Из чего состоит солнце? — Мир Знаний

Из чего состоит солнце?

Легко поверить, что Солнце является твердым телом, ведь его видимая поверхность кажется четко обозначенной сферой. Даже зная, что оно состоит из газов, вроде бы нет причин полагать Солнце отличным от других газовых гигантов внешней области Солнечной системы, чьи атмосферы глубиной в несколько тысяч километров ничтожно малы по сравнению с размерами самих планет.

Но Солнце уникально. Во время солнечного затмения можно обнаружить огромную постоянно движущуюся атмосферу, покрывающую расстояние, превышающее обычный диаметр Солнца в три или четыре раза. В другое время этот молочно-белый ореол из сверкающих газов не виден из-за яркости Солнца и дневного света земной атмосферы. Однако эта внешняя атмосфера, корона, — один из множества слоев, составляющих сложную структуру нашей ближайшей звезды.

fa4038149a1124309e24dc87783ae562

ПУТЬ ИЗ ЯДРА

Солнце — это огромный шар из газов, среди которых преобладает водород (самый легкий газ во Вселенной) и присутствует небольшое количество других элементов, в частности гелия. Внутри Солнца температура настолько высокая, что молекулы водорода расщепляются на атомы, которые, в свою очередь, расщепляются на положительно заряженные протоны (ядра атомов водорода) и отрицательно заря женные электроны.

Для этих процессов необходимы огромное давление (в 340 млрд раз превышающее атмосферное давление Земли на уровне моря) и температура около 15 млн °С, что обеспечивается ядром Солнца. Ядро испускает радиацию и создает достаточное давление, чтобы погасить естественную тенденцию Солнца разрушиться под действием собственной силы тяжести.

Радиация постепенно пробивается наружу, пока не достигает границ конвективной зоны приблизительно в двух третях пути до поверхности Солнца. Отсюда энергия поднимается наверх посредством конвекции. Здесь восходящие и нисходящие потоки газа пронизывают внутренние массы Солнца.

ВИДИМАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Видимую поверхность Солнца, его излучающий слой, называют фотосферой (от греческого phos — «свет»). Имея диаметр около 1,4 млн км и глубину всего несколько сотен километров, она расположена над конвективной зоной. Из этого слоя радиация может излучаться прямо в космос. Чтобы достичь Земли, ей нужно восемь минут. В результате тщательных исследовании на определенной длине волны света в фотосфере обнаружили ряд структур, от гранул (светлых, горячих конвективных ячеек) до темных солнечных пятен и факелов (ярких участков), в которых проявляется природа мощного и переменчивого магнитного поля Солнца. В фотосфере средняя температура составляет около 5500 °С, но факелы могут быть значительно горячее, а темные солнечные пятна — холоднее (около 2000 °С).
Большинство характерных явлений появляется и исчезает по графику с интервалом от нескольких минут до недель, но общий уровень активности меняется по мере приближения Солнца к своему циклу активности, длящемуся около 11 лет.

Над фотосферой находится хромосфера (от греческого chroma — «цвет»). Ее глубина составляет около 2000 км, она горячее и прозрачнее фотосферы. Наблюдения за Солнцем в линии аш-альфа выявили, что хромосфера очень активна. В ней постоянно происходят горячие выбросы, напоминающие столбы пламени и называемые спикулами. Красноватые витки плотного прохладного газа называют протуберанцами, а темные линии, которые на самом деле являются проекцией протуберанцев на фотосферу, — волокнами.

ВНЕШНЯЯ АТМОСФЕРА

Плотность газов во внешних слоях атмосферы Солнца быстро падает, а температура, резко повышаясь в тонком переходном слое, во внешней атмосфере, или короне, достигает 1-2 млн °С, в 200 раз превышая температуру видимой поверхности, фотосферы. Но корона не затмевает фотосферу, поскольку обладает низкой плотностью, равной одной миллиардной плотности атмосферы Земли на уровне моря. Механизм нагрева тонких газов короны до такой огромной температуры остается предметом дискуссии среди изучающих Солнце астрономов.

В течение солнечного цикла значительно меняются размер и яркость короны. На пике активности Солнце теряет из короны огромное количество вещества в виде солнечных вспышек и больших по размеру выбросов коронального вещества.

При этом в космос может выделяться больше миллиарда тонн вещества — в основном электрически заряженных субатомных частиц — со скоростью до 500 км в секунду. Через несколько дней, по достижении Земли, этот солнечный шторм может повредить электросети спутников. Он же вызывает на Земле невероятно красивое полярное сияние.

Считается, что корона растянулась над фотосферой более чем на миллион километров. Однако это расстояние не является границей солнечного влияния. Радиация и свет Солнца распространяются по всей Солнечной системе, а потоки частиц продолжают носиться со сверхзвуковой скоростью и за пределами орбиты Нептуна, самой далекой планеты нашей системы.

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях