Gledajući zvijezdu koja je milijardama godina zagrijala i osvijetlila naš planet, malo nas shvaća da imamo radni prirodni termonuklearni reaktor. Takva zastrašujuća i zastrašujuća usporedba povezana je s prirodom Sunca, koje je svojim podrijetlom i sastavom tipična zvijezda naše galaksije. Unatoč činjenici da se procesi koji se odvijaju na Suncu, ne mogu nazvati životvornim, ova zvijezda nam donosi život.
Što je sunce?
Zašto je Sunce, zvijezda nalik milijardama drugih u galaksiji Mliječni put, toliko zainteresirana za astrofizičare i nuklearne znanstvenike? Činjenica je da nam je to najbliža zvijezda, zahvaljujući kojoj možemo razumjeti bit procesa koji bjesni u Svemiru od trenutka njegova rođenja. Proučavajući Sunce, shvatit ćemo što su zvijezde, kako žive i kako završava ovaj sjajni spektakl. Druge zvijezde, zbog svoje značajne udaljenosti od našeg Sunčevog sustava, ne mogu nam pokazati osobitosti njihovog izgleda.
Naša zvijezda je središnji objekt Sunčevog sustava, oko kojeg se osam planeta, asteroida i patuljastih planeta, kometa i drugih svemirskih objekata okreću u svojim orbitama. Sunce pripada zvijezdama razreda G u skladu s klasifikacijom Harvarda. U skladu s klasifikacijom Angela Secchija Sunce, baš kao i Arktur i kapela, je žuti patuljak II. Klase. Za razliku od drugih zvijezda, smještenih u desecima, stotinama svjetlosnih godina od našeg planeta, naša zvijezda se nalazi gotovo u susjedstvu. Zemlja je od Sunca odvojena 150 milijuna km - zanemariva udaljenost u usporedbi s ogromnim udaljenostima koje prevladavaju u svemiru.
Najbliža zvijezda Suncu, Proxima Centauri, zvijezda crvenog patuljka, udaljena je 4 svjetlosne godine. Daleko smo od maglina i zvijezda, koji su najturbulentnija područja galaksije. Takav aranžman osigurava tiho kretanje Sunca u njegovoj orbiti 14 milijardi godina, budući da je nastala galaksija Mliječni put i naš Svemir. Brzina zvijezde u orbiti oko galaktičkog središta iznosi 200 km u sekundi.
Zemaljskim standardima, 150 milijuna kilometara je velika udaljenost. Međutim, čak i na takvoj udaljenosti, u potpunosti osjećamo toplinu koja zrači od sunca. Svjetlo naše zvijezde dolazi nam 8 sekundi i nastavlja grijati i osvjetljavati naš planet. Sve je u veličini naše zvijezde. Unatoč činjenici da naša zvijezda pripada normalnim zvijezdama s prosječnom masom, njezina masa prelazi 700 puta veću od svih nebeskih tijela Sunčevog sustava. Veličina solarnog diska danas je definirana i iznosi 1 milijun 392 tisuća 20 km. To je 109 puta veći od promjera Zemlje.
Podrijetlo sunca, njegov život i smrt
Naša zvijezda rođena je zajedno s drugim zvijezdama prije više od 4-5 milijardi godina. Oblak plina, koji je nastao kao rezultat kozmičkih kataklizmi golemih razmjera, postao je rodna kuća Sunca. Prema jednoj verziji, oblaci plina pojavili su se kao rezultat Velikog praska koji je potresao prostor. U pogledu sastava, oblaci plina i prašine sastojali su se od 99% atoma vodika. Samo 1% dolazi od atoma helija i drugih elemenata. Cijeli skup elemenata pod djelovanjem gravitacijskih sila dobio je potreban poticaj i počeo se čvrsto stiskati u jednu tvar.
Što je masa brže rasla, brža je brzina vrtnje. Atomi su kombinirani u velike spojeve, tvoreći molekularni vodik i helij. Kao rezultat fizikalnih procesa i brze rotacije, formirana je sferna formacija u središtu oblaka. Pojavio se protostar - najstariji oblik, koji prethodi naknadnoj formaciji punopravne zvijezde. Početna količina kozmičkog plina premašila je trenutnu veličinu Sunčevog sustava. U budućnosti, pod utjecajem gravitacijskih sila, zvjezdana se materija počela čvrsto stezati, povećavajući masu buduće zvijezde.
Zajedno sa smanjenjem veličine protozvijeta, tlak unutar zvijezde se povećao. To je dovelo do brzog porasta temperature unutar plinskog formiranja. Velika gustoća i temperatura od 100 milijuna Kelvina je pokrenula proces termonuklearne fuzije vodika.
