SLNKO: PÔVOD, VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA, ZLOŽENIE, AKTIVITA - ARTE - 2025

Slnko je hviezda, ktorá predstavuje stred slnečnej sústavy a najbližší k Zemi, ku ktorému sa dodáva energiu v podobe svetla a tepla, čo vedie k ročným obdobím, klimatické a oceánske prúdy planéty. Stručne povedané, ponúka základné podmienky potrebné pre život.

Slnko je najdôležitejším nebeským objektom pre živé bytosti. Predpokladá sa, že vznikol asi pred 5 miliardami rokov, z obrovského oblaku hviezdnej hmoty: plynu a prachu. Tieto materiály sa začali držať spolu vďaka gravitačnej sile.

Slnko dodáva planéte energiu a teplo, aby sa tam mohol rozvíjať život. Zdroj: Pexels

S najväčšou pravdepodobnosťou sa tu počítali zvyšky supernov, hviezdy zničené kolosálnou kataklyzmou, ktorá dala vznik štruktúre zvanej proto-hviezda.

Gravitačná sila spôsobila, že sa hromadilo čoraz viac hmoty, a tým aj teplota protohviezdy sa zvýšila na kritický bod, okolo 1 milióna stupňov Celzia. Práve tam bol zapálený jadrový reaktor, ktorý dal vznik novej stabilnej hviezde: Slnko.

Vo všeobecnosti sa dá Slnko považovať za pomerne typickú hviezdu, hoci s hmotnosťou, polomerom a niektorými ďalšími vlastnosťami mimo toho, čo by sa dalo považovať za „priemer“ medzi hviezdami. Neskôr uvidíme, v ktorej kategórii je Slnko medzi hviezdami, ktoré poznáme.

Ľudstvo bolo Slnkom vždy fascinované a vytvorilo mnoho spôsobov, ako ho študovať. V zásade sa pozorovanie uskutočňuje prostredníctvom ďalekohľadov, ktoré boli na Zemi už dlhý čas a teraz sú aj na satelitoch.

Svetlo je známe množstvo vlastností Slnka, napríklad spektroskopia nám umožňuje poznať jeho zloženie vďaka skutočnosti, že každý prvok zanecháva výraznú stopu. Meteority sú ďalším skvelým zdrojom informácií, pretože zachovávajú pôvodné zloženie protostelárneho oblaku.

Všeobecné charakteristiky

Tu sú niektoré z hlavných charakteristík Slnka, ktoré boli pozorované zo Zeme:

-Jeho tvar je prakticky guľatý, sotva sa na póloch mierne sploští kvôli jeho rotácii a zo Zeme sa považuje za disk, preto sa niekedy nazýva slnečný disk.

- Najčastejšími prvkami sú vodík a hélium.

- Meraná zo Zeme, uhlová veľkosť Slnka je približne ½ stupňa.

- Polomer Slnka je približne 700 000 km a odhaduje sa na základe jeho uhlovej veľkosti. Priemer je teda asi 1 400 000 km, čo je približne 109-násobok priemeru Zeme.

- Priemerná vzdialenosť medzi Slnkom a Zemou je Astronomická jednotka vzdialenosti.

- Pokiaľ ide o jeho hmotnosť, získava sa z zrýchlenia, ktoré Zem získa, keď sa pohybuje okolo Slnka a polomeru Slnka: približne 330 000-krát viac ako Zem alebo približne 2 x 10 ³⁰ kg.

- Cykly zážitku alebo obdobia veľkej aktivity súvisiace so slnečným magnetizmom. Potom sa objavia slnečné škvrny, svetlice alebo svetlice a erupcie koronálnej hmoty.

- Hustota Slnka je oveľa menšia ako hustota Zeme, pretože ide o plynnú entitu.

- Pokiaľ ide o jeho svietivosť, ktorá je definovaná ako množstvo energie vyžarovanej za jednotku času - sila -, zodpovedá 4 x 10 ³³ erg / s alebo viac ako 10 ²³ kilowattov. Na porovnanie žiarovka vyžaruje menej ako 0,1 kilowattu.

