Що таке сонце короткий опис. Сонце – астрономічні відомості

Сонце – центральне тіло Сонячна система, розпечена плазмова куля, типова зірка-карлик спектрального класу G2:

• маса М~2·10 30 кг
• радіус R=696 т. км,
• середня густина 1,416·10 3 кг/м 3
• світність L = 3,86 · 10 23 кВт
• ефективна температура поверхні (фотосфери) близько 6000 К

Період обертання (синодичний) змінюється від 27 діб на екваторі до 32 діб у полюсів, прискорення вільного падіння 274 м/с 2 . Хімічний склад, визначений з аналізу сонячного діапазону: водень - близько 90%, гелій - 10%, інші елементи - не більше 0,1% (за кількістю атомів). Джерело сонячної енергії - ядерні перетворення водню на гелій у центральній області Сонця, де температура 15 млн. К. Енергія з надр переноситься випромінюванням, а потім у зовнішньому шарі завтовшки близько 0,2 R - конвекцією.

Щоб познайомитися з внутрішньою будовоюСонця, здійснимо зараз уявну подорож з центру світила до його поверхні. Але як ми визначатимемо температуру та щільність сонячної кулі на різних глибинах? Як зможемо дізнатися, які процеси відбуваються усередині Сонця?

Виявляється, більшість фізичних параметрів зірок (наше Сонце теж зірка!) не вимірюються, а розраховуються теоретично за допомогою комп'ютерів. Вихідними для таких обчислень є лише деякі загальні характеристикизірки, наприклад, її маса, радіус, а також фізичні умови, що панують на її поверхні: температура, протяжність і щільність атмосфери тощо. Хімічний склад зірки (зокрема Сонця) визначається спектральним шляхом. І ось на підставі цих даних астрофізик-теоретик створює математичну модель Сонця. Якщо така модель відповідає результатам спостережень, її можна вважати досить хорошим наближенням до дійсності. А ми, спираючись на таку модель, постараємося уявити всю екзотику глибин великого світила.

Центральна частина Сонця називається його ядром. Речовина всередині сонячного ядра надзвичайно стисло. Його радіус дорівнює приблизно 1/4 радіусу Сонця, а обсяг становить 1/45 частину (трохи більше 2%) від повного обсягу Сонця. Проте в ядрі світила упаковано майже половину сонячної маси. Це стало можливим завдяки дуже високому ступеню іонізації сонячної речовини. Умови там такі, які потрібні для роботи термоядерного реактора. Ядро є гігантською керованою силовою станцією, де народжується сонячна енергія.

Перемістившись із центру Сонця приблизно на 1/4 його радіусу, ми вступаємо в так звану зону перенесення енергії випромінюванням. Цю саму протяжну внутрішню область Сонця можна уявити на кшталт стінок ядерного котла, якими сонячна енергія повільно просочується назовні. Але чим ближче до поверхні Сонця, тим менша температура та тиск. В результаті виникає вихрове перемішування речовини та перенесення енергії відбувається переважно самою речовиною. Такий спосіб передачі енергії називається конвекцією, а підповерхневий шар Сонця, де вона відбувається, - конвективною зоною. Дослідники Сонця вважають, що її роль у фізиці сонячних процесів винятково велика. Адже саме тут зароджуються різноманітні рухи сонячної речовини та магнітні поля.

Нарешті ми маємо видиму поверхню Сонця. Оскільки наше Сонце - зірка, розпечена плазмова куля, у нього, на відміну від Землі, Місяця, Марса та подібних до них планет, не може бути справжньої поверхні, яка розуміється в повному розумінні цього слова. І якщо говоримо про поверхні Сонця, це поняття умовне.

Видима поверхня Сонця, що світиться, розташована безпосередньо над конвективною зоною, називається фотосферою, що в перекладі з грецької означає "сфера світла".

Фотосфера – це 300-кілометровий шар. Саме звідси надходить до нас сонячне випромінювання. І коли ми дивимося на Сонце із Землі, то фотосфера є саме тим шаром, який пронизує наш зір. Випромінювання ж із глибших шарів до нас вже не доходить, і побачити їх неможливо.

Температура у фотосфері зростає з глибиною та в середньому оцінюється в 5800 К.

З фотосфери виходить переважна більшість оптичного (видимого) випромінювання Сонця. Тут середня густина газу становить менше 1/1000 густини повітря, яким ми дихаємо, а температура в міру наближення до зовнішнього краю фотосфери зменшується до 4800 К. Водень за таких умов зберігається майже повністю в нейтральному стані.

Астрофізики за поверхню великого світила приймають основу фотосфери. Саму ж фотосферу вважають найнижчим (внутрішнім) шаром сонячної атмосфери. Над ним розташовано ще два шари, які утворюють зовнішні шари сонячної атмосфери - хромосфера і корона. І хоча різких кордонів між цими трьома шарами немає, познайомимося з їхніми головними відмітними ознаками.

Жовто-біле світло фотосфери має безперервний спектр, тобто має вигляд суцільної райдужної смужки з поступовим переходом кольорів від червоного до фіолетового. Але в нижніх шарах розрідженої хромосфери, в області так званого температурного мінімуму, де температура опускається до 4200 К, сонячне світло зазнає поглинання, завдяки якому в спектрі Сонця утворюються вузькі лінії поглинання. Їх називають фраунгоферовими лініями, на ім'я німецького оптика Йозефа Фраунгофера, який у 1816 році ретельно виміряв довжини хвиль 754 ліній.

На сьогоднішній день у спектрі Сонця зареєстровано понад 26 тис. темних ліній різної інтенсивності, що виникають через поглинання світла "холодними" атомами. І оскільки кожен хімічний елемент має свій характерний набір ліній поглинання, це дозволяє визначити його присутність у зовнішніх шарах сонячної атмосфери.

