Pet značilnosti sonca

Sonce je le ena od milijard in milijard zvezd v delu vesolja, ki ga lahko vidimo, toda to je zvezda, ki daje življenje Zemlji, torej je tista, v kateri so ljudje upravičeno najbolj zanima. Če pa bitja iz civilizacij v drugih delih galaksije kdaj javno komunicirajo z nami, bodo verjetno razbila kakršne koli iluzije veličine o naši domači zvezdi.

Seveda je od tukaj videti veliko in vroče, toda v primerjavi z drugimi zvezdami je majhna in razmeroma kul. Mogoče je dom sistema svetov, toda to je nekaj, kar zadeva zvezde. "Tukaj ni ničesar videti, ljudje," bi se lahko neznanci počutili, ko svoje meddimenzionalne vesoljske kapsule usmerjajo v bolj dramatične zvezdne sisteme.

Če bi se kdaj zgodilo, ne bi bilo treba odvrniti od takšnega zmedenega srečanja. Fizične lastnosti sonca morda niso posebne v primerjavi z drugimi zvezdami, vendar so te lastnosti rodile človeško življenje in to ni samo posebno; čudežno je

Obstaja nešteto značilnosti sonca, ki jih je treba ceniti, tukaj pa je pet najpomembnejših, poleg tega pa še dodaten pogled v sončno prihodnost.

Astrofiziki sonce uvrščajo med rumene pritlikavke, kar takoj pokaže, kje stoji glede na druge zvezde, ki naseljujejo vesolje, med katerimi so nekatere tudi velikani. V znanstvenem smislu je sonce klasificirano kot a prebivalstvo I, zvezda G2V (V je rimska številka 5).

Večina zvezd v našem delu galaksije je zvezda I populacije. So bogati s kovinami, kar pomeni, da so razmeroma mladi. Kovine nastajajo v fazi umiranja velikih zvezd, zvezde prebivalstva I pa se rodijo iz ruševin teh zvezd. Zvezde prebivalstva I so običajno stare le nekaj milijard let. Sončna starost naj bi bila 5 milijard let.

Črka G se nanaša na sončno spektralno klasifikacijo, ki meri, kako vroča in svetla je v primerjavi z drugimi zvezdami. Obstaja sedem zvezdnih klasifikacij, označenih s črkami O, B, A, F, G, K in M. O označuje orjaške zvezde, ki so tako vroče, da oddajajo modro svetlobo, M pa hladne pritlikave zvezde, ki oddajajo svetlobo v infrardečem območju. Kot rumen pritlikavec je sonce velikosti in temperature podpovprečno.

Rimska številka V pomeni, da je sonce zvezda glavnega zaporedja, kar pomeni, da je v srednjem delu svojega življenja, pri katerem fuzija vodika v helij, ki poteka v njegovem jedru, ustvarja dovolj pritiska, da prepreči gravitacijo propad. Številka 2 se natančneje nanaša na spektralne značilnosti.

Čas, ko zvezda ostane v glavnem zaporedju, je večinoma odvisen od njene mase. Sonce je v glavnem zaporedju že 5 milijard let in tam bo ostalo še 5 milijard let.

Sonce še zdaleč ni le velika krogla gorečega plina, ampak ima zapleteno notranjo strukturo, ki tvori štiri različne plasti. Znanstveniki še naprej delijo zunanjo plast ozračje na tri podplaste. Šest slojev sonca vključuje jedro, sevalno območje, konvekcijsko območje, fotosfero, kromosfero in korono.

Jedro: Jedro je najbolj vroč del sonca, kjer poteka fuzija vodika. Gravitacijske sile so v jedru tako močne, da iztisnejo vodik v tekočino s približno 150-kratno gostoto vode. Temperatura v jedru je 15 milijonov stopinj Celzija ali 28 milijonov stopinj Celzija.

Obsevalno območje: Območje, ki neposredno obdaja jedro, z naraščajočim polmerom zmanjšuje gostoto, vendar je še vedno dovolj gosto, da preprečuje uhajanje svetlobe. Sevanje, ki ga povzroča fuzijska reakcija, ki se neprekinjeno pojavlja v jedru, traja 100.000 let, da se v območju sevanja odbije, preden uide v vesolje.

Konvekcijsko območje: Konvekcijsko območje je območje z visoko turbulenco, ki se razteza od globine 200.000 km do vidne površine. V tem območju gostota pade na raven, ki omogoča pretvorbo svetlobe iz jedra v toploto. Pregreti plini in plazme se dvigajo, ohlajajo in spet padajo, tvorijo kompleksen kotel velikih mehurčkov, imenovanih konvekcijske celice.

Fotosfera: Plast sončne atmosfere, ki je vidna z Zemlje, je fotosfera. Temperatura se je ohladila na 5.800 C (10.000 F). Fotosfero zaznamujejo sončne žarke in sončne pege, ki so temna, hladna območja, ki nastanejo, ko sončno magnetno polje prodre na površje.

Kromosfera: V kromosferi, ki se razprostira približno 2000 km nad fotosfero, se temperatura dvigne na 20.000 C (36.032 F). Ta sloj ima svoje ime, ker barva oddane svetlobe postane rdečkasta.

Korona: Najbolj zunanja plast sonca, korona, je običajno nevidna, vendar postane vidna z Zemlje med popolnim sončnim mrkom. Gostota plinov je približno milijardo krat manjša od vode, vendar je temperatura lahko tudi do 2 milijona C (3,6 milijona F). Razlog za ta porast ni povsem razumljen, vendar znanstveniki sumijo, da je to povezano z magnetnimi nevihtami, ki se tam nenehno pojavljajo.

