SUNCE: PODRIJETLO, KARAKTERISTIKE, STRUKTURA, SASTAV, AKTIVNOST - ARTE - 2025

Sunce je zvijezda koja tvori središte Sunčevog sustava i najbliži Zemlji, na koje se pruža energiju u obliku svjetlosti i topline, čime se popeti na godišnja doba, klime i morskih struja na planeti. Ukratko, nudeći primarne uvjete potrebne za život.

Sunce je najvažniji nebeski objekt živih bića. Vjeruje se da je nastao prije oko 5 milijardi godina, iz neizmjernog oblaka zvjezdane materije: plina i prašine. Ti su se materijali počeli lijepiti zahvaljujući gravitacijskoj sili.

Sunce pruža energiju i toplinu planeti kako bi se tamo mogao razvijati život. Izvor: Pexels

Vjerojatno su tamo prebrojeni ostaci nekih supernova, zvijezda uništenih kolosalnom kataklizmom, što je stvorilo strukturu nazvanu proto-zvijezda.

Sila gravitacije uzrokovala je nakupljanje sve više materije, a s njom se i temperatura protostara povećala na kritičnu točku, oko milijun Celzijevih stupnjeva. Upravo se tamo zapalio nuklearni reaktor koji je stvorio novu stabilnu zvijezdu: Sunce.

U vrlo općenitom smislu, Sunce se može smatrati prilično tipičnom zvijezdom, iako s masom, polumjerom i nekim drugim svojstvima izvan onoga što bi se moglo smatrati "prosjekom" među zvijezdama. Kasnije ćemo vidjeti u kojoj kategoriji je Sunce među zvijezdama koje poznajemo.

Čovječanstvo je oduvijek fascinirano Suncem i stvorilo je mnogo načina da ga prouči. U osnovi se promatranje vrši putem teleskopa, koji su dugo bili na Zemlji, a sada su i na satelitima.

Kroz svjetlost su poznata brojna svojstva Sunca, na primjer, spektroskopija nam omogućuje da znamo njegov sastav, zahvaljujući činjenici da svaki element ostavlja karakterističan trag. Meteoriti su još jedan sjajan izvor informacija, jer održavaju izvorni sastav protozvezdanog oblaka.

Opće karakteristike

Evo nekoliko glavnih karakteristika Sunca koje su opažene sa Zemlje:

-Njegov oblik je praktički sfernog oblika, jedva da se lagano spljošćuje na polovima zbog rotacije, a sa Zemlje se vidi kao disk, stoga se ponekad naziva i solarni disk.

-Najbogatiji elementi su vodik i helij.

-Pogledano sa Zemlje, kutna veličina Sunca je približno ½ stupnja.

-R radijus Sunca je približno 700 000 km, a procjenjuje se iz njegove kutne veličine. Promjer je, dakle, oko 1.400.000 km, otprilike 109 puta veći od Zemljine.

-Srednja udaljenost između Sunca i Zemlje je Astronomska jedinica udaljenosti.

-S obzirom na svoju masu, dobiva se iz ubrzanja koje Zemlja dobiva kada se kreće oko Sunca i solarnog radijusa: oko 330.000 puta veća od Zemlje ili približno 2 x 10 ³⁰ kg.

-Ciklusi iskustava ili razdoblja velikih aktivnosti, povezanih sa solarnim magnetizmom. Tada se pojavljuju sunčeve pjege, paljevine ili baklje i erupcije koronalne mase.

-Gustina Sunca mnogo je manja od one Zemljine, jer je plinovita cjelina.

-U smislu njegove svjetlosti, koja se definira kao količina energije zračene u jedinici vremena-snaga-, to je ekvivalentno 4 x 10 ³³ erg / s ili više od 10 ²³ kilovata. Za usporedbu, žarulja sa žarnom niti zrači manje od 0,1 kilovata.

-Učinkovita temperatura Sunca je 6000 ºC. To je prosječna temperatura, vidjet ćemo kasnije da su jezgra i korona regije mnogo toplije od toga.

Klasifikacija Sunca

Sunce se smatra žutom patuljastom zvijezdom. U ovoj kategoriji su zvijezde koje imaju masu između 0,8-1,2 puta veću od mase Sunca.

Zvijezde imaju, prema svjetlu, masi i temperaturi određene spektralne karakteristike. Dijagram se može napraviti tako da se zvijezda postavi na grafikon temperature naspram osvjetljenja, poznat kao Hertzsprung-Russell-ov dijagram.

Klasifikacija zvijezda na shemi Hertzsprung-Russell. Sunce je u glavnom slijedu. Izvor: Wikimedia Commons.

U ovom dijagramu nalazi se područje na kojem se nalazi većina poznatih zvijezda: glavni slijed.

Tamo zvijezde provode gotovo cijeli svoj život, a prema spomenutim karakteristikama, njima je dodijeljen spektralni tip označen velikim slovom. Naše Sunce je u kategoriji zvijezde tipa G2.