Хімічний склад атмосфери Сонця подібний до складу більшості зірок, що утворилися протягом кількох останніх мільярдів років (їх називають зірками другого покоління). Порівняно зі старими небесними світилами (зірками першого покоління) вони містять у десятки разів більше важких елементів, тобто елементів, які важчі за гелій. Астрофізики вважають, що важкі елементи вперше з'явилися в результаті ядерних реакцій, що протікали під час вибухів зірок, а можливо навіть під час вибухів галактик. У період освіти Сонця міжзоряне середовище вже було досить добре збагачено важкими елементами (саме Сонце ще виробляє елементи важче гелію). Але наша Земля та інші планети конденсувалися, мабуть, із тієї ж газопилової хмари, що й Сонце. Тому не виключено, що, вивчаючи хімічний складнашого денного світила, ми також вивчаємо склад первинної протопланетної речовини.

Оскільки температура в сонячній атмосфері змінюється з висотою, на різних рівнях лінії поглинання створюються атомами різних хімічних елементів. Це дозволяє вивчати різні атмосферні шари великого світила та визначати їхню протяжність.

Над фотосферою розташований більш розріджений шар атмосфери Сонця, що називається хромосфероющо означає "забарвлена ​​сфера". Її яскравість у багато разів менша за яскравість фотосфери, тому хромосфера буває видно лише за короткі хвилини повних сонячних затемнень, як рожеве кільце навколо темного диска Місяця. Червоний колір хромосфері надає випромінювання водню. Цей газ має найінтенсивнішу спектральну лінію - Н- знаходиться в червоній ділянці спектру, а водню в хромосфері особливо багато.

За спектрами, отриманими під час сонячних затемнень, видно, що червона лінія водню зникає на висоті приблизно 12 тис. км над фотосферою, а лінії іонізованого кальцію перестають бути видимими на висоті 14 тис. км. Ось ця висота і сприймається як верхня межа хромосфери. У міру підйому зростає температура, досягаючи у верхніх шарах хромосфери 50 000 К. Зі зростанням температури посилюється іонізація водню, а потім і гелію.

Підвищення температури в хромосфері цілком зрозуміле. Як відомо, щільність сонячної атмосфери швидко зменшується з висотою, а розріджене середовище випромінює енергії менше, ніж щільне. Тому енергія, що надходить від Сонця, розігріває верхню хромосферу і корону, що лежить над нею.

В даний час геліофізики за допомогою спеціальних приладів спостерігають хромосферу не тільки під час сонячних затемнень, але й будь-якого дня. Під час повних сонячних затемнень можна побачити саму зовнішню оболонку сонячної атмосфери – корону – ніжне перлинно-сріблясте сяйво, що тягнеться навколо затьмареного Сонця. Загальна яскравість корони становить приблизно одну мільйонну частку світла Сонця або половину світла повного Місяця.

Сонячна корона є сильно розрідженою плазмою з температурою, близькою до 2 млн К. Щільність корональної речовини в сотні мільярдів разів менша за щільність повітря біля поверхні Землі. У подібних умовах атоми хімічних елементів не можуть перебувати в нейтральному стані: їхня швидкість настільки велика, що при взаємних зіткненнях вони втрачають практично всі свої електрони і багаторазово іонізуються. Ось чому сонячна корона складається здебільшого з протонів (ядер атомів водню), ядер гелію та вільних електронів.

Винятково висока температура корони призводить до того, що її речовина стає потужним джерелом ультрафіолетового та рентгенівського випромінювань. Для спостережень у цих діапазонах електромагнітного спектра використовуються, як відомо, спеціальні ультрафіолетові та рентгенівські телескопи, встановлені на космічних апаратах та орбітальних наукових станціях.

За допомогою радіометодів (сонячна корона інтенсивно випромінює дециметрові та метрові радіохвилі) корональні промені "проглядаються" до відстаней у 30 сонячних радіусів від краю сонячного диска. З віддаленням від Сонця щільність корони дуже повільно зменшується, і верхній її шар витікає в космічний простір. Так утворюється сонячний вітер.

Тільки за рахунок випаровування корпускул маса Сонця щомиті зменшується не менше ніж на 400 тис. т.

Сонячний вітер охоплює весь простір нашої планетної системи. Його початкова швидкість досягає понад 1000 км/с, але потім вона повільно зменшується. У орбіти Землі середня швидкість вітру близько 400 км/с. Він змітає на своєму шляху всі гази, що виділяються планетами та кометами, найдрібніші метеорні порошинки і навіть частинки галактичних. космічних променівмалих енергій, несучи все це "сміття" до околиць планетної системи. Образно кажучи, ми купаємося в короні великого світила.

– єдина зірка Сонячної системи: опис та характеристика з фото, цікаві факти, склад та структура, розташування в галактиці, розвиток.

Сонце виступає центром та джерелом життя для нашої Сонячної системи. Зірка належить до класу жовтих карликів і займає 99.86% усієї маси нашої системи, а гравітація за силою переважає всі небесні тіла. У давнину люди відразу зрозуміли, яке значення має Сонце для земного життя, тому згадка про яскраву зірку зустрічається в перших текстах і наскельних малюнках. Це було центральне божество, що правило над усіма.

Давайте вивчимо найцікавіші факти про Сонце – єдину зірку Сонячної системи.

Усередині поміститься мільйон Земель

• Якщо ми заповнюємо нашу зірку Сонце, то всередині поміститься 960 000 Земель. Але якщо їх стиснути і позбавити вільного простору, то кількість збільшиться до 1300000. Поверхнева площа Сонця в 11990 разів більша за земну.

Вміщує 99.86% маси системи

• За масою перевищує земну в 330 000 разів. Приблизно відведено на водень, а решта - гелій.

Майже ідеальна сфера

• Різниця між екваторіальним та полярним діаметрами Сонця складає всього 10 км. Отже, перед нами одне з найбільш наближених до сфери небесних тіл.