Za druge zvezde v vesolju je sonce morda pritlikavec, za ljudi na Zemlji pa nerazumljivo ogromno. Ena najpogosteje omenjenih značilnosti sonca je, da lahko vanjo strnete 1,3 milijona planetov, velikih Zemlje. Če bi te planete razporedili drug ob drugem, bi jih potrebovali 109, da bi obsegali sončni premer.

V statističnem smislu je premer sonca približno 1,4 milijona km (864.000 milj), njegov obseg pa približno 4,4 milijona km (2,7 milijona milj). Prostornina je 1,4 × 10²⁷ kubičnih metrov in maso 2 × 10³⁰ kilogramov, kar je približno 330.000-krat večja od mase zemlje.

Čeprav je sonce tako veliko v primerjavi z Zemljo, je pomembno vedeti, da so znanstveniki opazovali mnogokrat večje zvezde. Ena največjih opazovanih zvezd do zdaj je rdeči velikan Betelgeuse. Približno 700 krat je večja od sonca in približno 14 000 krat svetlejša. Če bi zavzel mesto sonca, bi se raztezal do Saturnove orbite.

Sončno magnetno polje preklopi polarnost vsakih 11 let, kar ustvari ustrezen cikel aktivnosti sončnih peg in sončnih žarkov. Na začetku in koncu vsakega cikla je aktivnost sončnih peg šibka do neobstoječa, aktivnost pa je največja na sredini vsakega cikla.

Sončna površinska aktivnost vpliva na vse na Zemlji. V obdobjih visoke površinske aktivnosti, ko so sončni izbruhi pogosti, polarna svetlost postane bolj izrazita, povečano sevanje vpliva na komunikacijo in lahko celo ogroža zdravje.

Najbolj znane motnje sončnega izbruha so se zgodile leta 1859. Znan kot Carrington super flare, je motil globalne telegrafske sisteme. Če bi se tak dogodek zgodil danes, nekateri znanstveniki menijo, da bi povzročil globalno katastrofo.

Ker ima sončna aktivnost lahko tak vpliv na Zemljo, jo znanstveniki spremljajo že od leta 1755, ko so opazili začetek prvega cikla. Od takrat je sonce doživelo 24 celotnih ciklov. 25. cikel se je začel leta 2019, prehod iz cikla 24 pa je bil nenavadno tih, kar je zmedlo znanstvenike, ki spremljajo sončno aktivnost.

Astronomi verjamejo, da so sonce in vsi planeti nastali iz oblaka vesoljskega plina. Ko se je plin pod gravitacijsko silo skrčil, se je začel vrteti in kot lahko pričakujete, se sonce še vedno vrti. Ker je velika krogla plina, tega dejstva ne da zlahka. Znanstveniki vedo, ker so sposobni opazovati gibanje sončnih peg na površini.

Ker je sonce večinoma plin, se različni njegovi deli vrtijo z različno hitrostjo. Ekvatorialno območje ima rotacijsko obdobje 25 dni, vendar rotacija na polarnih območjih traja 36 dni. Poleg tega se jedro in sevalno območje obnašata kot trdno telo in se vrtita kot enota, medtem ko je vrtenje v konvekcijskem območju in fotosferi bolj kaotično. Prehod med tema dvema rotacijskima območjema je znan kot tahoklin.

Ne pozabite, da je sonce populacija zvezde I, kar pomeni, da vsebuje kovine. Eno od teh je železo, prisotnost železa v predilnem telesu pa je recept za magnetno polje. Sončno magnetno polje je približno dvakrat močnejše od zemeljskega, ker pa je sonce toliko večje, se njegovo polje širi precej dlje. Najdaljši doseg tega magnetnega polja, ki ga prenaša tok nabitih delcev, znan kot sončni veter, sega celo čez rob sončnega sistema.

Verjetno ne bo nikogar, zato ga poglejte, sonce pa se bo sčasoma spremenilo v enega najbolj slikovitih predmetov v vesolju - planetarno meglico. Preden se to zgodi, pa bo rumeni pritlikavec, ki smo ga spoznali in od katerega smo odvisni, rasel in se širil, dokler njegov zunanji polmer ne preseže zemeljske orbite. Sonce bo zajelo zemljo, ki bo prenehala obstajati, vendar tu ni nobene tragedije. Z zvezdami velikosti sonca se zgodi ravno to.

Za razliko od zelo velikih, vročih zvezd, ki se pod lastno težo sesujejo, da postanejo supernova in se skrčijo v nevtron zvezde ali celo gravitacijske singularnosti, znane kot črne luknje, zvezde velikosti sonca postarajo veliko več umirjeno.

Ko soncu zmanjka vodika, da gori v njegovem jedru, se bo začelo sesuvati, vendar okrepljeno gravitacijske sile bodo začele postopek fuzije helija in propad se bo spremenil v novo obdobje širitev. Zunanja lupina se bo balonila do skoraj Marsove tirnice in se ohladila, sonce pa bo postalo rdeči velikan.

Ko jedru zmanjka topljivega materiala, se bo spet zrušilo, vendar bo zunanja lupina predaleč, da bi jo bilo mogoče pritegniti in bo preprosto odnesla. Medtem bo vroče jedro oddalo ionizirajoče žarke sevanja, kar bo difuzni oblak, ki je zdaj planetarna meglica, spremenil v nemiren barvni šov.

Dobro znane podobe meglice Helix, meglice Ring in drugih medzvezdnih čudes dajejo občutek, kaj se soncu obeta čez približno 5 milijard let, da ali vzame eon.