Сонце - це Єдина зірка сонячної системи

Сонце – це центр нашої планетної системи, основний її елемент, без якого не було б ні Землі, ні життя на ній. Спостереженням за зіркою люди займаються з давніх часів. З тих пір наші знання про світилі значно розширилися, збагатилися численними відомостями про рух, внутрішній структурі і природі цього космічного об`єкта. Більше того, вивчення Сонця вносить величезний внесок у розуміння устрою Всесвіту в цілому, особливо тих її елементів, які аналогічні за своєю суттю і принципам «роботи».

Зародження

Сонце – це об`єкт, що існує, за людськими мірками, дуже давно. Його формування почалося приблизно 5 мільярдів років тому. Тоді на місці Сонячної системи знаходилося обширне молекулярне хмара. Під впливом сил гравітації в ньому почали виникати завихрення, подібні до земних смерчам. У центрі одного з них речовина (в основному це був водень) початок ущільнюватися, і 4500000000 років тому тут з`явилася молода зірка, яка ще через тривалий період часу отримала ім`я Сонце. Навколо нього поступово стали формуватися планети – наш куточок Всесвіту почав набувати звичний для сучасної людини вигляд.

Жовтий карлик

Сонце – це не унікальний об`єкт. Його відносять до класу жовтих карликів, порівняно невеликих зірок головної послідовності. Термін «служби», відпущений таким тілам, становить приблизно 10 мільярдів років. За мірками космосу, це зовсім небагато. Зараз наше світило, можна сказати, в самому розквіті сил: ще не старе, вже не молоде – попереду ще півжиття.

Жовтий карлик – це гігантську кулю газу, джерелом світла в якому є термоядерні реакції, що відбуваються в ядрі. У розпеченому серце Сонця безперервно йде процес перетворення атомів водню на атоми більш важких хімічних елементів. Поки ці реакції здійснюються, жовтий карлик випромінює світло і тепло.

Смерть зірки

Коли вигорить весь водень, йому на зміну прийде інша речовина – гелій. Відбудеться це приблизно через п`ять мільярдів років. Вичерпання водню знаменує настання нової стадії в житті зірки. Вона перетвориться на червоного гіганта. Сонце почне розширюватися та забере весь простір аж до орбіти нашої планети. При цьому температура його поверхні знизиться. Ще приблизно через мільярд років весь гелій в ядрі перетвориться на вуглець, і зірка скине свої оболонки. На місці Сонячної системи залишиться білий карлик і навколишнє його планетарна туманність. Такий життєвий шлях всіх зірок, подібних до нашого світила.

Внутрішня будова

Маса Сонця величезна. На її частку припадає приблизно 99% від маси всієї планетної системи. Близько сорока відсотків цього числа зосереджено в ядрі. Воно займає менше третини сонячного обсягу. Діаметр ядра – 350000 кілометрів, цей же показник для всього світила оцінюється в 1390000 км.

Температура в сонячній серцевині досягає 15 млн кельвінів. Тут же найвищий показник щільності, інші внутрішні області Сонця набагато більш розріджені. У таких умовах протікають реакції термоядерного синтезу, що забезпечують енергією саме світило і всі його планети. Ядро оточене зоною променевого переносу, потім розташовується зона конвекції. У цих структурах енергія за допомогою двох різних процесів переміщається до поверхні Сонця.

З ядра у фотосфери

Ядро межує із зоною променистої передачі. У ній енергія поширюється далі через поглинання і випромінювання речовиною квантів світла. Це досить повільний процес. З ядра у фотосфери кванти світла потрапляють за тисячі років. У міру свого просування вони рухаються то вперед, то назад, і досягають наступної зони перетвореними.

Із зони променевого переносу енергія потрапляє в область конвекції. Тут рух відбувається за дещо іншими принципами. Сонячне речовина в цій зоні перемішується подібно киплячої рідини: більш гарячі шари піднімаються до поверхні, остиглі ж опускаються вглиб. Гамма кванти, що утворилися в ядрі, в результаті серії поглинань і випромінювань, стають квантами видимого і інфрачервоного світла.