Температура у центрі піднімається до 15 млн. °C

• У ядрі тепло створюється через процес синтезу, де водень трансформується в гелій. Зазвичай гарячі об'єкти піддаються розширенню, тому наша зірка може вибухнути, але утримується потужною гравітацією. Температура поверхні зростає до 5600 °C.

Якось Сонце поглине Землю

• Коли Сонце витратить весь водневий запас (130 млн. років), то перейде до гелію. Це змусить її збільшуватися в розмірах та поглинати перші три планети. Це етап червоного гіганта.

Якось досягне земного розміру

• Після червоного гіганта воно впаде і залишить стиснуту масу в кульці земного розміру. Це стадія білого карлика.

Сонячний промінь добирається до нас за 8 хвилин

• Земля віддалена від Сонця на 150 млн. км. Швидкість світла - 300 000 км/с, тому променю на поїздку до нас потрібно 8 хвилин і 20 секунд. Але важливо також розуміти, що пішли мільйони років, перш ніж енергія перейшла із сонячного ядра на поверхню.

Швидкість руху Сонця – 220 км/с

• Сонце віддалено від галактичного центру на 24000-26000 світлових років. Тож орбітальний шлях витрачає 225-250 млн. років.

Дистанція Земля-Сонце змінюється протягом року

• Земля рухається еліптичним орбітальним шляхом, тому віддаленість становить 147-152 млн. км (астрономічна одиниця).

Це зірка із середнім віком

• Вік Сонця – 4.5 млрд. років, отже воно спалило приблизно половину водневого запасу. Але процес триватиме ще 5 млрд років.

Спостерігається потужне магнітне поле

• Сонячні спалахи виділяються під час магнітних бур. Ми бачимо це як формування сонячних плям, де скручуються магнітні лінії і обертаються наче земні торнадо.

Зірка формує сонячний вітер

• Сонячний вітер є потік заряджених частинок, що проходять крізь всю Сонячну систему на прискоренні в 450 км/с. Вітер з'являється там, де поширюється магнітне поле Сонця.

Найменування Сонця

• Саме слово походить від давньоаглійського, що означає «південь». Є також готичне та німецьке коріння. До 700 року н. Неділю називали "сонячний день". Свою роль відіграв і переклад. Початкове грецьке «heméra helíou» перейшло в латинське «dies solis».

Характеристики Сонця

Сонце – зірка головної послідовності G-типу з абсолютною величиною 4.83, що яскравіше приблизно 85% інших зірок у галактиці, багато з яких виступають червоними карликами. При діаметрі 696 342 км і масі - 1.988 х 10 30 кг Сонце в 109 разів більше Землі і в 333000 разів масивніше.

Це зірка, тому густина змінюється залежно від шару. Середній показник досягає 1408 г/см 3 . Але ближче до ядра збільшується до 162.2 г/см 3 , що у 12.4 разів перевищує земну.

У небі здається жовтим, але справжній колір білий. Видимість створюється атмосферою. Температура зростає із наближеністю до центру. Ядро нагрівається до 15.7 млн. до, корона – 5 млн. до, а видима поверхня – 5778 до.

Середній діаметр	1,392 · 10 9 м
Екваторіальний	6,9551·10 8 м
Довжина кола екватора	4,370·10 9 м
Полярний стиск	9·10 −6
Площа поверхні	6,078·10 18 м²
Об `єм	1,41·10 27 м³
Маса	1,99·10 30 кг
Середня щільність	1409 кг/м³
Прискорення вільного падіння на екваторі	274,0 м/с²
Друга космічна швидкість (Для поверхні)	617,7 км/с
Ефективна температура поверхні	5778 К
Температура корони	~1 500 000 К
Температура ядра	~13 500 000 К
Світність	3,85·10 26 Вт (~3,75 · 10 28 Лм)
Яскравість	2,01·10 7 Вт/м²/пор.

Сонце виконано із плазми, тому наділене високим магнетизмом. Є північний та південний магнітні полюси, а лінії формують активність, що спостерігається на поверхневому шарі. Темні плямивідзначають прохолодні точки та піддаються циклічності.

Викид корональної маси та спалаху відбуваються, коли лінії магнітного поляпереналаштовуються. Цикл займає 11 років, під час якого активність зростає та вщухає. Найбільша кількістьсонячних плям виникає у максимумі активності.

Здається величина досягає -26.74, що у 13 млрд. разів яскравіше Сіріуса (-1.46). Земля віддалена від Сонця на 150 млн. км = 1 а. Для подолання цієї дистанції світловому променю потрібно 8 хвилин та 19 секунд.

Склад та структура Сонця

Зірка наповнена воднем (74.9%) та гелієм (23.8%). Серед більш важких елементів є кисень (1%), вуглець (0.3%), неон (0.2%) і залізо (0.2%). Внутрішня частина поділяється на шари: ядро, радіаційна та конвективна зони, фотосфера та атмосфера. Найбільшою густиною (150 г/см 3 ) наділено ядро ​​і займає 20-25% всього обсягу.

На оберт осі зірка витрачає місяць, але це приблизна оцінка, тому що перед нами плазмова куля. Аналіз показує, що ядро ​​обертається швидше за зовнішні шари. Поки екваторіальна лінія витрачає 25.4 днів на оборот, то полюси сягають 36 днів.

У ядрі небесного тіла формується сонячна енергія через ядерний синтез, що трансформує водень у гелій. У ньому створюється майже 99% теплової енергії.

Між радіаційною та конвективною зонами розташований перехідний шар – тахолін. У ньому помітно різка зміна рівномірного обертання радіаційної зони та диференціальне обертання конвекційної, що спричиняє серйозне зрушення. Конвективна зона знаходиться на 200 000 км нижче поверхні, де температура і щільність також нижче.

Видима поверхня називається фотосферою. Над цією кулею світло може вільно поширюватися у простір, вивільняючи сонячну енергію. Завтовшки охоплює сотні кілометрів.