- Efektívna teplota Slnka je 6000 ºC. Je to priemerná teplota, neskôr uvidíme, že jadro a koróna sú oblasti oveľa horúce ako to.

Klasifikácia Slnka

Slnko je považované za žltú trpasličiu hviezdu. V tejto kategórii sú hviezdy s hmotnosťou 0,8 - 1,2 krát hmotnosťou Slnka.

Hviezdy majú podľa svojej svietivosti, hmotnosti a teploty určité spektrálne charakteristiky. Schéma sa dá vytvoriť umiestnením hviezdy na graf teploty verzus jas, známy ako Hertzsprung-Russellov diagram.

Klasifikácia hviezd v Hertzsprungovom-Russellovom diagrame. Slnko je v hlavnej sekvencii. Zdroj: Wikimedia Commons.

Na tomto diagrame je oblasť, kde sa nachádza väčšina známych hviezd: hlavná sekvencia.

Tam hviezdy trávia takmer celý svoj život a podľa uvedených charakteristík im je pridelený spektrálny typ označený veľkým písmenom. Naše Slnko je v kategórii hviezd typu G2.

Ďalším pomerne všeobecným spôsobom klasifikácie hviezd je rozdelenie do troch veľkých skupín hviezdnych populácií: I, II a III, čo je rozlíšenie podľa množstva ťažkých prvkov v ich zložení.

Napríklad hviezdy Populácie III patria medzi najstaršie, ktoré sa vytvorili na začiatku vesmíru, krátko po Veľkom tresku. V nich prevláda hélium a vodík.

Naopak, populácie I a II sú mladšie a obsahujú viac ťažkých prvkov, preto sa predpokladá, že boli tvorené látkou, ktorá zostala po výbuchoch iných hviezd.

Medzi nimi je populácia II staršia a skladá sa z chladnejších a menej žiarivých hviezd. Naše Slnko bolo zaradené do Populácie I, relatívne mladej hviezdy.

štruktúra

Vrstvená štruktúra Slnka. Zdroj: Wikimedia Commons.

Na uľahčenie štúdia je štruktúra Slnka rozdelená do 6 vrstiev, rozdelených v dobre diferencovaných oblastiach, počnúc zvnútra:

- Solárne jadro

- iniciatívna zóna

- Ochranná zóna

-Photosphere

-Chromosphere

jadro

Jeho veľkosť je približne 1/5 slnečného polomeru. Tam Slnko produkuje energiu, ktorú vyžaruje, vďaka vysokým teplotám (15 miliónov stupňov Celzia) a prevládajúcim tlakom, vďaka ktorým je fúznym reaktorom.

Gravitačná sila pôsobí v tomto reaktore ako stabilizátor, kde dochádza k reakciám, pri ktorých vznikajú rôzne chemické prvky. V najzákladnejších jadrách vodíka (protóny) sa stávajú jadrá hélia (častice alfa), ktoré sú stabilné za podmienok, ktoré prevládajú vo vnútri jadra.

Potom vznikajú ťažšie prvky, ako je uhlík a kyslík. Všetky tieto reakcie uvoľňujú energiu, ktorá prechádza vnútra Slnka a šíri sa po celej Slnečnej sústave, vrátane Zeme. Odhaduje sa, že slnko každú sekundu premení 5 miliónov ton hmoty na čistú energiu.

Radiačná zóna

Energia z jadra sa pohybuje smerom von cez radiačný mechanizmus, rovnako ako oheň v ohni ohreje okolie.

V tejto oblasti je hmota v plazme, pri teplote nie tak vysokej ako v jadre, ale dosahuje asi 5 miliónov kelvinov. Energia vo forme fotónov - pakety alebo „kvanta“ svetla - sú mnohokrát prenášané a reabsorbované časticami, ktoré tvoria plazmu.

Tento proces je pomalý, aj keď v priemere trvá asi mesiac, kým sa fotóny z jadra dostanú na povrch, niekedy to môže trvať až milión rokov, kým bude pokračovať v cestovaní do vonkajších oblastí, aby sme ho mohli vidieť vo forme svetla.

