СОЛНЦЕ: ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРОЕНИЕ, СОСТАВ, ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ - ARTE - 2025

ВС является звезда , которая является центром Солнечной системы и ближе всего к Земле, к которому она обеспечивает энергию в виде света и тепла, что приводит к сезонов, климата и океанических течений планеты. Короче говоря, создание основных условий, необходимых для жизни.

Солнце - самый важный небесный объект для живых существ. Считается, что он появился около 5 миллиардов лет назад из огромного облака звездной материи: газа и пыли. Эти материалы начали склеиваться благодаря силе тяжести.

Солнце обеспечивает планету энергией и теплом, чтобы там могла развиваться жизнь. Источник: Pexels

Очень вероятно, что там были подсчитаны остатки каких-то сверхновых звезд, разрушенных колоссальным катаклизмом, который дал начало структуре, называемой протозвездой.

Сила гравитации заставляла накапливать все больше и больше материи, и вместе с этим температура протозвезды также увеличивалась до критической точки, около 1 миллиона градусов по Цельсию. Именно там зажег ядерный реактор, породивший новую стабильную звезду - Солнце.

В очень общих чертах Солнце можно считать довольно типичной звездой, хотя с массой, радиусом и некоторыми другими свойствами, выходящими за рамки того, что можно было бы считать «средним» среди звезд. Позже мы увидим, к какой категории относится Солнце среди известных нам звезд.

Человечество всегда очаровывалось Солнцем и создало множество способов его изучения. В основном наблюдение ведется с помощью телескопов, которые долгое время находились на Земле, а теперь есть и на спутниках.

Многочисленные свойства Солнца известны через свет, например, спектроскопия позволяет нам узнать его состав благодаря тому, что каждый элемент оставляет отличительный след. Метеориты - еще один отличный источник информации, поскольку они сохраняют первоначальный состав протозвездного облака.

Общие характеристики

Вот некоторые из основных характеристик Солнца, которые наблюдались с Земли:

-Его форма практически сферическая, он просто немного сглаживается на полюсах из-за вращения, а с Земли он выглядит как диск, поэтому его иногда называют солнечным диском.

-Самые распространенные элементы - водород и гелий.

-Измеренный с Земли угловой размер Солнца составляет примерно ½ градуса.

- Радиус Солнца составляет примерно 700 000 км и оценивается по его угловому размеру. Таким образом, диаметр составляет около 1 400 000 км, что примерно в 109 раз больше диаметра Земли.

-Среднее расстояние между Солнцем и Землей - это астрономическая единица расстояния.

-Что касается его массы, она получается из ускорения, которое Земля приобретает, когда она движется вокруг Солнца, и солнечного радиуса: примерно в 330 000 раз больше, чем у Земли, или примерно 2 x 10 ³⁰ кг.

-Опыт циклов или периодов большой активности, связанных с солнечным магнетизмом. Затем появляются солнечные пятна, вспышки или вспышки и извержения корональной массы.

-Плотность Солнца намного ниже, чем у Земли, так как это газообразное вещество.

-С точки зрения его яркости, которая определяется как количество энергии, излучаемой за единицу времени-мощность-, она эквивалентна 4 x 10 ³³ эрг / с или более 10 ²³ киловатт. Для сравнения: лампа накаливания излучает менее 0,1 киловатта.

-Эффективная температура Солнца 6000 ºC. Это средняя температура, позже мы увидим, что ядро ​​и корона - области намного более горячие, чем это.

Классификация Солнца

Солнце считается желтым карликом. К этой категории относятся звезды, масса которых в 0,8–1,2 раза больше массы Солнца.

В зависимости от светимости, массы и температуры звезды обладают определенными спектральными характеристиками. Диаграмму можно составить, поместив звезду на график зависимости температуры от светимости, известный как диаграмма Герцшпрунга-Рассела.

Классификация звезд на диаграмме Герцшпрунга-Рассела. Солнце находится в главной последовательности. Источник: Wikimedia Commons.

На этой диаграмме есть область, где расположено большинство известных звезд: главная последовательность.

Там звезды проводят почти всю свою жизнь, и в соответствии с указанными характеристиками им присваивается спектральный класс, обозначаемый большой буквой. Наше Солнце находится в категории звезд типа G2.

Другой довольно общий способ классификации звезд - это три большие группы звездного населения: I, II и III, различие проводится в зависимости от количества тяжелых элементов в их составе.

