Karakteristike Sunca, dijelovi, struktura i sastav



sol to je plinovito tijelo koje ima visoko stisnutu jezgru, u kojoj se energija generira termonuklearnim reakcijama.

To je zvijezda oko koje orbitira Zemlja i drugi planeti i kojoj pruža svjetlost i toplinu. Rođen je prije 4,600 milijuna godina. Iako je jedan od više od 1.000 milijuna nebeskih tijela koja čine galaksiju Mliječnog puta, zvijezda je najsjajnija..

Sav život na Zemlji ovisi o solarnoj energiji koju zvijezda pruža. Bez Sunca, Zemlja bi bila tamno, beživotno zamrznuto mjesto. 

Iako nije poznato što se dogodilo prije više od 4 milijarde godina, sadašnja teorija tvrdi da se veliki oblak prašine i plina počeo polako okretati.

Gravitacija je povukla gustu regiju unutar ovog oblaka. Impuls je povećao brzinu rotacije. Ovaj pokret je uzrokovao zagrijavanje plina u središtu, što je izazvalo reakcije koje su prašinu i plin pretvorile u krute tvari, što je dovelo do razvoja planeta..

Središnja materija postala je vrlo vruća i gusta, što je dovelo do nuklearne fuzije koja je uzrokovala Sunce.

Sunce je dominantan objekt u Sunčevom sustavu zbog svoje velike dimenzije jer sadrži 99% mase sustava.

Njegova gravitacijska sila drži sve planete u orbiti. To je zvijezda srednje veličine koja proizvodi vlastito svjetlo i toplinu spaljivanjem goriva kao što su vodik i helij u procesu poznatem kao nuklearna fuzija..

Zvijezde imaju ograničen život, a Sunce nije iznimka, nalazi se na sredini životnog ciklusa od oko deset milijardi godina. Nalazi se u središtu galaksije, koja ima spiralni oblik.

Što je Sunce? dijelove i studije o zvijezdi

Iz daljine, Sunce ne izgleda vrlo složeno. Za običnog promatrača, to je samo glatka, ravna kugla plina. Međutim, pomni pregled pokazuje da je zvijezda u stalnoj turbulenciji. Naizgled mirno Sunce je nemirno, drhtavo i eksplozivno tijelo, prošireno intenzivnim i promjenjivim magnetizmom.

U nedavnoj prošlosti, znanstvenici nisu mogli razumjeti kako je Sunce stvorilo svoja magnetska polja, koja su odgovorna za većinu solarnih aktivnosti.

Također nisu znali zašto je dio tog intenzivnog magnetizma koncentriran u takozvanim sunčevim pjegama, plitkim tamnim otocima većim od Zemlje i tisuću puta magnetskijim..

Osim toga, fizičari nisu mogli objasniti zašto magnetska aktivnost Sunca drastično varira, opet se smanjuje i pojačava svakih 11 godina. Odgovori na ta pitanja su sakriveni unutar Sunca, gdje se stvara njegov snažan magnetizam.

Mliječni put je promjera oko 100.000 svjetlosnih godina i debelih 15.000 svjetlosnih godina. Unutar toga, Sunce se kreće 210 km svake sekunde, a potrebno je 225 milijuna godina da se završi ciklus putovanja.

Znanstvenici su stekli mnogo znanja o Suncu iz promatranja napravljenog sa Zemlje mnogo godina. Međutim, većina trenutnih saznanja dolazi iz svemirskih sondi koje su poslane na misije za istraživanje Sunca..

Ove sonde pružile su točne informacije o temperaturi, atmosferi, sastavu, magnetskom polju, bljeskovima, izbočinama, sunčevim pjegama i unutarnjoj dinamici Sunca, koje su prikazane u sljedećem polju.

Sastav Sunca

Sunce je ogromna kugla plazme, vrući ionizirani plin koji sadrži 300.000 puta veću masu od Zemlje.