Konvektívna zóna

Pretože príchod fotónov z radiačnej zóny je oneskorený, teplota v tejto vrstve rýchlo klesá na 2 milióny kelvínov. Transport energie sa uskutočňuje konvekciou, pretože tu nie je tak ionizovaná.

Transport energie prúdením sa vytvára pohybom vírivých plynov pri rôznych teplotách. Zahrievané atómy teda stúpajú smerom k vonkajším vrstvám Slnka a nesú túto energiu so sebou, ale nehomogénnym spôsobom.

fotosféry

Táto „sféra svetla“ je zdanlivým povrchom našej hviezdy, tou, ktorú vidíme z nej (vždy musíte použiť špeciálne filtre, aby ste priamo videli Slnko). Je zrejmé, že Slnko nie je tuhé, ale je vyrobené z plazmy (veľmi horúci, vysoko ionizovaný plyn), preto mu chýba skutočný povrch.

Fotosféru je možné prezerať pomocou ďalekohľadu vybaveného filtrom. Vyzerá to ako lesklý granulát na mierne tmavšom pozadí s jasom mierne klesajúcim smerom k okrajom. Granule sú dôsledkom konvekčných prúdov, ktoré sme už spomenuli.

Fotosféra je do určitej miery priehľadná, ale potom je materiál taký hustý, že nie je možné cez neho vidieť.

chromosféra

Je to vonkajšia vrstva fotosféry, ktorá je ekvivalentná atmosfére a červenkastej svietivosti, s premenlivou hrúbkou medzi 8 000 a 13 000 a teplotou medzi 5 000 a 15 000 ° C. Stane sa viditeľným počas zatmenia Slnka a vytvára obrovské plynové búrky, ktorých výška dosahuje tisíce kilometrov.

koruna

Je to nepravidelne tvarovaná vrstva, ktorá prechádza cez niekoľko slnečných polomerov a je viditeľná voľným okom. Hustota tejto vrstvy je nižšia ako hustota zvyšku, ale môže dosiahnuť teploty až 2 milióny kelvinov.

Zatiaľ nie je jasné, prečo je teplota tejto vrstvy taká vysoká, ale nejakým spôsobom súvisí s intenzívnymi magnetickými poľami, ktoré vytvára Slnko.

Na vonkajšej strane koróny je veľké množstvo prachu koncentrované v rovníkovej rovine Slnka, ktoré rozptyľuje svetlo z fotosféry a vytvára takzvané zodiakovské svetlo, pásik slabého svetla, ktorý je možné po západe slnka vidieť voľným okom. slnko, blízko bodu na obzore, z ktorého vychádza ekliptika.

Existujú tiež slučky, ktoré prechádzajú z fotosféry do koróny, tvorené oveľa chladnejším plynom ako ostatné: sú to slnečné výbežky, viditeľné počas zatmení.

Heliosphere

Difúzna vrstva siahajúca za Pluto, v ktorej sa vytvára slnečný vietor a prejavuje sa slnečné magnetické pole.

zloženie

Takmer všetky prvky, ktoré poznáme z periodickej tabuľky, sa nachádzajú na slnku. Hélium a vodík sú najhojnejšími prvkami.

Z analýzy slnečného spektra je známe, že chromosféra sa skladá z vodíka, hélia a vápnika, zatiaľ čo železo, nikel, vápnik a argón sa našli v ionizovanom stave v koróne.

Slnko samozrejme zmenilo svoje zloženie v priebehu času a bude to robiť aj naďalej, pretože spotrebováva vodík a hélium.

Solárna aktivita

Z nášho pohľadu sa Slnko javí ako celkom pokojné. V skutočnosti je to však miesto plné činnosti, v ktorom sa javy vyskytujú v nepredstaviteľnej miere. Všetky poruchy, ktoré sa vyskytujú nepretržite na Slnku, sa nazývajú slnečná aktivita.

