Güneşin Dış ve İç Kısımları

Astronomiye özel bir ilginiz olmasa bile – henüz – hiç şüpheniz olmasın, dünyada neler olup bittiğini merak etmişsinizdir. Gökyüzündeki hem tehlikeli derecede sıcak hem de kelimenin tam anlamıyla aynı anda hayat veren o devasa parlak top zaman. Muhtemelen güneşin bir yıldız olduğunu biliyorsunuzdur, tıpkı geceleri karanlık çöktüğünde sadece daha yakın olan güneşin yerini alan sayısız ışık noktası gibi. Kendi yakıt kaynağına sahip olduğunu ve bu arzın sonsuz olmasa da hesaplanamayacak kadar geniş olduğunu biliyor olabilirsiniz. Muhtemelen, yapma yeteneğiniz olsa bile, güneşe çok daha fazla yaklaşmanın harika bir fikir olmayacağını fark etmişsinizdir – ama ondan zaten olduğundan çok daha fazla uzaklaşmak neredeyse kötü bir fikir olurdu, yaklaşık 93 milyonluk bir mesafeden. mil.

Bununla birlikte, düşünürken, güneşin tek tip bir ışık küresi olmadığı fikrini düşünmemiş olabilirsiniz. ısı, ancak bunun yerine, tıpkı Dünya ve güneş sistemindeki diğer yedi gezegen gibi, kendi başına katmanlara sahiptir. yapmak. Bu katmanlar nelerdir - ve nasıl oluyor da insan bilim adamları bu kadar büyük bir mesafeden onlar hakkında bilgi sahibi olabiliyorlar?

Güneş, güneş sisteminin merkezinde yer alır (bu nedenle adı!) ve güneş sisteminin kütlesinin yüzde 99,8'ini oluşturur. Yerçekiminin etkileri nedeniyle, güneş sistemindeki her şey – sekiz gezegen, beş (şimdilik) cüce gezegen, bu gezegenlerin ve cüce gezegenlerin uyduları, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar gibi diğer küçük elementler - Güneş. Merkür gezegeninin güneş etrafındaki bir turunu tamamlaması 88 Dünya gününden biraz daha az süre alırken, Neptün neredeyse 165 Dünya yılı alır.

Güneş, yıldızlar gibi oldukça sıradan bir yıldızdır ve "sarı cüce" ​​sınıflandırmasını kazanır. Yaklaşık bir yaş ile 4,5 milyar yıl, güneş, içinde bulunduğu galaksinin merkezinden yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta yer alır, Samanyolu Gökada. Referans olarak, bir ışık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği mesafedir, yaklaşık 6 trilyon mil. Güneş sisteminin kendisi kadar geniş, yaklaşık 2,8 milyar mil uzaklıkta güneşten en uzak gezegen olan Neptün, güneşten ancak 1/2000 ışıkyılı uzaklıktadır.

Güneş, devasa bir fırın işlevi görmesinin yanı sıra güçlü bir iç elektrik akımına da sahiptir. Elektrik akımları manyetik alanlar üretir ve güneş, içinden yayılan geniş bir manyetik alana sahiptir. güneş rüzgarı olarak güneş sistemi - her durumda güneşten dışarı doğru uçan elektrik yüklü gaz yön.

Güneş, belirtildiği gibi sarı bir cücedir, ancak daha resmi olarak G2 tayf sınıfı yıldız olarak sınıflandırılır. Yıldızlar, O, B, A, F, G, K veya M tipi yıldızlar olarak en sıcaktan en soğuğa doğru sınıflandırılır. En sıcakların yüzey sıcaklığı yaklaşık 30.000 ila 60.000 Kelvin (K) iken, güneşin yüzey sıcaklığı nispeten ılık 5,780 K'dir. (Referans olarak, Kelvin dereceleri Santigrat dereceleriyle aynı "boyut"tur, ancak ölçek 273 derece daha düşük başlar. Yani, 0 K veya "mutlak sıfır", -273 C'ye eşittir, 1,273 K, 1.000 C'ye eşittir vb. Ayrıca Kelvin birimlerinden derece sembolü çıkarılmıştır.) Ne katı ne de katı olan güneşin yoğunluğu. sıvı veya gaz değildir ve en iyi plazma (yani elektrik yüklü gaz) olarak sınıflandırılır. Su.

