Солнце

Люди издревле поклонялись Солнцу, дающему тепло и свет всему живому на Земле и обожествляли его. Действительно, значение Солнца трудно переоценить, и изучение Солнца и процессов, протекающих на нём, является одним из приоритетных направлений современной астрономии.

Солнце является самым большим объектом Солнечной системы, сосредотачивая 99,8% её массы. Вокруг Солнца вращаются все остальные планеты, в том числе и Земля, а также многочисленные кометы, астероиды и т. п. Солнце в 109 раз по размерам и в 330 тысяч раз по массе превосходит Землю.

Характеристики Солнца:

диаметр: 1390000 км
масса: 1.989*10^30 кг
температура поверхности: 5800 K
период обращения вокруг своей оси: 25,4 суток

На Солнце протекают очень сложные процессы.
Ещё в 1610 г. Галилей, впервые рассматривая Солнце в телескоп, обнаружил на нём тёмные участки (пятна). Наблюдая за движением этих пятен, он пришёл к выводу, что Солнце вращается и определили примерный период этого вращения. Если мы будем набюдать за Солнцем в современный телескоп, то увидим очень много интересного поверхности. Поверхность Солнца не является спокойной и светящейся равномерно - она бурлит, при этом солнечное вещество в одних местах постоянно опускается вниз, вглубь Солнца, а в других - поднимается вверх, к поверхности. Там, где вещество поднимается из внутренних, более нагретых слоёв, оно имеет более светлый оттенок, где опускается - более тёмный, поэтому вся поверхность Солнца выглядит зернистой, покрытой гранулами (см. рис).

При этом примерный размер отдельных гранул - 1-2 тыс. км., а существует гранула всего лишь несколько минут, поэтому картина на поверхности Солнца постоянно меняется.
В отличие от гранул, солнечные пятна являются занчительно большими по размеру (до сотни тысяч км.) и более устойчивыми образованиями. Они могут существовать около месяца. Солнечные пятна имеют тёмный оттенок, т. к. температура солнечной поверхности в этом месте значительно меньше - она может составлять всего около 3500 К. Особенно много пятен наблюдается на Солнце в периоды солнечной активности, повторяющиеся примерно через каждые 11 лет.

фото - солнечное пятно

Кроме этого, в периоды солнечной активности часто наблюдаются солнечные вспышки - мощные локальные выбросы энергии с поверхности Солнца, солнечные вспышки сопровождаются не только кратковременным усилением излучения определённого участка Солнца, но и выбросами заряженных частиц, которые, достигая магнитного поля Земли, вызывают его возмущения, неблагоприятно сказывающиеся на здоровье некоторых людей и работе приборов.
Само Солнце также имеет очень мощное магнитное поле, на фотографиях поверхности Солнца видно, как оно искривляет потоки плазмы, выбрасываемые с поверхности (см. рис).

Внешний светящийся и плотный слой Солнца называется фотосферой. Выше фотосферы находится хромосфера - очень разреженный и горячий газовый слой (температура в нём достигает десятков тысяч градусов. Ещё выше хромосферы находится корона , ещё более разреженная и горячая. Хромосфера и корона также светятся, но обычно это свечение незаметно на фоне яркого солнечного диска. Зато, когда происходит полное солнечное затмение, корону можно легко наблюдать (см. рис)

Несмотря на то, что сила гравитации на поверхности Солнца весьма велика, часть частиц всё же покидает Солнце и устремляется от него в космическое пространство. Постоянный поток частиц, исходящий от Солнца, получил название солнечный ветер. В 1959 г. факт наличия солнечного ветра был зафиксирован космическими аппаратами, хотя до того момента большинство учёных почему-то сомневались в его существовании. Солнечный ветер ощутим даже за орбитой Плутона - там факт его наличия был зафиксирован космическим аппаратом "Вояджер".
Вблизи Земли солнечный ветер сталкивается с магнитным полем Земли, и, поскольку он состоит из заряженных частиц, магнитное поле останавливает солнечный ветер, не позволяя его частицам напрямую бомбардировать Землю, однако, закручиваясь и смещаясь по линиям магнитного поля, частицы солнечного ветра всё же достигают верхних слоёв атмосферы Земли в районе магнитных полюсов, вызывая северное сияние.

Согласно современным представлениям, основным источником энергии на Солнце являются термоядерные реакции, в ходе которых более лёгкие химические элементы превращаются в более тяжёлые. Сейчас основным типом термоядерной реакции, протекающей на Солнце, является реакция превращения водорода в гелий, при которой выделяется очень много энергии. Согласно приблизительным подсчётам, водород в настоящее время составляет около 70% массы Солнца, а гелий 28% (оставшиеся около 2% приходится на все другие элементы). Термоядерные реакции могут протекать только при очень высокой температуре, составляющей много миллионов градусов - такая температура существует в центральной части Солнца, откуда выделившаяся энергия переносится во внешние области - сначала за счёт излучения, а ближе к поверхности за счёт конвекции. Состав Солнца был определён с помощью спектрального анализа его излучения, и сравнение спектра излучения Солнца со спектром излучения звёзд стало для астрономов доказательством того, что Солнце - не что иное, как звезда, подобная остальным звёздам, а отличаются эти звёзды от Солнца только тем, что находятся от нас на очень большом расстоянии. По сравнению с другими звёздами Солнце не очень большое и не очень маленькое, не очень старое и не очень молодое, согласно современным представлениям об эволюции звёзд, - оно светит уже 5 млрд. лет, и как минимум ещё столько же времени сможет мирно согревать вращающиеся вокруг него планеты, пока внутри него не закончится водород и оно не начнёт расширяться, превращаясь в газового гиганта.