Верхня частина фотосфери поступається нагріванням нижньої. Температура піднімається до 5700 К, а густина – 0.2 г/см 3 .

Атмосфера Сонця представлена ​​трьома шарами: хромосфера, перехідна частина та корона. Перша простягається на 2000 км. Перехідна займає 200 км і прогрівається до 20000-100000 К. Чітких кордонів у шару немає, але помітний німб із постійним хаотичним рухом. Корона прогрівається до 8-20 млн. до, потім впливає сонячне магнітне поле.

Геліосфера - магнітна сфера, що тягнеться за межу геліопаузи (на 50 а.е. від зірки). Її також називають сонячним вітром.

Еволюція та майбутнє Сонця

Вчені переконані, що Сонце з'явилося 4.57 млрд. років тому через аварію частини молекулярної хмари, представленої воднем і гелієм. При цьому воно запустило обертання (через кутовий момент) і почало нагріватися зі зростанням тиску.

Більшість маси сконцентрувалася у центрі, а інше перетворилося на диск, який пізніше сформує відомі нам планети. Гравітація та тиск призвели до зростання тепла та ядерного синтезу. Відбувся вибух та з'явилося Сонце. На малюнку можна простежити етапи еволюції зірок.

Нині зірка перебуває у фазі головної послідовності. Усередині ядра трансформується понад 4 млн тонн речовини в енергію. Температура невпинно зростає. Аналіз показує, що останні 4.5 млрд. років Сонце стало яскравіше на 30% зі збільшенням 1% на кожні 100 млн. років.

Вважають, що в результаті воно почне розширюватися і перетвориться на червоного гіганта. Через збільшення розміру загине Меркурій, Венера та, можливо, Земля. У фазі гіганта пробуде приблизно 120 млн років.

Потім розпочнеться процес зменшення розміру та температури. Воно продовжить спалювати залишки гелію в ядрі, доки не закінчаться запаси. Через 20 млн. років вона втратить стабільність. Земля знищиться або розжариться. Через 500 000 років залишиться лише половина сонячної маси, а зовнішня оболонка створить туманність. У результаті ми отримаємо білий карлик, який проживе трильйони років і лише потім стане чорним.

Розташування Сонця в галактиці

Сонце знаходиться ближче до внутрішнього краю рукава Оріона в Чумацькому Шляху. Відстань від галактичного центру становить 7.5-8.5 тисяч парсеків. Знаходиться всередині локального міхура – ​​порожнина у міжзоряному середовищі з розпеченим газом.

Ми повністю залежимо від нашої зірки – Сонця. Земля обертається навколо своєї осі, Сонце повільно піднімається над горизонтом і весь день освітлює та гріє поверхню землі та все, що на ній знаходиться. Якби не було Сонця, не було б і життя.

Що було до Сонця? Як воно утворилося?

Ще п'ять мільярдів років тому ні Сонця, ні дев'яти навколишніх планет не було.

Атоми, з яких складаються наші тіла, літали у міжзоряному просторі у хмарах газу та пилу. Вчені думають, що ця газова хмара, що складалася переважно з водню, оберталася навколо осі. Чим більше хмара збирала пилу та газу, тим сильніше вона стягувалася, тобто зменшувалася.

Сила, що змушувала хмару стискатися, це сила гравітації. Всередині хмари частки притягувалися до частинок, з'єднуючись разом. Поступово хмара почала синхронно обертатися усіма своїми частинами одночасно.

Приклад утворення Сонця

Щоб наочно показати, як це сталося, астроном Вільям Хартман запропонував простий досвід. Треба збовтати чашку кави. Рідина у чашці переміщається безладно. Якщо крапнути в чашку трохи молока, то частки кави почнуть обертатися в одному напрямку. Дещо подібне. Відбувалося і в хмарі, в якій мало - помалу безладне переміщення частинок замінювалося їх упорядкованим синхронним обертанням, тобто хмара почала повністю обертатися в одному напрямку.

Матеріали на тему:

Як правильно засмагати?

Науковці додали до цієї історії драматичний поворот. Вони вважають, що при формуванні хмари неподалік нього вибухнула зірка. При цьому потужні потоки речовини розлетілися у різні боки. Частина цієї речовини змішалася з речовиною газопилової хмари нашої Сонячної системи. Це призвело до ще більш швидкого стиснення хмари.

Чим більше стискалася хмара, тим швидше вона оберталася, як фігуристка, яка обертаючись притискає руки до тіла (і теж починає обертатися швидше). Чим швидше оберталася хмара, тим сильніше змінювалася її форма. У центрі хмара стала опуклішою, оскільки там зібралося більше речовини. Периферична частина хмари залишилася плоскою. Незабаром форма хмари нагадувала форму піци з кулькою посередині. Ця кулька, так, ви правильно здогадалися, була наша дитина - Сонце. Нагромадження газу в середині «піци» за розмірами перевищувало сучасну величину всієї Сонячної системи. Вчені називають новонароджене Сонце протозіркою.

Матеріали на тему:

Обертання та пульсація Сонця

Як Сонце з газової кулі перетворилося на зірку?

Це відбувалося дуже і дуже повільно, протягом тисяч і тисяч років, поки протозірка і навколишня хмара продовжували стискатися під дією сил гравітації. Атоми, що становлять хмару, стикалися, виділяючи тепло. Температура хмари зростала, особливо у більш щільному центрі, там частота зіткнень атомів була вищою. Газ у протозірці почав світитись. У надрах Сонця, що формується, температура поступово зростала до мільйонів градусів.

