau chiar singularitățile gravitaționale cunoscute sub numele de găuri negre, stelele de mărimea soarelui îmbătrânesc mult mai mult sedativ.

Când soarele rămâne fără hidrogen pentru a arde în miezul său, va începe să se prăbușească, dar intensificarea forțele gravitaționale vor începe procesul de fuziune cu heliu, iar prăbușirea se va transforma într-o nouă perioadă de expansiune. Învelișul exterior se va balona aproape pe orbita lui Marte și se va răci, iar soarele va deveni un gigant roșu.

Când miezul rămâne fără material fuzibil, acesta se va prăbuși din nou, dar învelișul exterior va fi prea departe pentru a fi atras și pur și simplu se va îndepărta. Între timp, nucleul super-fierbinte va trimite fascicule de radiații ionizante, care vor transforma norul difuz, care este acum o nebuloasă planetară, într-un spectacol de culori revoltător.

Imaginile binecunoscute ale nebuloasei Helix, Nebuloasei inelului și ale altor minuni interstelare dau un gust de ceea ce este rezervat soarelui în aproximativ 5 miliarde de ani, dau sau iau un eon.