Pri tejto činnosti hrá magnetizmus veľmi dôležitú úlohu. Medzi hlavné javy, ktoré sa vyskytujú na Slnku, patria:

Slnečné výbežky

Výklenky, hrbole alebo nekonečné vlákna sa tvoria v korunke a pozostávajú z vysokoteplotných plynových štruktúr, dosahujúcich veľkej výšky.

Sú vidieť na okraji slnečného disku vo forme podlhovastých štruktúr, ktoré sa vzájomne blokujú a sú neustále modifikované magnetickým poľom Slnka.

Vystreľovanie koronálnej hmoty

Ako už názov napovedá, Slnko pri vysokej rýchlosti vyhodí veľké množstvo hmoty rýchlosťou asi 1000 km / s. Je to preto, že čiary magnetického poľa sa vzájomne prelínajú okolo seba a okolo slnečného výbežku, čo spôsobuje únik materiálu.

Zvyčajne trvajú hodiny, až kým sa čiary magnetického poľa rozpadnú. Vystreľovanie koronálnej hmoty vytvára veľký prúd častíc, ktoré sa dostanú na Zem v priebehu niekoľkých dní.

Tento tok častíc interaguje s magnetickým poľom Zeme a prejavuje sa okrem iného ako polárne a južné svetlá.

slnečné škvrny

Sú to oblasti fotosféry, kde je magnetické pole veľmi intenzívne. Vyzerajú ako tmavé škvrny na slnečnom disku a majú nižšiu teplotu ako zvyšok. Zvyčajne sa vyskytujú vo vysoko variabilných skupinách, ktorých periodicita je 11 rokov: slávny slnečný cyklus.

Skupiny škvŕn sú veľmi dynamické, sledujú rotačný pohyb Slnka, s väčším bodom, ktorý ide vpredu a druhým, ktorý skupinu uzatvára. Vedci sa pokúsili predpovedať počet škvŕn v každom cykle s relatívnym úspechom.

plamene

Vyskytujú sa, keď Slnko vyháňa materiál z chromosféry a koróny. Sú považované za záblesk svetla, ktorý spôsobuje, že niektoré oblasti Slnka vyzerajú jasnejšie.

úmrtia

Slnko ako každá hviezda zmizne jeden deň, ale nebude to v blízkej budúcnosti. Zdroj: Pxhere.

Pokiaľ jej jadrové palivo vydrží, Slnko bude naďalej existovať. Naša hviezda sotva spĺňa podmienky na smrť pri veľkej katastrofe typu supernovy, pretože na to hviezda potrebuje omnoho väčšie množstvo.

Je teda pravdepodobné, že keď sa zásoby vyčerpajú, Slnko sa zväčší a zmení sa na červeného obra, čím sa odparia oceány Zeme.

Vrstvy Slnka sa budú šíriť okolo nej, pohltia planétu a vytvoria hmlovinu pozostávajúcu z veľmi jasného plynu, pohľad, ktorý by ľudstvo mohlo oceniť, ak by sa potom usadilo na vzdialenej planéte.

Zvyšok starovekého Slnka, ktorý zostane vo vnútri hmloviny, bude veľmi malý biely trpaslík, približne o veľkosti Zeme, ale oveľa hustejší. Ochladí sa veľmi, veľmi pomaly, v tejto fáze môže minúť asi 1 miliardu ďalších rokov, kým sa nestane čiernym trpaslíkom.

Ale momentálne nie je dôvod na obavy. Odhaduje sa, že Slnko v tejto dobe prežilo menej ako polovicu svojej životnosti a bude to medzi 5000 a 7000 miliónmi rokov, kým sa začne fáza červeného obra.

Referencie

1. Všetko o vesmíre. 2016.Tour of the Universe. Predstavte si publikovanie.
2. Ako to funguje. 2016. Book of Space. Predstavte si publikovanie.
3. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redakcia Reverté.
4. Wikipedia. Hertzsprung-Russellov diagram. Obnovené z: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Hviezdna populácia. Obnovené z: es.wikipedia.org.