При таких неймовірно високих температурах і так само високому тискущось нове почало відбуватися зі стиснутими і притиснутими один до одного атомами. Атоми водню почали з'єднуватись один з одним, утворюючи атоми гелію. Щоразу, коли водень перетворювався на гелій, звільнялася невелика кількість енергії - теплової та світлової. Так як цей процес відбувався всюди в ядрі Сонця, ця енергія залила світлом всю Сонячну систему. Сонце ввімкнулося, як електрична лампа гігантських розмірів. З цього моменту Сонце стало живою зіркою, такою самою, якою ми бачимо на нічному небосхилі.

Матеріали на тему:

Чому вночі темно?

Ядерний синтез Сонця

Сонце продукує енергію під час процесу, що називається ядерним синтезом. Ядерний синтез - це керований вибух у центрі Сонця, де температура коливається від 15 до 22 мільйонів градусів Цельсія. Що секунди в надрах Сонця 4 мільйони тонн водню перетворюються на гелій. Потужність світлового потоку, що при цьому випромінюється, дорівнює потужності 4 трильйонів електричних лампочок.

Цікавий факт:коли Сонце було молодим, воно було в 20 разів більше і в 100 разів яскравіше, ніж зараз.

Що стане із Сонцем далі?

Запаси водню на Сонці обмежені. З часом склад нашого світила змінюється. Якщо на початку своєї історії Сонце складалося на 75 відсотків із водню та на 25 відсотків із гелію, то тепер вміст водню впав до 35 відсотків. Як ви здогадалися, настає момент, коли водень у надрах зірки зникає. Як і всяке паливо, зрештою, водень вичерпується. Взяти новий водень Сонцю нема де. Ядро зірки тепер складається із гелію. Ядро оточене тонкою водневою оболонкою. Водень оболонки продовжує перетворюватися на гелій, але зірка вже набула порядку занепаду.

Наше Сонце справді унікальна зірка, хоча б тільки тому, що її свічення дозволило створити умови придатні для життя на нашій планеті Земля, яка, чи то за дивовижним збігом обставин, чи то за геніальним Божим задумом знаходиться на ідеальній відстані від Сонця. З давніх-давен Сонце знаходилося під пильною увагою людини, і якщо в давні часи жерці, шамани, друїди шанували наше світило божеством (у всіх язичницьких культах були сонячні боги), то зараз Сонце активно вивчається вченими: астрономами, фізиками, астрофізиками. Яка будова Сонця, які його характеристики, його вік та місце розташування у нашій галактиці, про все це читайте далі.

Розташування Сонця в галактиці

Незважаючи на свої величезні розміри щодо нашої планети (та й інших планет) у галактичних масштабах Сонце далеко не найбільша зірка, а дуже маленька, є зірки куди більше Сонця. Тому астрономи відносять наше світило до класу жовтих карликів.

Що ж до розташування Сонця в галактиці (як, втім, і всієї нашої сонячної системи), то воно знаходиться в галактиці Чумацький шлях, ближче до краю рукава Оріона. Відстань від центру галактики становить 7.5-8.5 тисяч парсеків. Говорячи простою мовоюМи з вами не те щоб знаходимося на задвірках галактики, але й від центру ми теж порівняно далеко – такий собі «спальний галактичний район», не на околиці, але й не в центрі.

Ось так виглядає розташування Сонця на галактичній карті.

Характеристики Сонця

Згідно з астрономічною класифікацією небесних об'єктів Сонце відноситься до зірки G-класу, воно яскравіше 85% інших зірок галактики, багато з яких є червоними карликами. Діаметр Сонця становить 696 342 км, маса - 1.988 х 1030 кг. Якщо порівняти Сонце з Землею, то воно більше за нашу планету в 109 разів і в 333000 разів масивніше.

Порівняльні розміри Сонця та планет.

Хоча Сонце здається нам жовтим, його справжній колір – білий. Видимість жовтого кольорустворюється атмосферою світила.

Температура Сонця становить 5778 градусів за Кельвіном у верхніх шарах, але в міру наближення до ядра вона зростає ще більше і ядра Сонця неймовірно жарко - 15.7 млн. градусів за Кельвіном.

Також Сонце має сильний магнетизм, на його поверхні є північний і південний магнітні полюси, і магнітні лінії, які з періодичністю в 11 років переналаштовуються. На момент таких перебудов відбуваються інтенсивні сонячні викиди. Також магнітне поле Сонця впливає магнітне поле Землі.

Структура та склад Сонця

Наше Сонце в основному складається з двох елементів: (74,9%) та гелію (23,8%). Крім них там є у невеликих кількостях: (1%), вуглець (0.3%), неон (0.2%) і залізо (0.2%). Усередині Сонце поділяється на шари:

• ядро,
• радіаційна та конвекційна зони,
• фотосфера,
• атмосфери.

Ядро Сонця має найбільшу щільність і займає приблизно 25% від загального сонячного об'єму.

Будова Сонця схематична.

Саме у сонячному ядрі за допомогою ядерного синтезу, що трансформує водень у гелій, формується теплова енергія. По суті, ядро ​​- це такий собі сонячний мотор, завдяки йому наше світило виділяє тепло і обігріває всіх нас.

Чому світить Сонце

Саме свічення Сонця відбувається завдяки невтомній роботі сонячного ядра, точніше, термоядерної реакції, яка постійно в ньому протікає. Горіння Сонця відбувається завдяки перетворенню водню на гелій, це і є та споконвічна термоядерна реакція, яка постійно живить наше світило.

Сонячні плями

Так, і на Сонці є плями. Сонячні плями є темнішими ділянками на сонячній поверхні, а темнішими вони тому, що температура їх нижча, ніж температура навколишньої фотосфери Сонця. Самі сонячні плями утворюються під впливом магнітних ліній та їх переналаштування.

сонячний вітер

Сонячний вітер – це безперервний потік плазми, що йде від сонячної атмосфери та заповнює собою всю сонячну систему. Сонячний вітер утворюється через те, що через високу температуру в сонячній короні, тиск вищележачих шарів не може врівноважитись із тиском у самій короні. Тому і відбувається періодичний викид сонячної плазми в навколишній простір. Про явище нашому сайті є ціла окрема стаття.