Diğer hayati güneş istatistikleri: Güneşin kütlesi 1.989 × 10³⁰ kg ve yaklaşık 6.96 × 10 yarıçapı⁸ m. (Işık hızı 3×10 olduğundan⁸ m/sn, güneşin bir tarafından gelen ışığın ortasından ta orta kısmına geçmesi iki saniyeden biraz fazla sürerdi. diğer taraf.) Güneş tipik bir kapı kadar uzun olsaydı, Dünya yaklaşık olarak üzerinde duran bir ABD nikeli kadar uzun olurdu. kenar. Yine de, güneşin çapının 1000 katı olan yıldızlar ve bunun yüzde birinden daha küçük olan cüce yıldızlar da vardır.

Güneş de söndürür 3.85 × 10²⁶ metrekare başına yaklaşık 1340 watt olan watt gücü Dünya'ya ulaşır. Bu, 4 × 10 parlaklık anlamına gelir.³³ erg. Bu sayılar muhtemelen tek başına çok bir şey ifade etmez, ancak referans olarak, "yalnızca" 9'un bir üssü milyarları ifade ederken, 12'nin bir üssü trilyonları ifade eder. Bunlar çok büyük rakamlar! Yine de bazı yıldızlar güneşten bir milyon kat daha parlaktır, bu da güç çıktılarının bir milyon kat daha fazla olduğu anlamına gelir. Aynı zamanda, bazı yıldızlar binlerce kat daha az parlaktır.

Güneşin genel şemada en iyi ihtimalle mütevazı bir yıldız olarak sınıflandırılmasına rağmen, hala var olan bilinen yıldızların yüzde 95'inden daha büyük olduğunu belirtmek ilginçtir. Bunun anlamı, çoğu yıldızın asal dönemlerini çoktan geride bıraktığı ve o zamandan beri önemli ölçüde küçüldüğüdür. yaşamları milyarlarca yıl önce zirve yapıyor ve şimdi yaşlılıklarını göreceli olarak sürdürüyorlar. anonimlik

Güneş dörde bölünebilir bölgelerçekirdek, radyasyon bölgesi, konvektif bölge ve fotosferden oluşur. İkincisi iki ek altında oturur katmanlar, bir sonraki bölümde incelenecektir. Tam olarak yarıya kesilmiş bir topun içinin görünümü gibi bir kesitten oluşan bir güneş diyagramı, böylece içinde bir daire içerecektir. merkez, çekirdeği temsil eder ve daha sonra, radyasyon bölgesi, konvektif bölge ve fotosfer.

çekirdek Güneş, Dünya'daki gözlemcilerin ışık ve ısı olarak ölçebildiği her şeyin ortaya çıktığı yerdir. Bu bölge, güneşin merkezinin yaklaşık dörtte biri kadar dışa doğru uzanır. Güneşin tam merkezindeki sıcaklığın yaklaşık 15.5 milyon K ila 15.7 milyon K, yaklaşık 28 milyon Fahrenheit derecesine eşit olduğu tahmin edilmektedir. Bu, yaklaşık 5.780 K olan yüzey sıcaklığının pozitif olarak soğuk görünmesini sağlar. Çekirdeğin içindeki ısı, içinde iki molekülün yer aldığı sabit bir nükleer füzyon reaksiyonları barajıyla üretilir. hidrojen, helyum (başka bir deyişle, hidrojen molekülleri) halinde bir araya gelmelerini sağlamak için yeterli kuvvetle birleşir. sigorta.)

radyasyon bölgesi Güneş'in adı, bu küresel kabuğun içinde olduğu için böyle adlandırılmıştır - güneşin merkezinden yolun yaklaşık dörtte birinden başlayan, çekirdeğin bittiği ve yaklaşık olarak dışa doğru uzanan bir bölge. güneş yüzeyinin konvektif bölgeyle birleştiği yere giden yolun dörtte üçü - çekirdeğin içindeki füzyondan salınan enerjinin her yöne doğru hareket etmesi veya yayar. Şaşırtıcı bir şekilde, yayılan enerjinin ışınım bölgesinin kalınlığı boyunca seyahat etmesi çok uzun zaman alır - aslında birkaç yüz bin yıl! Bu muhtemelen kulağa pek olası gelmese de, Güneş'in zaten 4,5 milyar yaşında olduğu ve hala güçlü olduğu göz önüne alındığında, güneş zamanında bu hiç de uzun değil.

