Пять характеристик Солнца

Солнце - лишь одна из миллиардов и миллиардов звезд в той части Вселенной, которую мы видим, но это звезда, которая дает жизнь Земле, так что это та звезда, в которой люди по праву интересно. Однако, если существа из цивилизаций в других частях галактики когда-либо общаются с нами публично, они, вероятно, разрушат любые иллюзии величия, которые могут быть у нас в отношении нашей домашней звезды.

Конечно, отсюда он выглядит большим и жарким, но по сравнению с другими звездами он маленький и относительно крутой. Он может быть домом для системы миров, но это нормально, если говорить о звездах. «Здесь не на что смотреть, ребята», - могут шутить инопланетяне, направляя свои межпространственные космические капсулы к более впечатляющим звездным системам.

Не было бы нужды расстраиваться из-за такой измученной встречи, если бы она когда-либо случилась. Физические свойства Солнца не могут быть особенными по сравнению с другими звездами, но эти свойства породили человеческую жизнь, и это не просто особенность; это чудо.

Есть бесчисленные особенности солнца, которые стоит оценить, но вот пять из наиболее примечательных, а также дополнительный взгляд на будущее солнца.

Астрофизики классифицируют Солнце как желтый карлик, что сразу дает вам представление о его положении по сравнению с другими звездами, населяющими Вселенную, некоторые из которых являются гигантами. С научной точки зрения солнце классифицируется как население I, звезда G2V (V - римская цифра 5).

Большинство звезд в нашей части галактики - это звезды населения I. Они богаты металлами, а значит, относительно молоды. Металлы образуются на стадии умирания больших звезд, а звезды населения I рождаются из обломков этих звезд. Звезды населения I обычно имеют возраст не более нескольких миллиардов лет. Возраст Солнца оценивается в 5 миллиардов лет.

Буква G относится к спектральной классификации Солнца, которая является мерой того, насколько оно горячее и яркое по сравнению с другими звездами. Существует семь звездных категорий, обозначаемых буквами O, B, A, F, G, K и M. O обозначает гигантские звезды, которые настолько горячие, что излучают синий свет, а M обозначает холодные карликовые звезды, излучающие свет в инфракрасном диапазоне. Как желтый карлик, Солнце ниже среднего по размеру и температуре.

Римская цифра V означает, что Солнце является звездой главной последовательности, что означает, что оно находится в средней части своей жизни. во время которого происходит синтез водорода в гелий, происходящий в его ядре, создает давление, достаточное для предотвращения гравитационного крах. Число 2 более конкретно относится к спектральным характеристикам.

Время, в течение которого звезда остается в главной последовательности, в основном зависит от ее массы. Солнце находится в главной последовательности 5 миллиардов лет и останется там еще 5 миллиардов лет.

Солнце - это не просто большой шар горящего газа, оно имеет сложную внутреннюю структуру, которая образует четыре отдельных слоя. Ученые делят внешний слой, атмосферу, на три подслоя. Шесть слоев Солнца включают ядро, радиационную зону, зону конвекции, фотосферу, хромосферу и корону.

Ядро: Самая горячая часть Солнца, его ядро, - это место, где происходит синтез водорода. Гравитационные силы в ядре настолько сильны, что они сжимают водород в жидкость, плотность которой примерно в 150 раз превышает плотность воды. Температура ядра составляет 15 миллионов градусов по Цельсию или 28 миллионов градусов по Фаренгейту.

Радиационная зона: Плотность зоны, непосредственно окружающей ядро, уменьшается с увеличением радиуса, но она все еще достаточно плотная, чтобы предотвратить утечку света. Излучению, возникающему в результате реакции синтеза, непрерывно протекающей в ядре, требуется 100000 лет, чтобы отразиться в радиационной зоне, прежде чем оно улетит в космос.

Зона конвекции: Зона конвекции - это область с высокой турбулентностью, которая простирается с глубины 200 000 км до видимой поверхности. В этой зоне плотность падает до уровня, позволяющего преобразовывать свет от ядра в тепло. Перегретые газы и плазма поднимаются, охлаждают и снова опадают, образуя сложный котел из больших пузырьков, называемых конвекционными ячейками.

Фотосфера: Слой атмосферы Солнца, видимый с Земли, является фотосферой. Температура снизилась до 5 800 C (10 000 F). Фотосфера испещрена солнечными вспышками и пятнами, которые представляют собой темные прохладные области, образующиеся, когда магнитное поле Солнца прорывается на поверхность.

Хромосфера: В хромосфере, которая простирается примерно на 2 000 км над фотосферой, температура повышается до 20 000 C (36032 F). Этот слой получил название, потому что цвет излучаемого света становится красноватым.

Корона: Внешний слой Солнца, корона, обычно невидим, но он становится видимым с Земли во время полного солнечного затмения. Плотность газов примерно в миллиард раз меньше, чем у воды, но температура может достигать 2 миллионов C (3,6 миллиона F). Причина этого роста до конца не изучена, но ученые подозревают, что это связано с магнитными бурями, которые там постоянно происходят.