Например, звезды населения III являются одними из самых старых, образовавшихся в начале Вселенной, вскоре после Большого взрыва. В них преобладают гелий и водород.

Напротив, популяции I и II моложе и содержат более тяжелые элементы, поэтому считается, что они образовались из вещества, оставленного взрывами сверхновых других звезд.

Среди них население II старше и состоит из более холодных и менее ярких звезд. Наше Солнце было отнесено к популяции I, относительно молодой звезде.

Структура

Слоистая структура Солнца. Источник: Wikimedia Commons.

Чтобы облегчить его изучение, структура Солнца разделена на 6 слоев, распределенных в хорошо дифференцированных областях, начиная с внутренней:

-Солнечное ядро

-Радиационная зона

-Конвективная зона

-Фотосфера

-Хромосфера

Ядро

Его размер составляет около 1/5 солнечного радиуса. Здесь Солнце производит излучаемую им энергию благодаря высоким температурам (15 миллионов градусов Цельсия) и преобладающему давлению, которые делают его термоядерным реактором.

Сила тяжести действует как стабилизатор в этом реакторе, где происходят реакции, в которых образуются различные химические элементы. В наиболее элементарных формах ядра водорода (протоны) становятся ядрами гелия (альфа-частицами), которые стабильны в условиях, преобладающих внутри ядра.

Затем производятся более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород. Все эти реакции высвобождают энергию, которая проходит через внутреннюю часть Солнца и распространяется по Солнечной системе, включая Землю. Подсчитано, что каждую секунду Солнце превращает 5 миллионов тонн массы в чистую энергию.

Радиационная зона

Энергия из ядра движется наружу через механизм излучения, точно так же, как огонь в костре нагревает окружающую среду.

В этой области вещество находится в состоянии плазмы, при температуре не такой высокой, как в ядре, но она достигает около 5 миллионов кельвинов. Энергия в форме фотонов - пакетов или «квантов» света - многократно передается и повторно поглощается частицами, составляющими плазму.

Процесс идет медленно, хотя в среднем фотонам ядра требуется около месяца, чтобы достичь поверхности, иногда может потребоваться до миллиона лет, чтобы продолжить путешествие во внешние области, чтобы мы могли видеть его в виде света.

Конвективная зона

Поскольку приход фотонов из радиационной зоны задерживается, температура в этом слое быстро падает до 2 миллионов кельвинов. Перенос энергии происходит за счет конвекции, поскольку вещество здесь не так ионизировано.

Перенос энергии конвекцией происходит за счет движения вихрей газов при разных температурах. Таким образом, нагретые атомы поднимаются к внешним слоям Солнца, неся с собой эту энергию, но неоднородным образом.

Фотографиисфера

Эта «сфера света» является видимой поверхностью нашей звезды, той, которую мы видим с нее (вы всегда должны использовать специальные фильтры, чтобы видеть Солнце напрямую). Это очевидно, потому что Солнце не твердое тело, а состоит из плазмы (очень горячего, сильно ионизированного газа), поэтому у него нет реальной поверхности.

Фотосферу можно увидеть в телескоп с фильтром. Похоже на блестящие гранулы на более темном фоне, яркость которых немного уменьшается по направлению к краям. Гранулы возникают из-за конвекционных потоков, о которых мы упоминали ранее.

Фотосфера до некоторой степени прозрачна, но затем материал становится настолько плотным, что сквозь него становится невозможно увидеть.

Хромосфера

Это самый внешний слой фотосферы, эквивалентный атмосфере, с красноватой светимостью, с переменной толщиной от 8000 до 13000 и температурой от 5000 до 15000 ºC. Он становится видимым во время солнечного затмения и производит гигантские раскаленные газовые бури, высота которых достигает тысяч километров.

Корона

Это слой неправильной формы, который простирается на несколько радиусов Солнца и виден невооруженным глазом. Плотность этого слоя ниже, чем у остальных, но он может достигать температуры до 2 миллионов кельвинов.

Пока не ясно, почему температура этого слоя такая высокая, но в некотором роде это связано с сильными магнитными полями, которые производит Солнце.

Снаружи короны находится большое количество пыли, сконцентрированной в экваториальной плоскости Солнца, которая рассеивает свет от фотосферы, создавая так называемый зодиакальный свет - полосу слабого света, которую можно увидеть невооруженным глазом после захода солнца. Солнце, около точки на горизонте, из которой выходит эклиптика.

