Характеристика Солнца

Солнце – единственная звезда в нашей солнечной системе, являющаяся её центром и самым большим в ней объектом. 99,866% от всей массы солнечной системы приходиться на долю нашей звезды. Основная характеристика Солнца изложена в таблице 1.

Таблица 1

Солнце, сравнительно, молодая звезда, по спектральному классу G2V (жёлтый карлик). Возраст составляет где-то приблизительно 4,57 млрд. лет. Это самый мощный источник энергии во всей солнечной системе. Например, за секунду, наше Солнце выделяет где-то в миллион раз больше энергии, чем всё население Земли потребляет за год.

Солнце на 73,46% состоит из водорода (состав приведён в таблице 2). При условиях, которые царят на нашем светиле, происходит так называемая протон-протонная термоядерная реакция. Она сопровождается огромным выбросом энергии и тепла. Которые, за 8 минут, доходят до Земли, и мы видим нашу звезду такой, какая она есть сейчас.

Таблица 2

Но не всё так гладко. При такой ядерной реакции водород «выгорает», превращаясь в гелий. Так что эволюция Солнца очевидна – оно будет расширяться, и достигнет орбиты Юпитера включительно, став красным гигантом. Но это отдельная тема для разговора.

Все термоядерные реакции на Солнце протекают в его ядре. Радиус солнечного ядра составляет где-то от 150 до 175 тысяч км. и температура равна 13,5 млн. К. Плотность вещества, находящегося в ядре, равна 150000 кг/м³. Для примера, самый плотный металл на Земле – осмий. Но его плотность в 6,6 раз ниже плотности солнечного ядра.

Энергия, которая выделяется из ядра проходит через так называемую зону лучистого переноса. Эта зона, расположена прямо над солнечным ядром и находится на расстояниях от 0,2-0,25 до 0,7 радиуса Солнца от его же центра. Перенос энергии в этой зоне происходит за счёт излучения и поглощения фотонов. Самое интересное в этом то, что один отдельный фотон может как переместится в следующий слой лучистой зоны, так и вернуться обратно. Поэтому, образовавшемуся в ядре фотону, чтобы выйти из зоны лучистого переноса, может потребоваться не один миллион лет! В среднем фотону нужно около 170 тыс. лет, чтобы дойти до следующего слоя Солнца – конвективной зоны.

В конвективной зоне происходит вихревое перемешивание плазмы, и дальнейший перенос солнечной энергии к поверхности Солнца осуществляемого движением, непосредственно, самого вещества. Охлаждённое на поверхности вещество фотосферы погружается в конвективную зону. С другой стороны, в нижней части зоны конвекции вещество получает излучение от лучистой зоны и поднимается вверх. Оба эти процесса идут с большой скоростью и называются конвекцией. Конвективная зона имеет толщину 200 тыс. км и находится под самой поверхностью Солнца. Всё вещество тут охлаждается до температуры в 5800 К. Эта зона имеет очень большое значение. Конвекция вызывает эффект магнитного динамо. И за счёт этого возникает магнитное поле.

Дальше характеристика Солнца такова.

Над конвективной зоной располагается фотосфера – это непосредственно видимая поверхность Солнца, толщиной приблизительно 100-400 км. Температура, возле края фотосферы уменьшается до 4400 К. Эффективная температура составляет 5778 градусов по Кельвину.

Внешняя оболочка Солнца, которая окружает фотосферу, называется хромосферой. Имеет толщину порядка 2000 км. Температура хромосферы увеличивается с возрастанием высоты над поверхностью Солнца. И составляет от 4400 К. – на поверхности, и 20000 К. на наибольшей высоте. Наблюдать хромосферу, без помощи специальных приспособлений, невозможно. Потому что её плотность очень невелика. Исключение составляют полные солнечные затмения. Когда диск Луны закрывает фотосферу, тогда расположенная над ней хромосфера видна, и светиться красным цветом.

Крайняя внешняя оболочка Солнца, именуемая солнечной короной и состоит из энергетических извержений и протуберанцев. Которые, отходя от Солнца, образуют солнечный ветер. Температура этой области составляет от одного до двух миллионов градусов по Кельвину. Максимальная корональная температура равна, на некоторых участках, от 8 млн. до 20 млн. К. Но существуют, так называемые, корональные дыры, в которых температура достигает 600 тыс. К. Как и хромосфера, солнечная корона имеет очень малую плотность, поэтому наблюдать её можно только когда происходят полные солнечные затмения или же с помощью приспособлений. Форма короны всегда разная и зависит от силы солнечной активности.

Из внешних частей солнечной короны устремляется солнечный ветер. Это направленное движение ионизированных частиц и доходит до самой границы солнечной системы - гелиосферы. Солнечный ветер бывает медленный (400 км/с) и быстрый (750 км/с). Отличаются они друг от друга не только скоростью, но и температурой, плотностью и своей структурой. Из-за солнечного ветра, на Земле происходит много явлений, такие как полярные сияния и геомагнитные бури. Так же он оказывает огромное влияние на работу электроники на Земле. От губительного воздействия солнечного ветра нашу Землю защищает её магнитное поле. На модели ниже видно, как меняется магнитное поле Земли под воздействием солнечного ветра.

В данной статье отображена не полная характеристика Солнца, а только лишь маленькая её часть. Которая, в общих чертах, рассказывает про нашу звезду.