Солнце. Источник жизни на Земле, центр и основа нашего мироздания, вечно пылающий в небе огненный шар божества. Как могли бы мы пройти мимо него и не написать каких-нибудь гадостей?
Гай Серегин
Что это вообще такое?
При всей нашей патриотичности, приходится признать, что звезда по имени Солнце - объект достаточно скромных масштабов по вселенским понятиям. Существуют звезды в 150 раз больше Солнца, которое весит всего-то 2x1027 тонн (хотя это ровно 99,8% веса всей нашей Солнечной системы, включая планеты, их спутники, астероиды и нас с тобой). С другой стороны, если бы у нас было крутое, самое тяжелое в мире солнце, то нам было бы негде жить, так как рядом с такими гигантами просто не образуются планеты: мешает чудовищная гравитация.
Как ты знаешь, мы непрестанно вертимся вокруг Солнца, но оно тоже не стоит на месте, а несется по кольцевой вокруг центра Млечного Пути, и как раз на данный момент оно решительно направляется из Рукава Ориона в Рукав Стрельца. В следующий раз, когда гаишник начнет спрашивать тебя, с какой скоростью ты двигался, сообщи ему, что вся наша планета вместе с Солнцем летит к чертям собачьим со скоростью 217 км в секунду, при этом вращаясь вокруг Солнца со скоростью 30 км в секунду, да еще и крутясь вокруг себя со скоростью 1000 км в час. Так что пусть он сам все это высчитывает.
Состоит Солнце преимущественно из водорода (примерно 73%) и гелия (примерно 25%), оставшиеся 2% приходятся на долю всякой мелочи типа хрома, никеля, железа, кальция, азота, серы, магния и т.д. Но водорода становится все меньше, так как внутри Солнца идет термоядерная реакция, превращающая его в гелий. При этом светило каждую секунду перерабатывает 4 миллиона тонн вещества, выделяя лучистую энергию. Мы называем ее солнечным светом и сушим под ней мокрое белье.
Так что пока у нас с Солнцем все обстоит хорошо. Но так, увы, будет не всегда.
Жизнь солнца
Примерно 4,59 миллиарда лет назад взорвалась одна сверхновая звезда или несколько сверхновых, расположенных по соседству.
Куча разлетевшейся от этого взрыва звездной пыли под действием сил гравитации сжалась в одну не самую большую, но симпатичную звезду, вокруг которой сформировалось еще несколько планет. Одна из планет оказалась столь удачно расположенной и ладно скроенной, что на ней даже зародилась жизнь.
Прошло 4,5 миллиарда лет. Солнце светит немножко ярче, чем вначале, и слегка уменьшилось в объеме. Жизнь на Земле начала интересоваться тем, долго ли еще эта халява продлится.
Прошло еще 3 миллиарда лет. Водород в ядре выгорает, оно становится меньше, зато внешняя оболочка Солнца расширяется. На Земле испаряется вся вода и выжигается атмосфера, а ее обитатели давно удрали в более дружелюбные уголки Вселенной.
Солнцу 8 миллиардов лет. Температура в его ядре достигла 100 миллионов градусов, из гелия начинает формироваться углерод и кислород, а само Солнце растет и превращается в красный гигант, края которого находятся там, где когда-то была планета Земля. Ее выжженные останки давно съедены раздувшимся Солнцем*.
« Люди, возможно, позволили бы этому произойти, но, к счастью, их цивилизация давно уступила место разумным бородавочникам. Они не дали голубой колыбели свинства погибнуть, телепортировав ее в спокойное место »
Еще через миллиард лет выгорающее ядро красного гиганта станет таким маленьким, что будет не в силах удерживать свою расползающуюся оболочку. Она оторвется и, остывая, превратится в планетарную туманность - облако красиво переливающегося газа. Солнце же будет висеть в пространстве маленьким белым карликом еще сотни миллиардов лет.
А потом атомы внутри бывшего Солнца замедлятся настолько, что оно совершенно остынет и превратится в черный карлик.
