История нашей звезды, Солнца, начинается 4,5 миллиарда лет назад в тихом уголке Млечного Пути. Все началось с гигантского молекулярного облака, созданного из остатков старых звезд. Сверхновая породила ударную волну, сжав облако и запустив гравитационный коллапс. В этом процессе под давлением и температурой родилась протозвезда, в сердце которой спустя миллионы лет начался термоядерный синтез: водород превращался в гелий, и Солнце вступило в стабильную фазу главной последовательности, где находится большую часть жизни.
В ядре Солнца ежесекундно сливаются сотни миллионов тонн водорода, высвобождая колоссальную энергию. Она передается наружу через лучистую зону, где фотоны медленно продвигаются к поверхности, и далее — через конвективную зону, где энергия быстрее переносится потоками плазмы. На поверхности это проявляется грануляцией — ячейками плазмы размером около 600 миль. Между зонами проходит тахоклин — участок резкой смены скорости вращения, где рождается магнитное поле Солнца, отвечающее за солнечные пятна, вспышки и другие явления.
Видимая поверхность звезды называется фотосферой — это тонкий слой, излучающий свет в космос. В нем температура достигает порядка 10 000 градусов по Фаренгейту. Здесь заметны солнечные пятна — области, охлажденные из-за мощных магнитных полей. Над фотосферой лежит хромосфера, наполненная шпикулами — струями плазмы, а еще выше — корона, горячий и разреженный атмосферный слой, загадочно раскаленный до миллиона градусов.
Главный двигатель Солнца — термоядерный синтез. Протон-протонный цикл благодаря квантовому туннелированию позволяет частицам преодолеть электростатическое отталкивание и сливаться: так рождаются дейтерий, гелий-3 и гелий-4. При этом часть массы превращается в энергию по формуле Эйнштейна E=mc². В ядре каждую секунду проходит около 4 × 10^38 слияний, что эквивалентно миллиардам взрывов ядерных бомб.
Энергия формируется в ядре как гамма-лучи, которые на пути к поверхности последовательно превращаются в рентгеновское, ультрафиолетовое и, наконец, видимое излучение. Свет выходит в космос через сотни тысяч лет после зарождения и достигает Земли всего за 8 минут.
Солнечная активность — не только излучение, но и мощные магнитные явления: вспышки, выбросы корональной массы, влияющие на Землю, вызывая магнитные бури, полярные сияния, сбои спутников и электросетей. Эти явления подчиняются 11-летнему циклу Шваба, который является частью 22-летнего магнитного цикла Хейла, в ходе которого полюса звезды меняются местами.
Судьба Солнца уже предрешена. Через 5 миллиардов лет, когда водород исчерпается, оно расширится, станет красным гигантом, поглотит Меркурий и Венеру, возможно — Землю. После этого гелиевое ядро разогреется для синтеза углерода и кислорода. Но и это не вечно: когда истощится и гелий, Солнце сбросит внешние слои, образовав планетарную туманность. Останется белый карлик — плотное, медленно остывающее ядро звезды.
Солнце — динамичная и поразительно сложная звезда, определяющая все процессы на Земле и в ближайших окрестностях космоса. Его изучение раскрывает не только прошлое и настоящее, но и захватывающую картину будущего всей нашей планетной системы.