Promjer Sunca duljine 1,4 milijuna kilometara, veći od promjera Zemlje od 12.760 km, čak i veći od promjera najvećeg planeta u sustavu, Jupiter predstavlja samo jednu desetinu promjera Sunca.

Glavni elementi prisutni u Suncu su vodik (92%), zatim helij (7,8%) i manje od 1% težih elemenata kao što su kisik, ugljik, dušik i neon..

U nastavku se nalazi sastav Sunca koji se sastoji od analize Sunčevog spektra. Analiza dolazi iz nižih slojeva Sunčeve atmosfere, ali se smatra da je ona reprezentativna za cijelo Sunce, s izuzetkom njegove jezgre. Otkriveno je gotovo 67 elemenata u solarnom spektru.

Vjeruje se da je Sunce potpuno plinovito s prosječnom gustoćom 1,4 puta većom od vode. Budući da je tlak u jezgri mnogo veći nego na površini, gustoća jezgre jednaka je osam puta gustoći zlata, a tlak je 250 milijardi puta veći od tlaka Zemljine površine..

Gotovo čitava masa Sunca ograničena je na volumen koji se proteže samo 60% udaljenosti od središta Sunca do njegove površine.

Struktura Sunca

Proučavajući strukturu Sunca, solarni fizičari ga dijele na dvije glavne domene: unutrašnjost i atmosferu.

unutrašnjost

Interijer se sastoji od:

1- srž

To je središnje područje Sunca gdje se javljaju nuklearne reakcije koje pretvaraju vodik u helij. Ove reakcije oslobađaju energiju koja uzrokuje sjaj Sunca.

Da bi se te reakcije odvijale, potrebna je vrlo visoka temperatura. Temperatura u blizini središta je oko 15 milijuna stupnjeva Celzijusa, a gustoća je približno 160 g / cm3 (to jest, 160 puta gustoća vode).

I temperatura i gustoća se smanjuju prema van iz središta Sunca, a jezgra zauzima 25% unutarnjeg radijusa Sunca. Na oko 175.000 km od centra temperatura je samo polovica središnje vrijednosti, a gustoća pada na 20 g / cm3.

2 - Srednja zona (ili radioaktivni prijevoz).

Oko jezgre je srednja ili radioaktivna prometna zona. Ovo područje zauzima 45% radijusa Sunca i to je područje u kojemu se energija, u obliku fotona gama zraka, prenosi u vanjski tok putem zračenja generiranog u jezgri..

Visokoenergetski fotoni gama zraka se neprestano istiskuju dok prolaze kroz srednju zonu, neki se apsorbiraju, drugi se izbacuju, a drugi se vraćaju u jezgru. Fotonima je potrebno 100.000 godina da pronađu svoj put kroz srednju zonu.

Na krajnjoj granici intermedijarne zone, temperatura je približno 1,5 milijuna stupnjeva Celzijusa, a gustoća približno 0,2 g / cm3. Ovo se ograničenje zove sloj sučelja ili Tachocline.

Smatra se da Sunčevo magnetsko polje generira prirodni dinamo prisutan u ovom sloju. Promjene brzina strujanja kroz ovaj sloj rastežu linije jačine magnetskog polja i čine ih jačim. Čini se da se kroz taj sloj također događaju nagle promjene u kemijskom sastavu.

3- Konvektivna zona

To je najviše vanjska zona Sunca, naziva se konvektivna zona, jer se energija dovodi na površinu konvekcijskim procesom. Proteže se od dubine od oko 210.000 km do vidljive površine i zauzima oko 30% radijusa Sunca.

U ovoj zoni, plazma plin, zagrijan u srednjoj zoni, podiže se na površinu djelovanjem konvekcijskih struja, produžujući se, hladi i zatim skuplja (slično kao i vrenje vode u posudi).

Povećanje čestica plina vidljivo je na površini kao granulirani uzorak. Granule su promjera oko 1.000 km. Konvekcijske stanice oslobađaju energiju u atmosferi Sunca, a na površini je temperatura oko 5,600 ° C, a gustoća je praktički nula..