Для других звезд во Вселенной Солнце может быть карликом, но для людей на Земле оно непостижимо огромно. Одна из наиболее часто упоминаемых особенностей Солнца - это то, что внутри него можно поместить 1,3 миллиона планет размером с Землю. Если вы расположите эти планеты бок о бок, вам понадобится 109 из них, чтобы покрыть диаметр Солнца.

По статистике, диаметр Солнца составляет около 1,4 миллиона км (864 000 миль), а его окружность - около 4,4 миллиона км (2,7 миллиона миль). Имеет объем 1,4 × 10²⁷ кубометров и массой 2 × 10³⁰ килограмм, что примерно в 330 000 раз больше массы Земли.

Несмотря на то, что Солнце настолько велико по сравнению с Землей, важно помнить, что ученые наблюдали звезды, которые во много раз больше. Одна из крупнейших наблюдаемых звезд - красный гигант Бетельгейзе. Оно примерно в 700 раз больше Солнца и примерно в 14 000 раз ярче. Если бы он занял место Солнца, то простирался бы до орбиты Сатурна.

Магнитное поле Солнца меняет полярность каждые 11 лет, и это создает соответствующий цикл активности солнечных пятен и солнечных вспышек. В начале и в конце каждого цикла активность солнечных пятен от слабой до нулевой, а активность максимальна в середине каждого цикла.

Поверхностная активность Солнца влияет на всех на Земле. В периоды высокой поверхностной активности, когда часто случаются солнечные вспышки, полярное сияние становится более выраженным, а повышенная радиация влияет на связь и даже может представлять опасность для здоровья.

Самая известная вспышка на Солнце произошла в 1859 году. Известная как супервспышка Кэррингтона, она нарушила глобальные телеграфные системы. Некоторые ученые считают, что если такое событие произойдет сегодня, это приведет к глобальной катастрофе.

Поскольку солнечная активность может иметь такое влияние на Землю, ученые наблюдают за ней с 1755 года, когда наблюдалось начало первого цикла. С тех пор солнце пережило 24 полных цикла. 25-й цикл начался в 2019 году, и переход от 24-го цикла был необычно тихим, что озадачило ученых, отслеживающих активность Солнца.

Астрономы считают, что Солнце и все планеты образовались из облака космического газа. Когда газ сжимался под действием силы тяжести, он начал вращаться, и, как и следовало ожидать, солнце все еще вращается. Будучи большим газом, он не сразу выдает этот факт. Ученые знают, потому что они могут наблюдать движение солнечных пятен на поверхности.

Поскольку Солнце в основном состоит из газа, разные его части вращаются с разной скоростью. В экваториальной области период вращения составляет 25 дней, а в полярных регионах - 36 дней. Более того, ядро ​​и радиационная зона ведут себя как твердое тело и вращаются как единое целое, тогда как вращение в конвективной зоне и фотосфере более хаотично. Переход между этими двумя поворотными зонами известен как тахоклин.

Помните, что Солнце относится к категории I звезды, что означает, что оно содержит металлы. Одним из них является железо, а присутствие железа во вращающемся теле - рецепт магнитного поля. Магнитное поле Солнца примерно в два раза сильнее, чем у Земли, но из-за того, что Солнце намного больше, его поле простирается намного дальше. Это магнитное поле, переносимое потоком заряженных частиц, известным как солнечный ветер, простирается даже за пределы Солнечной системы.

Скорее всего, вокруг никого не будет, так что посмотрите на него, но со временем Солнце превратится в один из самых живописных объектов в космосе - планетарную туманность. Однако прежде, чем это произойдет, желтый карлик, которого мы узнали и от которого зависим, будет расти и расширяться, пока его внешний радиус не выйдет за пределы земной орбиты. Солнце поглотит Землю, которая перестанет существовать, но в этом нет никакой трагедии. Это то, что происходит со звездами размером с Солнце.

В отличие от очень больших горячих звезд, которые коллапсируют под собственным весом, превращаются в сверхновую и сжимаются в нейтрон. звезды или даже гравитационные сингулярности, известные как черные дыры, звезды размером с Солнце стареют намного больше степенно.

Когда у Солнца заканчивается водород, чтобы гореть в его ядре, оно начинает разрушаться, но усиливается гравитационные силы начнут процесс термоядерного синтеза гелия, и коллапс превратится в новый период расширение. Внешняя оболочка вылетит почти на орбиту Марса и остынет, и Солнце станет красным гигантом.

Когда в сердечнике заканчивается плавкий материал, он снова схлопывается, но внешняя оболочка будет слишком далеко, чтобы ее можно было притягивать, и просто отнесет прочь. Между тем сверхгорячая сердцевина будет испускать ионизирующие пучки излучения, которые превратят рассеивающееся облако, которое сейчас представляет собой планетарную туманность, в буйное цветное шоу.

Хорошо известные изображения туманности Хеликс, туманности Кольцо и других межзвездных чудес дают представление о том, что ожидает Солнце примерно через 5 миллиардов лет плюс-минус эон.