Termonuklearna reakcija stvara veliku količinu topline i svjetlosne energije, koja se širi od unutarnjih područja Sunca do njegove površine. Svake sekunde sa svoje površine više od 4 milijuna tona ispari na otvorenom prostoru. S obzirom da je naša zvijezda prisutna više od milijardu godina i nastavlja sjati bez vidljivih i značajnih promjena, možemo zaključiti da su rezerve vodika našeg Sunca ogromne. Kada se ta rezerva iscrpi, ostaje samo pogađanje, izvođenje matematičkih izračuna. Sudeći prema proračunima znanstvenika, Sunce će se još zagrijati i zasjati desetak milijardi godina, dok se zaliha termonuklearnog goriva ne isprazni.
Kako intenzitet termonuklearnih procesa nestaje, započinje završna faza života zvijezde. Gustoća zvijezde će se smanjiti, ali će se njezina veličina značajno povećati. Umjesto žutog patuljka, Sunce će postati Crveni div. Dosegavši ovu fazu, naša će zvijezda napustiti glavni slijed i mirno čekati na njegovu smrt. Čovječanstvo ne može čekati finale ove drame, jer će gigantsko Crveno Sunce svojim vatrom uništiti praktički sav život na našoj planeti. Površina ogromnog crvenog diska može se zagrijati do temperature od 5800 K. Radijus Sunca će postati 250 puta veći od trenutnih vrijednosti.
Postupno će se temperatura površine smanjiti, a zvijezda će se povećati. Njegova svjetlost će se također značajno povećati, za 2.700 puta više od trenutne svjetline. Prvi koji nestaju su Merkur i Venera. Planeta Zemlja neizbježno će prestati postojati u desetak milijardi godina. Atmosfera planeta će nestati pod utjecajem sunčevog vjetra, voda će ispariti i površina planeta pretvorit će se u vrući kameni blok.
U ovoj fazi, naša zvijezda će ostati nekoliko desetaka milijuna godina. Nakon što temperatura u središtu solarne jezgre dosegne 100 milijuna Kelvina, započet će proces sagorijevanja helija i ugljika. Novi krug lančanih reakcija napokon iscrpi sunce. Veoma smanjena masa zvijezde neće moći zadržati vanjsku ljusku, koju će pulsirajući termonuklearni procesi raspršiti u prostoru. Umjesto crvenog diva formira se planetarna maglica, u središtu koje će ostati jezgra nekadašnje zvijezde, bijelog patuljka. Drugim riječima, desetak milijardi godina naša gostoljubiva zvijezda pretvorit će se u mali, gusti i vrući objekt veličine našega planeta. U tom stanju zvijezda će dugo ostati, polako umirući i tinjajući.
Struktura i struktura sunca
Blizina Sunca omogućuje vam da shvatite njegovu strukturu i strukturu, da dobijete informacije o tome kako radi ovaj prirodni fuzijski reaktor i koji se procesi odvijaju u njemu. Bit će zanimljivo rastaviti strukturu koja se sastoji od sljedećih komponenti:
- jezgra;
- zona zračenja energije;
- konvektivna zona;
- tachocline.
Zatim započnite slojeve sunčeve atmosfere:
- fotosferu;
- kromosfera;
- izbočine.
Zvijezda nije čvrsta, jer se radi o vrućem plinu, čvrsto stisnutom u sferno područje. Na takvim temperaturama, postojanje bilo koje tvari u krutom obliku je fizički nemoguće. Svijetlo svjetlo i toplina koju emitira sunce rezultat su istih procesa koje je osoba susrela pri stvaranju atomske bombe. tj materija pod utjecajem enormnog tlaka i visokih temperatura pretvara se u energiju. Glavno gorivo je vodik, koji je na Suncu 73,5-75%, pa je glavni izvor topline proces termonuklearne fuzije vodika, koncentriran uglavnom u jezgri, središnjem dijelu zvijezde.
Solarna jezgra je oko 0,2 sunčanog radijusa. Upravo ovdje se odvijaju glavni procesi, zbog kojih Sunce živi i opskrbljuje okolni prostor svjetlosnom i kinetičkom energijom. Proces prijenosa energije zračenja od središta zvijezde do gornjih slojeva provodi se u zoni prijenosa zračenja. Ovdje se fotoni koji teže od jezgre do površine miješaju s česticama ioniziranog plina (plazma). Zbog toga se razmjenjuje energija. U ovom dijelu solarnog globusa postoji posebna zona - tahoklin, koja je odgovorna za stvaranje magnetskog polja naše zvijezde.