Drugi prilično općenit način razvrstavanja zvijezda je u tri velike skupine zvijezdanih populacija: I, II i III, razlikovanje prema količini teških elemenata u njihovom sastavu.

Na primjer, zvijezde Stanovništva III među najstarijima su, formirane na početku Svemira, ubrzo nakon Velikog praska. U njima prevladavaju helij i vodik.

Suprotno tome, populacije I i II su mlađe i sadrže više teških elemenata, pa se vjeruje da su nastale s materijom koju su ostavile eksplozije supernova drugih zvijezda.

Među njima je Stanovništvo II starije i sastoji se od hladnijih i manje blistavih zvijezda. Naše Sunce je svrstano u Stanovništvo I, relativno mladu zvijezdu.

Struktura

Slojevita struktura Sunca. Izvor: Wikimedia Commons.

Da bi se olakšalo njegovo proučavanje, struktura Sunca podijeljena je na 6 slojeva, raspoređenih u dobro diferenciranim regijama, počevši od unutrašnjosti:

-Solarna jezgra

-Radiativna zona

-Konvektivna zona

-Fotosfera

-Kromosfera

srž

Njegova je veličina oko 1/5 solarnog radijusa. Tamo Sunce proizvodi energiju koju zrači, zahvaljujući visokim temperaturama (15 milijuna Celzijevih stupnjeva) i prevladavajućim pritiscima, što ga čini fuzijskim reaktorom.

Snaga gravitacije djeluje kao stabilizator u ovom reaktoru, gdje se odvijaju reakcije u kojima se stvaraju razni kemijski elementi. U najosnovnijoj jezgri vodika (protoni) postaju helijeve jezgre (alfa čestice), koje su stabilne pod uvjetima koji prevladavaju u jezgri.

Tada se proizvode teži elementi, poput ugljika i kisika. Sve ove reakcije oslobađaju energiju koja putuje kroz unutrašnjost Sunca i širi se kroz Sunčev sustav, uključujući i Zemlju. Procjenjuje se da svake sekunde Sunce pretvara 5 milijuna tona mase u čistu energiju.

Zračna zona

Energija iz jezgre kreće se prema van kroz mehanizam zračenja, baš kao što vatra u vatri zagrijava okolinu.

Na ovom je području materija u plazmi, na temperaturi ne toliko visokoj kao u jezgru, ali dostiže oko 5 milijuna kelvina. Energiju u obliku fotona - pakete ili "kvante" svjetlosti - prenose i ponovo apsorbiraju čestice koje čine plazmu.

Proces je spor, iako u prosjeku traje oko mjesec dana da fotoni iz jezgre dođu do površine, ponekad može potrajati i do milijun godina da nastavimo putovanje prema vanjskim područjima kako bismo ga vidjeli u obliku svjetlosti.

Konvektivna zona

Budući da se dolazak fotona iz zračne zone odgađa, temperatura u ovom sloju brzo se spušta na 2 milijuna kelvina. Prijevoz energije događa se konvekcijom, jer stvar ovdje nije tako jonizirana.

Transport energije konvekcijom proizvodi se gibanjem vrtloga plinova pri različitim temperaturama. Tako se zagrijani atomi dižu prema najudaljenijim slojevima Sunca noseći tu energiju sa sobom, ali na nehomogen način.

Fotosfera

Ova "sfera svjetlosti" je prividna površina naše zvijezde, ona koja vidimo s nje (uvijek morate koristiti posebne filtre kako biste izravno vidjeli Sunce). Očito je to jer Sunce nije čvrsto, ali je načinjeno od plazme (vrlo vrućeg, visoko ioniziranog plina), pa mu nedostaje stvarna površina.

Fotosferu se može vidjeti kroz teleskop opremljen filtrom. Izgleda poput sjajnih granula na nešto tamnijoj pozadini, pri čemu se svjetlina lagano smanjuje prema rubovima. Granule nastaju zbog konvekcijskih struja koje smo spomenuli ranije.

Fotosfera je prozirna do određene mjere, ali tada materijal postaje toliko gust da ga nije moguće vidjeti.

Kromosfera

To je najudaljeniji sloj fotosfere, ekvivalentan atmosferi i crvenkastog sjaja, promjenjive debljine između 8.000 i 13.000 i temperature između 5.000 i 15.000 ° C. Ona postaje vidljiva tijekom pomračenja Sunca i stvara ogromne žarulje sa žarnom niti čija visina doseže tisuće kilometara.

Kruna

To je nepravilno oblikovan sloj koji se proteže preko nekoliko solarnih radijusa i vidljiv je golim okom. Gustoća ovog sloja niža je od ostatka, ali može doseći temperature do 2 milijuna kelvina.

Još nije jasno zašto je temperatura ovog sloja tako visoka, ali je na neki način povezana s intenzivnim magnetskim poljem koje Sunce proizvodi.

S vanjske strane korone nalazi se velika količina prašine koncentrirane u ekvatorijalnoj ravnini sunca, koja raspršuje svjetlost iz fotosfere, stvarajući takozvanu zodijakalnu svjetlost, pojas slabe svjetlosti koji se može vidjeti golim okom nakon zalaska sunca. sunce, blizu točke na horizontu iz koje izlazi ekliptika.