Боги солнца
Гелиос (Греция)
Греки, обитатели обильных дождями гор и рощ, не слишком почтительно относились к солнцу, прекрасно зная, что тучи и облака способны убрать его с небосклона в любой момент. Поэтому греческий Гелиос - это смиренный трудяга, которому некогда вмешиваться в интриги других богов: с утра он запрягает коней и весь день гонит их по небесному своду с востока на запад. Лишь один раз он позволил себе отдохнуть, уступив просьбам своего сына Фаэтона. Гелиос отдал парнишке пылающую колесницу, и, как любой подросток, дорвавшийся до ключей от папиной машины, Фаэтон, вне себя от счастья, принялся рулить, не соблюдая никаких правил движения. Он не справился с управлением, подпалил небо, перепугал созвездия и чуть не сжег Землю, так что Зевсу даже пришлось прибить несчастного молнией, чтобы остановить мировой пожар. Сегодня некоторые популяризаторы от астрономии высказывают гипотезы, что гибель Фаэтона - дошедший до нас через тысячелетия рассказ о некоем космическом катаклизме. Например, о падении гигантского метеорита.
Тонатиу (Мексика)
Бог солнца Тонатиу, молодой краснокожий человек с рыжими волосами, управлял как мирозданием, так и другими богами, поддерживая в них силу и молодость. А для этого ему требовалась человеческая кровь. И жрецы Тонатиу ежедневно прокалывали себе иглами уши, кончик языка, пенис и подушечки пальцев, чтобы обмазать кровью его изображения. Но, конечно, на такой скромной диете Тонатиу бы долго не продержался. Поэтому по праздникам его досыта кормили военнопленными и преступниками, которых сотнями притаскивали к алтарю. Жрецы рассекали жертве грудь, вырывали сердце и поднимали над головой, демонстрируя солнцу, какую отличную штуку ему дарят.
Ярило (Славяне)
Современные гей-славяне и прочая вдохновенная национальным величием публика любит мероприятия в стиле «Вятичи празднуют день Ярилы - бога солнца». Однако вся прелесть заключается в том, что славянский языческий пантеон канул в веках, оставив катастрофически мало сведений о том, кто там обретался. Над созданием этих образов трудились в основном салонные литераторы - всякие Островские и Гильфердинги. Именно их стараниями воссозданы и во многом придуманы всевозможные былины и сказания. Нет никаких реальных древних источников, связывающих Ярилу (культ которого, вероятно, был распространен в Киеве) с солнцем. Островский, впервые присвоивший ему этот титул в своей «Снегурочке», вероятно, исходил из аналогии «ярый - яркий», не слишком задумавшись о том, что вообще-то основное значение этого слова было «сильный». Славянским богом, который, видимо, как-то был связан с солнцем, специалисты называют менее известного Даждьбога.
Ра (Египет)
У египтян, живших в местности, где солнце практически постоянно висит над головой, не скрываемое никакими облачками, и зорко следит за тем, как люди машут мотыгой, не было сомнений в том, что солнце - важнейшая штука мироздания, верховный бог и правитель всего и вся. Во всех регионах Египта поклонялись прежде всего солнцу, но под разными именами: Атум-Ра, Амон-Ра, Хнум-Ра. И даже солнцу не в антропоморфном виде, а в виде простого солнечного диска - Атону. Да и прочие боги Египта всячески примазывались к высшей власти, тоже наделяя себя солнечными титулами. Например, Гор также именовался иногда Гор-Ра. Ра в ладье плывет по небу, он вездесущ, всеведущ и всезнающ. Другие боги - лишь его дети. К людям он относится терпимо и наиболее приличных из них после смерти забирает к себе в перевернутый небесный мир.
Лечит и калечит
При всей любви к солнцу приходится признать, что оно хорошо все же в умеренных дозах. И ночные бледнокожие жители, выползающие на улицу лишь в час открытия ночных клубов, и завсегдатаи пляжей, любящие понежиться под солнышком в зените, одинаково рискуют обзавестись различными неприятными заболеваниями.
Много солнца
Меланома
Или рак кожи. Если тебе случалось загорать до ожогов, а когда-то маленькие родинки разрослись, увеличились, начали чесаться или поднимаются над кожей больше чем на 1 мм, есть смысл показать их врачу.
Преждевременное старение
Морщины и пигментные пятна, идущие мудрым старцам, глупо смотрятся на молодежи. Они говорят не о жизненном опыте, а о том, что не все умеют пользоваться солнцезащитными кремами.
Световая крапивница
На солнце у некоторых граждан может развиться аллергия, выражающаяся в зудящей красной сыпи по всему телу. Риск обзавестись такой оригинальной, но неудобной особенностью выше всего у активных любителей позагорать.