Zatim počinje najobimnija regija Sunca - konvektivna zona. Ovo područje je gotovo 2/3 promjera sunca. Samo polumjer konvektivne zone gotovo je jednak promjeru našeg planeta - 140 tisuća kilometara. Konvekcija je proces u kojem se gusti i zagrijani plin ravnomjerno raspoređuje po cijelom unutarnjem volumenu zvijezde prema površini, odašavši toplinu sljedećim slojevima. Taj se proces odvija neprekidno i može se vidjeti promatranjem površine Sunca snažnim teleskopom.
Na granici unutarnje strukture i atmosfere zvijezde nalazi se fotosfera - tanka, samo 400 km duboka ljuska. To je ono što vidimo u našim promatranjima sunca. Fotosfera se sastoji od granula i heterogena je u svojoj strukturi. Tamne točke zamjenjuju svijetla područja. Takva heterogenost povezana je s različitim razdobljima hlađenja površine Sunca. Što se tiče nevidljivog dijela spektra površine našega svjetiljke, u ovom se slučaju radi o kromosferi. To je gusti sloj sunčeve atmosfere i može se vidjeti samo tijekom pomrčine sunca.
Najzanimljiviji solarni objekti za promatranje su prominencije, koje izgledaju kao duga vlakna, i solarna korona. Ove formacije su ogromne emisije vodika. Postoje izbočine i kreću se duž površine Sunca s velikom brzinom - 300 km / s. Temperatura tih petlji premašuje oznaku od 10 tisuća stupnjeva. Solarna korona je vanjski sloj atmosfere, koji je nekoliko puta veći od promjera same zvijezde. Točna granica solarne korone nije. Njegova vidljiva granica samo je dio ovog velikog obrazovanja.
Posljednja faza solarne aktivnosti je solarni vjetar. Taj je proces povezan s prirodnim odljevom zvjezdane tvari kroz vanjske slojeve u okolni prostor. Solarni vjetar uglavnom se sastoji od nabijenih elementarnih čestica - protona i elektrona. Ovisno o ciklusu solarne aktivnosti, brzina sunčevog vjetra može varirati od 300 km u sekundi do oznake 1500 km / s. Ta se tvar distribuira po cijelom Sunčevom sustavu, utječući na sva nebeska tijela našeg bliskog prostora.
Druge zvijezde u glavnom slijedu imaju približno istu strukturu. Druga nebeska tijela koja vidimo na noćnom nebu mogu imati drugačiju strukturu. Razlike se mogu sastojati samo u masi zvijezde, što je u ovom slučaju ključni čimbenik za zvjezdanu aktivnost.
Značajke naše zvijezde
Kao i sve normalne zvijezde, od kojih je većina u Svemiru, Sunce glavni objekt našeg planetarnog sustava. Ogromna masa zvijezde i njezine dimenzije osiguravaju ravnotežu gravitacijskih sila, osiguravajući uredno kretanje nebeskih tijela oko nje. Na prvi pogled, naša zvijezda nije ništa posebno. Međutim, posljednjih je godina napravljeno više otkrića koja omogućuju utvrđivanje jedinstvenosti sunca. Na primjer, Sunce proizvodi reda veličine manje zračenja u ultraljubičastom području od drugih zvijezda istog tipa. Još jedna značajka je stanje naše zvijezde. Sunce pripada promjenjivim zvijezdama, ali za razliku od svojih sestara u prostoru, koje se razlikuju po intenzitetu i svjetlini, naša zvijezda nastavlja sjati ravnomjernim svjetlom.
Također oslobađa veliku količinu energije, a samo 48% tog iznosa je vidljivo. Nevidljivo ljudskom oku infracrveno zračenje čini 45% energije sunca. Od svih ogromnih količina sunčevog zračenja, naš planet prima apsolutno mrvice, oko pola milijarditi dio udjela, ali to je sasvim dovoljno za održavanje ravnoteže uvjeta stvorenih na Zemlji.
zaključak
Procjenjujući dosadašnje podatke o Suncu, ne može se reći da temeljito poznajemo prirodu naše zvijezde. Sve ideje o strukturi i strukturi Sunca temelje se na matematičkim i fizičkim modelima koje je stvorio čovjek. Analiza procesa koji se odvijaju unutar naše zvijezde i na njenoj površini omogućuje nam da pronađemo objašnjenje procesa i pojava koje se događaju na našem planetu. Sunce nije samo generator energije koji zagrijava naš planet, već i najsnažniji izvor radio emisija i elektromagnetskih valova koji utječu na Zemljinu biosferu. Svaka promjena Sunčeve aktivnosti trenutno odražava stanje Zemljine klime i naše dobrobiti.