Есть также петли, идущие от фотосферы к короне, образованные из газа, намного более холодного, чем остальные: это солнечные протуберанцы, видимые во время затмений.

Гелиосфера

Рассеянный слой, простирающийся за пределы Плутона, в котором создается солнечный ветер и проявляется магнитное поле Солнца.

Сочинение

Почти все элементы, которые мы знаем из Периодической таблицы, находятся в Солнце. Гелий и водород - самые распространенные элементы.

Из анализа солнечного спектра известно, что хромосфера состоит из водорода, гелия и кальция, в то время как в короне железо, никель, кальций и аргон были обнаружены в ионизированном состоянии.

Конечно, Солнце со временем изменило свой состав и будет продолжать это делать, поскольку оно использует свои запасы водорода и гелия.

Солнечная активность

С нашей точки зрения, Солнце кажется довольно спокойным. Но на самом деле это место, полное активности, в котором явления происходят в невообразимых масштабах. Все возмущения, которые происходят постоянно на Солнце, называются солнечной активностью.

Магнетизм играет в этой деятельности очень важную роль. Среди основных явлений, происходящих на Солнце, можно выделить:

Солнечные выступы

Выступы, выступы или нити образуются в короне и состоят из газовых структур при высокой температуре, которые достигают большой высоты.

Они видны на краю солнечного диска в виде вытянутых структур, которые сцепляются друг с другом и непрерывно изменяются магнитным полем Солнца.

Выбросы корональной массы

Как следует из названия, большое количество вещества выбрасывается Солнцем с высокой скоростью около 1000 км / с. Это потому, что силовые линии магнитного поля переплетаются друг с другом и вокруг солнечного выступа, заставляя материал улетучиваться.

Обычно они длятся часами, пока силовые линии магнитного поля не разорвутся. Выбросы корональной массы создают большой поток частиц, который достигает Земли в течение нескольких дней.

Этот поток частиц взаимодействует с магнитным полем Земли и проявляется, среди прочего, в северном и южном сиянии.

Солнечные пятна

Это области фотосферы, где магнитное поле очень интенсивно. Они выглядят как темные пятна на солнечном диске и имеют более низкую температуру, чем остальные. Обычно они появляются в очень изменчивых группах, периодичность которых составляет 11 лет: знаменитый солнечный цикл.

Группы пятен очень динамичны, следуя вращению Солнца, с большим пятном, идущим впереди, и другим, которое замыкает группу. Ученые с относительным успехом пытались предсказать количество пятен в каждом цикле.

огонь

Они возникают, когда Солнце вытесняет материал из хромосферы и короны. Они выглядят как вспышки света, благодаря которым некоторые области Солнца выглядят ярче.

Смерть

Как и любая звезда, Солнце однажды исчезнет, ​​но не в ближайшем будущем. Источник: Pxhere.

Пока у него есть ядерное топливо, Солнце будет существовать. Наша звезда едва ли соответствует условиям, чтобы умереть в большой катастрофе типа сверхновой, потому что для этого звезда нуждается в гораздо большей массе.

Так что, скорее всего, по мере того, как запасы истощатся, Солнце раздувается и превращается в красного гиганта, испаряя океаны Земли.

Слои Солнца распространятся вокруг него, поглотив планету и образуя туманность, состоящую из очень яркого газа, - зрелище, которое человечество могло бы оценить, если бы к тому времени обосновалось на далекой планете.

Остаток древнего Солнца, который останется внутри туманности, будет очень маленьким белым карликом, размером с Землю, но намного более плотным. Он будет остывать очень, очень медленно, на этом этапе он может потратить еще около 1 миллиарда лет, пока не станет черным карликом.

Но на данный момент поводов для беспокойства нет. Солнце в это время, по оценкам, прожило менее половины своей жизни, и пройдет от 5000 до 7000 миллионов лет до того, как начнется стадия красного гиганта.

Ссылки

1. Все о космосе. 2016. Путешествие по Вселенной. Представьте себе издательство.
2. Как это устроено. 2016. Книга космоса. Представьте себе издательство.
3. Остер, Л. 1984. Современная астрономия. От редакции Reverté.
4. Wikipedia. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Получено с: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Звездное население. Получено с: es.wikipedia.org.