Солнце дает нам свет, тепло, энергию, а в целом – саму жизнь на Земле. Трудно вообразить, что находящееся в 150 миллионах километрах от нас светило – это всего лишь гигантский шар раскаленной непрозрачной плазмы. В масштабах всего космоса эта звезда, массой 99,9% от всей Солнечной системы (примерно 333 тысячи масс Земли) и диаметром в 1,4 миллиона километров, считается маленькой. Однако в Млечном пути звезда по имени Солнце ярче и крупнее 80% всех остальных себе подобных обитателей. Каково же современное представление о внутренней структуре самого главного для нас космического объекта?
Световое ожидание
Условно можно разделить Солнце на две основные части: внутреннюю область и атмосферу. В центре внутренней области находится ядро, вырабатывающее всю энергию в результате происходящих в нем термоядерных реакций. В ходе них водород, составляющий 92% объема всего Солнца, превращается в гелий, который накапливается в центре постепенно. Сейчас этого инертного газа где-то 7% от общего объема.
Само ядро соответствует четверти общего размера звезды. Температура там держится в 15 миллионов градусов, столь же высока и плотность – 150 грамм на сантиметр кубический, то есть один метр кубический его вещества весит 150 тонн. Давление же в 250 миллиардов раз превышает земное атмосферное давление на уровне моря. В следующих слоях эти показатели в целом снижаются.
Зона лучистого переноса окружает ядро слоем в 0,7 солнечных радиуса. Здесь энергия переносится посредством излучения, поскольку в данной области плотность вещества все еще очень высока для того, чтобы оно свободно перемешивалось и переносило тепло к следующему слою. Глубокий слой лучистого переноса вращается как одно цельное тело. Частицам солнечной плазмы остается постоянно поглощать и переизлучать фотоны, передавая так энергию. Квант света, рожденный в ядре, может провести в этой области прежде, чем попасть в следующий слой, от 10 до 170 тысяч лет.
Фото- и хромосфера
Следующий слой – это переходная тончайшая область тахоклин. За ним идет конвективная зона – область, где огромные вихри постоянно перемешивают горячую плазму. На одних участках вещество вращается с одинаковой скоростью, а на других – с разной. Гигантские конвекционные ячейки стабильны только 10-15 минут, потом они разрушаются, чтобы тут же создать новые вихри. Так, постоянно перемешиваясь, вещество создает магнитное поле, которое пронизывает всю внутреннюю часть Солнечной системы.
Дальше начинается атмосфера Солнца с нижнего ее слоя – фотосферы. Часто его называют видимой поверхностью звезды, поскольку из этой области выходит большая часть видимого звездного света. Когда мы смотрим на Солнце, то наблюдаем именно фотосферу. Это самый глубокий слой, который можно увидеть напрямую. Его толщина варьируется от 100 до 400 километров, а температура меняется от 6330 до 4130 °С.
Скачать мобильное приложение SFERA:
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Бесплатно, без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
На 2000 километров выше простирается хромосфера. Ее также можно увидеть с Земли, но только при помощи специальных приборов, либо во время солнечного затмения. Здесь все еще невероятно горячо: от 3727°С до 19727°С. Внешнюю границу этой области покрывают спикулы. Так называют протяженные всплески горячего газа, которые достигают высоты в 5-10 тысяч километров.
Рождение ветра
После тонкого переходного слоя, где температура резко становится еще больше, начинается солнечная корона, самая разреженная зона. Здесь температура может достигать миллионов градусов. Максимум – 20 миллионов. В этой зоне происходит много событий. Это гигантские протуберанцы, выбросы и вспышки на миллион километров в окружающее космическое пространство. С 2018 года изучением солнечной короны занимается космический зонд Parker Solar Probe. В этом году аппарат настолько близко подлетел к Солнцу, что стал погружаться в его атмосферу на короткое время.
На стыке супергрануляционных ячеек (структура на солнечной поверхности из конвективных ячеек в десятки тысяч километров) он обнаружил, что частицы там движутся с невероятными скоростями: в 10-100 раз быстрее, чем солнечный ветер средней силы (800 км/с). Это говорит о том, что линии магнитного поля звезды постоянно пересоединяются, высвобождая огромную энергию. Так, стало известно, где рождается этот самый солнечный ветер. Именно там, где магнитное поле предельно сильное– по границам ячеек размерами около 30 тысяч километров. Солнечный ветер вырывается оттуда подобно струям воды из садовой лейки – равномерно, с одинаковыми промежутками.
У Parker Solar Probe остался всего лишь год, чтобы поведать миру что-то новое о Солнце. Расчетной орбиты он достигнет уже в 2025 году. Затем, после нескольких витков, погрузится в хромосферу звезды, где и сгорит.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