Kad plazma plin dosegne površinu Sunca, hladi se i taloži u podnožju zone konvekcije, gdje dobiva više topline..

Postupak se zatim ponavlja. Fotoni koji bježe od Sunca izgubili su energiju na svom putu od jezgre i promijenili su svoju valnu duljinu, tako da je većina emisije u vidljivom području elektromagnetskog spektra..

Niže temperature u konvektivnoj zoni omogućuju da teži ioni elemenata kao što su ugljik, dušik, kisik, kalcij i željezo zadrže neke od svojih elektrona. To čini materijal neprozirnijim, što otežava prolaz zračenja.

Atmosfere Sunca

Atmosfere Sunca čine:

1- fotosfera.

Fotosfera je najniža od tri sloja koji čine Sunčevu atmosferu, jer su gornja dva sloja prozirna za većinu valnih duljina vidljive svjetlosti, a fotosfera se lako može cijeniti.

Ne možemo vidjeti dalje od sjajnih plinova fotosfere, pa se sve ispod njega smatra unutrašnjosti Sunca.

Riječ je o tankom pokrovu vrućih ioniziranih plinova ili plazme debljine oko 400 km, čiji donji dio tvori vidljivu površinu Sunca. Većina energije koju zrači Sunce prolazi kroz taj sloj..

Sa Zemlje površina izgleda glatko, ali u stvarnosti je turbulentna i granularna zbog konvekcijskih struja. Materijal kuhan na površini Sunca provodi solarni vjetar.

Gustoća fotosfere je niska prema standardima Zemlje, njezina je vrijednost slična gustoći zraka koji udišemo, a njegova prosječna temperatura je samo 5,600 ° C. Sastav fotosfere je u masi 74,9% vodika i 23,8% helija. Svi teži elementi predstavljaju manje od 2% mase.

2- kromosfera

Odmah iznad fotosfere nalazi se kromosfera (obojena sfera). Ovaj tanki sloj plina ima mnogo manju gustoću od fotosfere.

Debljina je oko 2.500 km s temperaturom koja varira od 6.000 ° C neposredno iznad fotosfere do raspona od 20.000 do 30.000 ° C na vrhu.

Kromosfera je vizualno transparentnija od fotosfere. Njegova crvenkasto-ružičasta boja potječe jer je emisija uglavnom vodikov alfa plin.

Ova boja se može vidjeti tijekom potpune pomrčine Sunca, kada se kromosfera kratko vidi kao bljesak boje kao što vidljivi rub fotosfere nestaje iza Mjeseca..

3- kruna

To je gornji sloj Sunčeve atmosfere i proteže se nekoliko milijuna kilometara od vrha kromosfere do svemira. Nema dobro definirane gornje granice za krunu.

Kruna se može vidjeti samo tijekom potpune pomrčine Sunca ili kroz poseban teleskop nazvan koronagraf, kada je fotosfera blokirana. Kruna se pojavljuje kao svijetlo, blijedo bijelo područje oko Sunca.

reference

  1. Clark, S. (2004). Zemlja, Sunce i Mjesec. Dunstable, Folens Publishers.
  2. Giessow J. i Giessow F. (2015). Znanost o Suncu: Istraživanje svemira. Dayton, izdavačka tvrtka Milliken.
  3. Lang, K. (2009). Sunce iz svemira. New York, Springer.
  4. Phillips, K. (1995). Vodič za Sunce. Cambridge, Cambridge University Press.
  5. Rushworth, G. (2011). Naš Sunčev sustav: Sunce. New York, tvrtka Benchmark Education.
  6. Viegas, J. (2006). Uloga Sunca u našem Sunčevom sustavu: Antologija suvremene misli. New York, The Rosen Publishing Group, Inc..
  7. Wilkinson, J. (2012). Nove oči na suncu: vodič za satelitske slike i amatersko promatranje. New York, Springer.