Солнце

Физика Солнца

Происхождение

Ученые считают, что Солнце возникло из очень большого облака пыли и мелких кусочков льда около 4,567 миллиарда лет назад.

В центре этого огромного облака под действием гравитации материал начал собираться в шар. Когда он стал достаточно большим, под действием огромного давления внутри началась реакция синтеза. Выделяемая при этом энергия заставляла шар нагреваться и светиться.

Излучаемая Солнцем энергия оттолкнула от себя остальную часть облака, и из оставшейся части этого облака образовались планеты.

Как это работает

• В самом центре атомы водорода сталкиваются друг с другом при огромной температуре и давлении, в результате чего они сливаются, образуя атомы гелия. Этот процесс называется ядерным синтезом.

Солнце также можно использовать в качестве источника солнечной энергии.

Орбита

Солнце и все, что вращается вокруг него, находится в Млечном Пути. Когда Солнце движется по орбите, оно захватывает все, что находится в Солнечной системе. Солнце движется со скоростью 820 000 км в час. При такой скорости для прохождения полной орбиты ему требуется 230 миллионов лет.

Видимые особенности

Поскольку Солнце состоит из газа, особенности поверхности появляются и исчезают. Если смотреть на Солнце через специальный солнечный телескоп, можно увидеть темные области, называемые солнечными пятнами. Эти области вызваны магнитным полем Солнца. Солнечные пятна выглядят темными только потому, что остальная часть Солнца очень яркая.

Некоторые космические телескопы, включая те, которые вращаются вокруг Солнца, видели огромные арки солнечной материи, внезапно выходящие из Солнца. Они называются солнечными протуберанцами. Солнечные протуберанцы бывают разных форм и размеров. Некоторые из них настолько велики, что в них может поместиться Земля, а некоторые имеют форму руки. Солнечные вспышки также появляются и исчезают.

Солнечные пятна, протуберанцы и вспышки становятся редкими, затем многочисленными, а затем снова редкими, каждые 11 лет.

Фотосфера

Это поверхность Солнца. Свет, который Земля получает от Солнца, излучается этим слоем. Ниже этого слоя Солнце непрозрачно, или непрозрачно для света.

Атмосфера

Пять слоев составляют атмосферу Солнца. Хромосфера, переходная область и корона намного горячее, чем внешняя фотосферная поверхность Солнца. Считается, что альфвеновские волны могут проходить через корону и нагревать ее.

Зона минимальной температуры, самый холодный слой Солнца, находится на высоте около 500 километров (310 миль) над фотосферой. Ее температура составляет около 4 100 К (3 830 °C; 6 920 °F). Эта часть Солнца достаточно холодная, чтобы в ней могли образовываться простые молекулы, такие как угарный газ и вода. Эти молекулы можно увидеть на Солнце с помощью специальных приборов, называемых спектроскопами.

Хромосфера - это первый слой Солнца, который можно увидеть, особенно во время солнечного затмения, когда Луна закрывает большую часть Солнца и блокирует самый яркий свет.

Солнечная переходная область - это часть атмосферы Солнца между хромосферой и внешней частью, называемой короной. Ее можно увидеть из космоса с помощью телескопов, способных воспринимать ультрафиолетовый свет. Переход находится между двумя очень разными слоями. В нижней части он соприкасается с фотосферой, и гравитация формирует его черты. В верхней части переходный слой соприкасается с короной.

Корона - это внешняя атмосфера Солнца, которая намного больше, чем остальная часть Солнца. Корона постоянно расширяется в пространство, образуя солнечный ветер, который заполняет всю Солнечную систему. Средняя температура короны и солнечного ветра составляет около 1 000 000-2 000 000 К (1 800 000-3 600 000 °F). В самых горячих областях она составляет 8 000 000-20 000 000 К (14 400 000-36 000 000 °F). Мы не понимаем, почему корона такая горячая. Ее можно увидеть во время солнечного затмения или с помощью прибора под названием коронограф.

Гелиосфера - это тонкая внешняя атмосфера Солнца, заполненная плазмой солнечного ветра. Она простирается за орбиту Плутона до гелиопаузы, где образует границу, на которой происходит столкновение с межзвездной средой.

Затмения

Солнечное затмение происходит, когда Луна находится между Землей и Солнцем. Последнее частичное затмение, наблюдавшееся в Великобритании, произошло 21 августа 2017 года.

Лунное затмение происходит, когда Луна проходит через тень Земли, что может произойти только во время полнолуния. Количество лунных затмений за один год может варьироваться от 0 до 3. Частичные затмения немного превосходят полные затмения в соотношении 7 к 6.

Судьба Солнца

Астрофизики говорят, что наше Солнце - это звезда главной последовательности типа G, находящаяся в середине своей жизни. Через миллиард лет или около того возросшая солнечная энергия приведет к выкипанию атмосферы и океанов Земли. Еще через несколько миллиардов лет, по их мнению, Солнце станет еще больше и превратится в красную гигантскую звезду. Солнце будет в 250 раз больше своего нынешнего размера, до 1,4 AU (210 000 000 км; 130 000 000 миль), и поглотит Землю.

Судьба Земли до сих пор остается загадкой. В долгосрочной перспективе будущее Земли зависит от Солнца, а Солнце в ближайшие 5 миллиардов лет будет достаточно стабильным. Расчеты показывают, что Земля может перейти на более широкую орбиту. Это произойдет потому, что около 30% массы Солнца улетучится в солнечном ветре. Однако в долгосрочной перспективе Земля, вероятно, будет уничтожена, поскольку Солнце увеличится в размерах. Позднее звезды, подобные Солнцу, становятся красными гигантами. Солнце выйдет за пределы орбит Меркурия, Венеры и, возможно, Земли. В любом случае, океан и воздух исчезнут до того, как Солнце достигнет этой стадии.

После того как Солнце достигнет точки, где оно больше не сможет увеличиваться, оно потеряет свои слои и сформирует планетарную туманность. В конце концов, Солнце сожмется и превратится в белый карлик. Затем, через несколько сотен миллиардов или даже триллионов лет, Солнце превратится в черный карлик.