Сонячне затемнення – це рідкісне астрономічне явище, при якому Місяць є сонцем, повністю або частково.

Схематично сонячне затемнення виглядає так.

Еволюція Сонця та його майбутнє

Вчені вважають, що вік нашого світила становить 4,57 мільярда років. У той далекий час воно утворилося з частини молекулярної хмари, представленої гелієм та воднем.

Як народилося Сонце? Згідно з однією з гіпотез гелієво-воднева молекулярна хмара через кутовий момент запустила обертання і одночасно почала інтенсивно нагріватися зі зростанням внутрішнього тиску. При цьому більшість маси сконцентрувалася в центрі, і перетворилася власне на Сонце. Сильна і тиск призвели до зростання тепла та ядерного синтезу, завдяки якому працює як Сонце, так і інші зірки.

Такий вигляд має еволюція зірки, зокрема і Сонця. Відповідно до цієї схеми в Наразінаше Сонце знаходиться у фазі маленької зірки, і поточний сонячний вік становить середину цієї фази. Приблизно через 4 мільярди років Сонце перетвориться на червоного гіганта, ще більше розшириться і знищить Венеру, і можливо нашу Землю. Якщо ж Земля як планета таки вціліє, то життя на ній на той час все одно вже буде неможливим. Оскільки вже через 2 мільярди років світіння Сонця збільшиться настільки, що всі земні океани просто википлять, Земля буде спопелена і перетвориться на суцільну пустелю, температура на земній поверхні становитиме 70 С і якщо буде можливе життя, то лише глибоко під землею. Тому маємо ще приблизно мільярд із хвостиком років, щоб знайти новий притулок для людства у дуже віддаленому майбутньому.

Але повернемося до Сонця, перетворившись на червоного гіганта, воно пробуде в такому стані приблизно 120 мільйонів років, потім розпочнеться процес зменшення його розміру та температури. І коли залишки гелію в його ядрі будуть спалені в постійній топці термоядерних реакцій, Сонце втратить свою стабільність і вибухне, перетворившись на планетарну туманність. Земля на цій стадії, як втім, і сусідній, з великою ймовірністю буде знищена сонячним вибухом.

Ще через 500 мільйонів років із сонячної туманності утворюється білий карлик, який проіснує ще трильйони років.

• Усередині Сонця можна помістити мільйон Земель чи планет, розміром із нашу.
• За формою Сонце утворює практично ідеальну сферу.
• 8 хвилин і 20 секунд - саме за такий час сонячний промінь добирається до нас зі свого джерела, при тому, що Земля віддалена від Сонця на 150 млн км.
• Саме слово "Сонце" походить від давньоанглійського слова, що означає "південь" - "South".
• І у нас для вас погані новини, у майбутньому Сонце спопелить Землю, а потім зовсім знищить. Станеться це однак не раніше ніж через 2 мільярди років.

Сонце, відео

І на завершення цікавий науковий документальний фільмвід каналу Discovery - "Що приховує Сонце".

P. S. А ще Сонце може впливати на здоров'я людини. Щоб захиститись від можливого негативного впливу сонячних променів, важливо використовувати якісний крем від Сонця, який можна придбати в інтернет магазині http://dska.com.ua/

Те, що без Сонця життя на Землі не існувало б, люди зрозуміли давним-давно, адже його звеличували, поклонялися йому, а відзначаючи день Сонця, нерідко приносили людські жертви. За ним спостерігали і, створюючи обсерваторії, вирішували такі прості на перший погляд питання про те, чому Сонце світить днем, яка за своєю суттю природа світила, коли відбувається захід Сонця, де воно встає, які об'єкти знаходяться навколо Сонця, і планували свою діяльність на основу отриманих даних.

Вчені не здогадувалися, що на єдиній зірці Сонячної системи існують пори року, що дуже нагадують сезон дощів і сухий сезон. Активність Сонця поперемінно зростає то в північній, то в південній півкулі, триває одинадцять місяців, і стільки часу знижується. Поряд з одинадцятирічним циклом його активності безпосередньо залежить життя землян, оскільки в цей час з надр зірки викидаються потужні магнітні поля, що викликають небезпечні планети сонячні обурення.

Можливо, дехто здивується, дізнавшись, що Сонце не є планетою. Сонце - це величезна, що світиться, що складається з газів куля, всередині якої постійно відбуваються термоядерні реакції, що виділяють енергію, що дає світло і тепло. Цікаво, що подібної зірки в Сонячній системі не існує, а тому воно притягує до себе всі об'єкти. дрібних розмірів, що опинилися в зоні його гравітації, в результаті чого вони починають обертатися навколо Сонця траєкторією.

Звичайно, в космосі Сонячна система знаходиться не сама по собі, а входить до складу Чумацького шляху, галактики, що є величезною зоряною системою. Від центру Чумацького шляху Сонце відокремлює 26 тис. світлових років, тому рух Сонця навколо нього становить один оборот за 200 млн. років. А ось навколо своєї осі зірка обертається за місяць - і те, ці дані приблизні: воно являє собою плазмову кулю, складові якої обертаються з різною швидкістю, а тому важко сказати, скільки саме часу йде на повний оборот. Так, наприклад, у районі екватора це відбувається за 25 днів, біля полюсів – на 11 днів більше.

Зі всіх відомих на сьогоднішній день зірок, за яскравістю наше Світило знаходиться на четвертому місці (коли зірка проявляє сонячну активність, вона світить яскравіше, ніж коли спадає). Сама по собі ця величезна газоподібна куля білого кольору, але через те, що наша атмосфера поглинає хвилі короткого спектру і промінь Сонця біля поверхні Землі розсіюється, світло Сонця стає жовтуватого відтінку, а білий колірможна побачити хіба що у ясний погожий день на тлі синього неба.