konvektif bölge Güneş hacminin en dıştaki dörtte birinin çoğunu kaplar. Bu bölgenin başlangıcında (yani içeride) sıcaklık yaklaşık 2.000.000 K'dir ve düşmektedir. Sonuç olarak, ister inanın ister inanmayın, güneşin içini oluşturan plazma benzeri malzeme çok soğuk ve ısı ve ışığın güneş yüzeyine doğru hareket etmeye devam etmesine izin vermek için opak radyasyon. Bunun yerine, bu enerji konveksiyon yoluyla iletilir; bu, esasen fiziksel medyanın, tek başına sürmesine izin vermek yerine enerjiyi taşımak için kullanılmasıdır. (Kaynayan su dolu bir tencerenin dibinden yüzeye çıkan ve patlarken ısıyı serbest bırakan kabarcıklar konveksiyona bir örnektir.) Enerjinin ışıma bölgesinde gezinmesi için geçen uzun zamanın aksine, enerji konveksiyon bölgesinde nispeten daha fazla hareket eder. hızlı bir şekilde.

fotosfer güneşin katmanlarının tamamen opak olmaktan, dolayısıyla radyasyonu bloke etmekten şeffaf hale geldiği bir bölgeden oluşur. Bu, ışığın yanı sıra ısının engellenmeden geçebileceği anlamına gelir. Bu nedenle fotosfer, çıplak insan gözünün görebildiği ışığın yayıldığı güneş tabakasıdır. Bu tabaka sadece 500 km kalınlığındadır, yani tüm güneş bir soğana benzetilirse, ışık küresi soğanın kabuğunu temsil eder. Bu bölgenin dibindeki sıcaklık, dramatik olmasa da, güneşin yüzeyinden daha sıcaktır - yaklaşık 7.500 K, 2.000 K'dan daha az bir fark.

Belirtildiği gibi, güneşin çekirdeği, ışınım bölgesi, konvektif bölge ve fotosfer bölgeler olarak kabul edilir, ancak her biri aynı zamanda altı tane olan güneşin katmanlarından biri olarak da sınıflandırılabilir. Fotosferin dışında, iki katman içeren güneş atmosferi bulunur: kromosfer ve korona.

kromosfer hangi kaynağa başvurduğunuza bağlı olarak, güneş yüzeyinin (yani, fotosferin en dış kısmı) yaklaşık 2.000 ila 10.000 km üzerinde uzanır. Tuhaf bir şekilde, sıcaklık, uzaydan uzaklaştıkça tahmin edilebilir bir şekilde düşüyor. önce fotosfer, ancak daha sonra muhtemelen güneşin etkileri nedeniyle tekrar yükselmeye başlar. manyetik alan.

korona (Latince "taç" anlamına gelir) kromosferin üzerinde güneşin yarıçapının birkaç katı mesafeye kadar uzanır ve konveksiyon bölgesinin iç kısmına benzer şekilde 2.000.000 K kadar yüksek sıcaklıklara ulaşır. Bu güneş tabakası çok incedir ve cm başına sadece yaklaşık 10 atom içerir.³, ve manyetik alan çizgileri tarafından yoğun bir şekilde çaprazlanmıştır. Bu manyetik alan çizgileri boyunca "akıntılar" ve gaz bulutları oluşur ve güneş rüzgarı tarafından dışa doğru üflenir, Güneşin ana kısmı kapalıyken, güneşe karakteristik bir ışık huzmesi görünümü verir. gizlenmiş.

Belirtildiği gibi, güneşin en dış kısımları, güneşin bir parçası olan fotosfer ve güneş atmosferinin bir parçası olan kromosfer ve koronadır. Böylece güneş üç iç kısma (çekirdek, ışınım bölgesi ve konvektif bölge) ve üç dış kısma (fotosfer, kromosfer ve korona) sahip olarak tasvir edilebilir.

Güneşin yüzeyinde veya hemen üzerinde bir dizi ilginç olay ortaya çıkıyor. Bunlardan biri, nispeten serin (4.000 K) alanlarda fotosferde oluşan güneş lekeleridir. Bir diğeri, güneş atmosferinin bölgelerinin x-ışınları, ultraviyole ve görünür ışık şeklinde çok yoğun parlaması ile işaretlenen yüzeydeki patlayıcı olaylar olan güneş patlamalarıdır. Bunlar, birkaç dakika süren periyotlar boyunca ortaya çıkar ve daha sonra, bir saatlik ya da daha uzun bir zaman diliminde biraz daha uzun bir zaman diliminde kaybolur.