За зоною конвекції розміщується фотосфера, або видима поверхня Сонця. Тут знову енергія рухається за допомогою променевого переносу. Досягають фотосфери гарячі потоки з нижележащей області створюють характерну гранулярную структуру, добре помітну практично на всіх знімках світила.

Зовнішні оболонки

Вище фотосфери розташовується хромосфера і корона. Ці шари набагато менш яскраві, тому із Землі вони доступні для спостереження тільки під час повного затемнення. Магнітні спалахи на Сонці виникають саме в цих розріджених областях. Вони, як і інші прояви активності нашого світила, викликають великий інтерес у вчених.

Причина виникнення спалахів – генерація магнітних полів. Механізм таких процесів вимагає уважного вивчення в тому числі й тому, що сонячна активність призводить до збурення міжпланетної середовища, а це безпосередньо впливає на геомагнітні процеси на Землі. Вплив світила проявляється в зміні чисельності тварин, на нього реагують практично всі системи людського організму. Активність Сонця позначається на якості радіозв`язку, рівні ґрунтових і поверхневих вод планети, кліматичні зміни. Тому вивчення процесів, що призводять до її збільшення або зменшення, є однією з найбільш важливих завдань астрофізики. На сьогоднішній день далеко не всі питання, пов`язані з сонячною активністю, отримали відповіді.

Спостереження з Землі

Сонце впливає на всі живі істоти на планеті. Зміна тривалості світлового дня, підвищення і зниження температури безпосередньо залежать від положення Землі щодо світила.

Рух Сонця по небосхилу підпорядковане певним законам. Переміщається світило по екліптиці. Так називається річною шлях, який проходить Сонце. Екліптика – це проекція площини земної орбіти на небесну сферу.

Рух світила неважко помітити, якщо поспостерігати за ним якийсь час. Точка, в якій відбувається схід Сонця, переміщується. Це ж характерно і для заходу. Коли приходить зима, Сонце опівдні розташоване набагато нижче, ніж в літній час.

Екліптика проходить через зодіакальні сузір`я. Спостереження за їхнім зміщенням показує, що вночі не можна побачити ті небесні малюнки, в яких в даний час розташовується світило. Милуватися виходить лише тими сузір`ями, де Сонце гостювало приблизно півроку тому. Екліптика нахилена до площини небесного екватора. Кут між ними становить 23,5ordm-.

Зміна схиляння

На небесній сфері розташовується так звана точка Овна. У ній Сонце змінює своє схиляння з південного на північне. Світило досягає цієї точки щороку в День весняного рівнодення, 21 березня. Сонце влітку піднімається набагато вище, ніж взимку. З цим пов`язана зміна температурного режиму і тривалості світлового дня. Коли приходить зима, Сонце у своєму русі відхиляється від небесного екватора до Північного полюса, а влітку – до Південного.

Календар

Світило розташовується точно на лінії небесного екватора два рази на рік: у дні осіннього і весняного рівнодення. В астрономії час, який потрібно Сонцю для переміщення з точки Овна і повернення до неї, називається тропічним роком. Триває він приблизно 365,24 дня. Саме тривалість тропічного року лежить в основі Григоріанського календаря. Він використовується сьогодні практично скрізь на Землі.

Сонце – це джерело життя на Землі. Процеси, що відбуваються в його надрах і на поверхні, надає відчутний вплив на нашу планету. Значення світила було зрозуміло вже в стародавньому світі. Сьогодні ми знаємо досить багато про явища, що відбуваються на Сонці. Природа окремих процесів завдяки досягненням техніки стала зрозумілою.

Сонце – єдина зірка, розташована досить близько для безпосереднього вивчення. Дані про світилі допомагають зрозуміти механізми «роботи» інших схожих космічних об`єктів. Однак Сонце ще зберігає чимало таємниць. Їх тільки належить розвідати. Такі явища, як схід Сонця, його переміщення по небу, випромінюване їм тепло, колись теж представляли собою загадки. Історія вивчення центрального об`єкта нашого шматочка Всесвіту показує, що з часом всі дивацтва і особливості світила знаходять своє пояснення.