Солнечный удар
В отличие от теплового удара, солнечный можно схлопотать, даже не чувствуя, что тебе особо жарко. Нагрев головы прямыми лучами солнца вызывает расширение кровеносных сосудов мозга,что может привести к отеку мозга. Носи панамку.
Красная потница
Потовые железы испаряют пот, но от жары кровеносные сосуды расширяются, кожа отекает и часть желез оказывается зажатой и нефункционирующей. Невышедший пот скапливается под кожей в виде заполненных всякой дрянью пузырьков.
* Примечание Phacochoerus"a Фунтика: « Кстати, лучше сократить время своих солнечных ванн до 15-20 минут в день при следующих болезнях: варикоз, гипертония, диабет, туберкулез, болезни щитовидной железы, недостаточность кровообращения, неврастения. У их обладателей происходит ерунда с теплообменом, так что дополнительно его нагружать не стоит »
Коперник-плагиатор
Идея Коперника, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот, восприняли в XVI веке как опасную новинку. Однако это знание преподавалось еще древними индийцами за две тысячи лет до того, а древний грек Аристарх Самосский описал весьма точно устройство Солнечной системы.
Мало солнца
Рахит
Дефицитный витамин D, необходимый для строения тела, мы вырабатываем сами - под воздействием ультрафиолета. Дети подземелья рискуют вырасти кривоногими и хилыми, даже если кормить их на убой.
Остеопороз
Ломкость и хрупкость костей с последующим медленным их заживанием - это еще одно свидетельство того, что кто-то редко грел их на солнышке.
Депрессия
Но и взрослые люди активно реагируют на недостаток ультрафиолета: их дни становятся серыми, настроение пасмурным, а впереди у них - полный мрак. А все потому, что ультрафиолет участвует в превращении аминокислоты триптофан (мясо, арахис) в гормон радости серотонин. Нет света - нет радости.
Болезнь Паркинсона
Половое бессилие
Сдержанность многих народов Заполярья, у женщин которых по полгода может не быть менструации, а у мужчин - желания, вызывается отсутствием солнца во время полярной ночи.
Консервное хозяйство
Когда очередной пессимист начнет выклевывать твой мозг рассказами о том, как скоро человечество исчерпает запасы топлива и впадет в ничтожество, - укажи пальцем вверх. Там над нами болтается неисчерпаемый и неиссякаемый источник энергии, который ежесекундно растрачивает миллионы тонн топлива в никуда. Нам остается только придумать сачок побольше, которым можно было бы выгребать эту энергию, которую мы пока потребляем в виде консервов: нефти, угля и газа.
Солярные символы
С изобретением колеса стало понятно, как на самом деле работает солнце. Конечно же, это просто видимое нам сверкающее колесо огромной колесницы.
Солярная спираль
Такое изображение светила встречается и на древнегреческих амфорах, и на северорусских прялках. Символ подразумевает то, что солнце - это не просто круг, а круг вращающийся, живой и вечный.
Крест-дерево
Именно так, кривенько, но с любовью, изображали солнце древние племена от Африки до Приэльбрусья. Ветки дерева и оленьи рога символизировали одновременно идею вечной жизни и мужественности.
Солнечный круг, небо вокруг
Современный ребенок, если попросить его нарисовать солнышко, обычно старательно изображает круг с отделенными от него лучиками более-менее равной длины. На самом деле такой вариант солнечного символа - весьма современный, основанный на приблизительном представлении об устройстве солнца и усвоенный младенцами в основном из мультиков и детских книжек. В древности же люди воспринимали внешний вид солнца иначе.
Круг с лепестками
Наиболее близок к современному представлению о том, как правильно рисовать солнце. Изображение солнца-цветка - уже скорее дань любви к декоративности, чем желание привлечь магическим действием - рисованием - на свою сторону могучую силу светила.
Свастика или коловрат
Древний индийский символ солнца, изрядно испоганенный XX веком, имеет в своей основе игрушку-вертушку, которая при движении зрительно превращается в поблескивающий круг.
Ближайшая к нам звезда – это конечно Солнце. Расстояние от Земли до него по космическим параметрам совсем небольшое: от Солнца до Земли солнечный свет идет всего лишь 8 минут.