Будучи єдиною зіркою Сонячної системи, Сонце також є єдиним джерелом її світла (не рахуючи дуже далеких зірок). Незважаючи на те, що Сонце та Місяць на небі нашої планети є найбільшими та яскравими об'єктами, різниця між ними величезна. Тоді як Сонце саме випромінює світло, супутник Землі, будучи абсолютно темним об'єктом, просто відбиває його (можна сказати, що ми також бачимо Сонце вночі, коли на небі знаходиться освітлений ним Місяць).

Світило Сонце – зірка молода, її вік, за оцінками вчених, становить понад чотири з половиною мільярди років. А тому належить до зірки третього покоління, яка була утворена із залишків раніше існуючих зірок. Його по праву вважають найбільшим об'єктом Сонячної системи, оскільки його вага в 743 рази більша за масу всіх планет, що обертаються навколо Сонця (наша планета в 333 тисячі разів легша за Сонце і менша за нього в 109 разів).

Атмосфера Сонця

Так як температурні показники верхніх шарів Сонця перевищують 6 тис. градусів Цельсія, воно твердим тілом не є: за такої високій температурібудь-який камінь чи метал трансформується у газ. До таких висновків вчені дійшли нещодавно, оскільки раніше астрономи висували припущення, що світло, що випромінюється зіркою, і тепло є результатом горіння.

Чим більше астрономи спостерігали за Сонцем, тим зрозуміліше ставало: його поверхня розжарена до краю вже кілька мільярдів років, а так довго нічого горіти не може. За однією з сучасних гіпотез, усередині Сонця відбуваються самі процеси, що у атомної бомбі – матерія перетворюється на енергію, і результаті термоядерних реакцій водень (його частка у складі зірки становить близько 73,5 %) трансформується в гелій (майже 25%) .

Чутки про те, що Сонце на Землі рано чи пізно згасне, не позбавлені підстав: кількість водню, що знаходиться в ядрі, не безмежна. У міру його згоряння зовнішній шар зірки розширюватиметься, тоді як ядро, навпаки, зменшуватиметься, внаслідок чого життя Сонця закінчиться, і воно перетворюється на туманність. Почнеться цей процес нескоро. За розрахунками вчених, це станеться не раніше, ніж за п'ять-шість мільярдів років.

Що стосується внутрішньої структури, то оскільки зірка є газоподібною кулею, з планетою її поєднує хіба що наявність ядра.

Ядро

Саме тут відбуваються всі термоядерні реакції, що породжують тепло та енергію, які, минаючи всі наступні шари Сонця, залишають її у вигляді сонячного світла та кінетичної енергії. Сонячне ядро ​​простягається від центру Сонця на відстань 173 000 км (приблизно 0,2 сонячного радіусу). Цікаво, що в ядрі зірка навколо осі обертається набагато швидше, ніж у верхніх шарах.

Зона променистого перенесення

Фотони, що пішли з ядра, в зоні променистого перенесення стикаються з плазмовими частинками (іонізованим газом, утвореним з нейтральних атомів і заряджених частинок, іонів і електронів) і обмінюються з ними енергією. Зіткнень спостерігається так багато, що фотону, щоб уникнути цього шару, іноді потрібно близько мільйона років, і це незважаючи на те, що щільність плазми та її температурні показники у зовнішньої межі зменшуються.

Тахоклін

Між зоною променистого перенесення та конвективною зоною знаходиться дуже тонкий шар, де відбувається формування магнітного поля – силові лінії електромагнітного поля витягуються плазмовими потоками, збільшуючи його напруженість. Є всі підстави припускати, що плазма значно змінює свою структуру.

Конвективна зона

Біля сонячної поверхні, температури та густини речовини стає недостатньо для того, щоб енергія Сонця переносилася лише за допомогою перевипромінювання. Тому тут плазма починає обертатися, утворюючи вихори, переносячи енергію до поверхні, причому чим ближче до зовнішнього краю зони, тим більше вона охолоджується, а щільність газу зменшується. У той же час охолоджені на поверхні частинки фотосфери, що знаходиться над нею, йдуть в конвективну зону.

Фотосфера

Фотосферою називають найяскравішу частину Сонця, яку можна побачити із Землі у вигляді сонячної поверхні (називається вона так умовно, оскільки тіло, що складається з газу, поверхні не має, тому її відносять до частини атмосфери).

У порівнянні з радіусом зірки (700 тис. км) фотосфера є дуже тонким шаром завтовшки від 100 до 400 км.

Саме тут під час прояву сонячної активностівідбувається виділення світлової, кінетичної та теплової енергії. Оскільки температура плазми у фотосфері нижче, ніж у інших місцях, і є сильне магнітне випромінювання, у ній формуються сонячні плями, породжують всім відомий феномен, як спалахи на Сонце.

Хоча спалахи на Сонці нетривалі, енергії в цей період викидається дуже багато. А проявляється вона у вигляді заряджених частинок, ультрафіолетового, оптичного, рентгенівського чи гамма-випромінювання, а також плазмових течій (на нашій планеті вони викликають магнітні бурі, які негативно впливають на здоров'я людей).

Газ у цій частині зірки відносно розряджений і обертається дуже нерівномірно: його оборот у районі екватора становить 24 дні, на полюсах – тридцять. У верхніх шарах фотосфери зафіксовано мінімальні температурні показники, через які з 10 тис. атомів водню лише один має заряджений іон (попри це навіть у цій галузі плазма є досить іонізованою).

Хромосфера

Хромосферою називають верхню оболонку Сонця завтовшки 2 тис. км. У цьому вся шарі температура різко зростає, а водень та інші речовини починають активно іонізуватися. Щільність цієї частини Сонця зазвичай невисока, а тому із Землі важко помітна, і побачити її можна лише у разі затемнення Сонця, коли Місяць закриває собою яскравіший шар фотосфери (хромосфера в цей час світиться червоним кольором).