Postoje i petlje koje idu od fotosfere do korone, formirane od plina mnogo hladnije od ostalih: one su solarna istaknuta točka, vidljiva za vrijeme pomračenja.

heliosfere

Difuzni sloj koji se proteže izvan Plutona u kojem se proizvodi solarni vjetar i manifestira Sunčevo magnetsko polje.

Sastav

Gotovo svi elementi koje znamo iz periodične tablice nalaze se na Suncu. Helij i vodik su najbogatiji elementi.

Iz analize solarnog spektra poznato je da se kromosfera sastoji od vodika, helija i kalcija, dok su u ioniziranom stanju u koroni pronađeni željezo, nikal, kalcij i argon.

Naravno, Sunce je tijekom vremena promijenilo svoj sastav i nastavit će to činiti dok troši vodik i helij.

Sunčeva aktivnost

Iz našeg gledišta, Sunce djeluje prilično mirno. Ali u stvarnosti je to mjesto puno aktivnosti, u kojem se pojave događaju u nezamislivim razmjerima. Svi poremećaji koji se neprestano događaju na Suncu nazivaju se solarnom aktivnošću.

Magnetizam igra vrlo važnu ulogu u ovoj aktivnosti. Među glavnim pojavama koje se događaju na Suncu su:

Sunčeve istaknutosti

Izdubljenja, izbočine ili niti formiraju se u kruni i sastoje se od visokotemperaturnih plinskih struktura koje dosežu veliku visinu.

Oni se vide na rubu solarnog diska u obliku izduženih struktura koje se međusobno isprepliću, neprekidno ih mijenja Sunčevo magnetsko polje.

Izbacivanje koronalnih masa

Kao što mu ime govori, Sunce velikom brzinom izbacuje veliku količinu materije, brzinom od oko 1000 km / s. To je zbog toga što se linije magnetskog polja isprepliću jedna s drugom i oko solarne izraste, što uzrokuje bijeg materijala.

Obično traju satima, sve dok se linije magnetskog polja ne raspadnu. Izbacivanje koronalne mase stvara veliki protok čestica koji do Zemlje stigne za nekoliko dana.

Taj tok čestica uzajamno djeluje sa Zemljinim magnetskim poljem i očituje se, između ostalog, kao sjeverna svjetlost i južna svjetlost.

Sunčeve pjege

Oni su regije fotosfere u kojima je magnetsko polje vrlo intenzivno. Izgledaju poput tamnih mrlja na solarnom disku i hladnije su od ostalih. Obično se pojavljuju u vrlo promjenjivim skupinama, čija periodičnost iznosi 11 godina: poznati Sunčev ciklus.

Skupine mrlja su vrlo dinamične, prateći rotaciju Sunca, s većom točkom koja ide ispred i drugom koja zatvara skupinu. Znanstvenici su pokušali predvidjeti broj točaka u svakom ciklusu, s relativnim uspjehom.

Plamen

Nastaju kada Sunce istisne materijal iz kromosfere i korone. Oni se vide kao bljesak svjetlosti zbog kojeg pojedine regije Sunca izgledaju svjetlije.

Smrt

Kao i bilo koja zvijezda, Sunce će jednog dana nestati, ali neće biti u skoroj budućnosti. Izvor: Pxhere.

Dok traje njegovo nuklearno gorivo, Sunce će i dalje postojati. Naša zvijezda teško ispunjava uvjete za smrt u velikoj katastrofi tipa supernove, jer za to je zvijezda potrebna puno veća masa.

Stoga su velike šanse da će se, kako se rezerve iscrpljuju, Sunce nabubriti i pretvoriti u crvenog diva isparavajući Zemljine oceane.

Slojevi Sunca će se širiti oko njega, zahvaćajući planet i tvoreći maglu koja se sastoji od vrlo svijetlog plina, prizora koji bi čovječanstvo moglo procijeniti, ako se do tada naseli na nekom dalekom planetu.

Ostatak drevnog Sunca koji će ostati unutar maglice bit će vrlo mali bijeli patuljak, veličine zemlje, ali mnogo gušći. Hladit će se vrlo, vrlo sporo, u ovoj fazi može proći oko milijardu godina više, dok ne postane crni patuljak.

Ali trenutno nema razloga za brigu. Procjenjuje se da je Sunce u ovom trenutku živjelo manje od polovice svog života, a bit će između 5000 i 7000 milijuna godina prije nego što započne pozornica crvenog giganta.

Reference

1. Sve o svemiru. 2016.Tour of the Universe. Zamislite izdavanje.
2. Kako radi. 2016. Knjiga prostora. Zamislite izdavanje.
3. Oster, L. 1984. Moderna astronomija. Uredništvo Reverté.
4. Wikipedia. Hertzsprung-Russell-ov dijagram. Oporavilo sa: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Zvjezdana populacija. Oporavilo sa: es.wikipedia.org.