Корона

Корона є останньою зовнішньою, сильно розпеченою оболонкою Сонця, яка видно з нашої планети під час повного сонячного затемнення: вона нагадує променистий ореол. Іншим часом побачити її неможливо через дуже невисоку щільність і яскравість.

Складається вона з протуберанців, фонтанів розпеченого газу висотою до 40 тис. км, та енергетичних вивержень, які на величезній швидкості йдуть у космос, утворюючи сонячний вітер, що складається із потоку заряджених частинок. Цікаво, що саме з сонячним вітром пов'язано багато природні явищанашої планети, наприклад, північне сяйво. Слід зазначити, що сонячний вітер сам по собі надзвичайно небезпечний, і якщо нашу планету не захищала атмосфера, то він занапастив би все живе.

Земний рік

Навколо Сонця наша планета рухається швидкості близько 30 км/сек період повного її обороту дорівнює одному року (довжина орбіти становить понад 930 млн. км). У точці, де сонячний диск знаходиться найближче до Землі, нашу планету від зірки відокремлює 147 млн. км, а в найвіддаленішій точці – 152 млн. км.

Видимий із Землі «рух Сонця» змінюється протягом цілого року, а його траєкторія нагадує вісімку, витягнуту вздовж осі Землі з півночі на південь з ухилом у сорок сім градусів.

Відбувається це через те, що кут відхилення осі Землі від перпендикуляра до площини орбіти становить близько 23,5 градусів, а оскільки наша планета обертається навколо Сонця, промені Сонця щодня і щогодини (не рахуючи екватора, де день дорівнює ночі) змінюють кут свого падіння в одній і тій самій точці.

Влітку в північній півкулі наша планета нахилена у бік Світила, а тому промені Сонця освітлюють земну поверхнюмаксимально інтенсивно. А ось взимку, оскільки шлях сонячного диска небом проходить дуже низько, промінь Сонця падає на нашу планету під крутішим кутом, а тому земля прогрівається слабо.

Середня температура встановлюється, коли настає осінь або весна, і Сонце розташоване на однаковій відстані по відношенню до полюсів. У цей час ночі та дні мають приблизно однакову тривалість – і на Землі створюються кліматичні умови, що являють собою перехідний етап між зимою та влітку.

Такі зміни починають проходити ще взимку, після зимового сонцестояння, коли траєкторія руху Сонця змінюється по небосхилу, і воно починає підніматися.

Тому коли настає весна, то Сонце наближається до дня весняного рівнодення, тривалість дня і ночі стає однаковою. Влітку, 21 червня, у день літнього сонцестояння, сонячний диск досягає найвищої точки над обрієм.

Земний день

Якщо на хмарочос дивитися з погляду землянина у пошуках відповіді питання, чому Сонце світить вдень і де воно встає, то незабаром можна переконатися, що Сонце сходить на сході, яке захід можна побачити на заході.

Відбувається це через те, що наша планета не тільки рухається навколо Сонця, але ще й обертається навколо осі, здійснюючи повний оборот за 24 години. Якщо дивитися на Землю з космосу, можна побачити, що вона, як більшість планет Сонця, обертається проти годинникової стрілки, із заходу Схід. Стоячи на Землі і спостерігаючи за тим, де Сонце з'являється вранці, все бачиться у дзеркальному відображенні, а тому Сонце встає на сході.

При цьому спостерігається цікава картина: людина, спостерігаючи за тим, де Сонце знаходиться, стоячи на одній точці, разом із Землею рухається у східному напрямку. У цей час частини планети, які розташовані в західній стороні, одну за одною поступово починає освітлювати світло Сонця. Так. наприклад, схід Сонця на східному узбережжі США можна побачити на три години раніше, ніж Сонце встає на західному.

Сонце у житті Землі

Сонце і Земля настільки пов'язані один з одним, що роль найбільшої зірки на небі важко переоцінити. Насамперед навколо Сонця утворилася наша планета і з'явилося життя. Також енергія Сонця зігріває Землю, промінь Сонця висвітлює її, формуючи клімат, охолоджуючи її вночі, а після того, як Сонце сходить, знову зігріває її. Що казати, навіть повітря з його допомогою придбало властивості, необхідні для життя (якщо не промінь Сонця, він був рідким океаном з азоту, що оточував брили льоду і промерзлу сушу).

Сонце і Місяць, будучи найбільшими об'єктами на небосхилі, активно взаємодіючи один з одним, не лише висвітлюють Землю, а й прямо впливають на рух нашої планети – яскравим прикладом цієї дії є припливи та відливи. На них впливає Місяць, Сонце в цьому процесі знаходиться на других ролях, але без його впливу також не обходиться.

Сонце та Місяць, Земля та Сонце, повітряні та водні потоки, що оточує нас біомаса, є доступною, постійно відновлюваною енергетичною сировиною, яку можна легко використовувати (воно лежить на поверхні, її не потрібно видобувати з надр планети, вона не утворює радіоактивних і токсичних відходів).

Щоб звернути увагу громадськості на можливість використання поновлюваних джерел енергії, з середини 90-х років. минулого століття було ухвалено рішення відзначати Міжнародний день Сонця. Таким чином, щорічно, 3 травня, у день Сонця по всій території Європи проводять семінари, виставки, конференції, спрямовані на те, щоб показати людям, як можна використовувати промінь світила на благо, як визначити час, коли відбувається захід сонця або світанок Сонця.

Наприклад, у день Сонця можна побувати на спеціальних мультимедійних програмах, побачити в телескоп величезні області магнітних збурень та різні прояви сонячної активності. У день Сонця можна подивитися на різні фізичні досліди та демонстрації, що наочно демонструють, наскільки потужним джерелом енергії є наше Світило. Нерідко в День Сонця відвідувачі отримують можливість створити сонячний годинник і перевірити його в дії.