Солнце – это не обычный желтый карлик, как считали ранее. Это центральное тело солнечной системы, возле которой вертятся планеты, с большим количеством тяжелых элементов. Это звезда, образовавшаяся после нескольких взрывов сверхновых, около которой сформировалась планетная система. За счет расположения, близкого к идеальным условиям, на третьей планете Земля возникла жизнь. Возраст Солнца насчитывает уже пять миллиардов лет. Но давайте разберемся, почему же оно светит? Какое строение Солнца, и каковы его характеристики? Что ждет его в будущем? Насколько значительное влияние оно оказывает на Землю и ее обитателей? Солнце – это звезда, вокруг которой вращаются все 9 планет солнечной системы, в том числе и наша. 1 а.е. (астрономическая единица) = 150 млн. км – таким же является и среднее расстояние от Земли до Солнца. В Солнечную систему входят девять больших планет, около сотни спутников, множество комет, десятки тысяч астероидов (малых планет), метеорные тела и межпланетные газ и пыл. В центре всего этого и находится наше Солнце.
Солнце светит уже миллионы лет, что подтверждают современные биологические исследования, полученные из остатков сине-зелено-синих водорослей. Изменись температура поверхности Солнца хотя бы на 10 %, и на Земле, погибло бы все живое. Поэтому хорошо, что наша звезда равномерно излучает энергию, необходимую для процветания человечества и других существ на Земле. В религиях и мифах народов мира, Солнце постоянно занимало главное место. Почти у всех народов древности, Солнце было самым главным божеством: Гелиос – у древних греков, Ра – бог Солнца древних египтян и Ярило у славян. Солнце приносило тепло, урожай, все почитали его, потому что без него не было бы жизни на Земле. Размеры Солнца впечатляют. Например, масса Солнца в 330 000 раз больше массы Земли, а его радиус в 109 раз больше. Зато плотность нашего звездного светила небольшая – в 1,4 раза больше, чем плотность воды. Движение пятен на поверхности заметил еще сам Галилео Галилей, таким образом доказав, что Солнце не стоит на месте, а вращается.
Конвективная зона Солнца
Радиоактивная зона около 2/3 внутреннего диаметра Солнца, а радиус составляет около 140 тыс.км. Удаляясь от центра, фотоны теряют свою энергию под влиянием столкновения. Такое явление называют — феномен конвекции. Это напоминает процесс, происходящий в кипящем чайнике: энергии, поступающей от нагревательного элемента, намного больше того количества, которое отводится тепло проводимостью. Горячая вода, находящаяся в близости от огня, поднимается, а более холодная опускается вниз. Этот процесс называются конвенция. Смысл конвекции в том, что более плотный газ распределяется по поверхности, охлаждается и снова идет к центру. Процесс перемешивания в конвективной зоне Солнца осуществляется непрерывно. Глядя в телескоп на поверхность Солнца, можно увидеть ее зернистую структуру — грануляции. Ощущение такое, что оно состоит из гранул! Это связано с конвекцией, происходящей под фотосферой.
Фотосфера Солнца
Тонкий слой (400 км) — фотосфера Солнца, находится прямо за конвективной зоной и представляет собой видимую с Земли «настоящую солнечную поверхность». Впервые гранулы на фотосфере сфотографировал француз Янссен в 1885г. Среднестатистическая гранула имеет размер 1000 км, передвигается со скоростью 1км/сек и существует примерно 15 мин. Темные образования на фотосфере можно наблюдать в экваториальной части, а потом они сдвигаются. Сильнейшие магнитные поля, являются отличительно чертой таких пятен. А темный цвет получается вследствие более низкой температуры, относительно окружающей фотосферы.
Хромосфера Солнца
Хромосфера Солнца (цветная сфера) – плотный слой (10 000 км) солнечной атмосферы, который находится прямо за фотосферой. Хромосферу наблюдать достаточно проблематично, за счет ее близкого расположения к фотосфере. Лучше всего ее видно, когда Луна закрывает фотосферу, т.е. во время солнечных затмений.
Солнечные протуберанцы – это огромные выбросы водорода, напоминающие светящиеся длинные волокна. Протуберанцы поднимаются на огромные расстояние, достигающие диаметра Солнца (1.4 млм км), двигаются со скоростью около 300 км/сек, а температура при этом, достигает 10 000 градусов.
Солнечная корона – внешние и протяженные слои атмосферы Солнца, берущие начало над хромосферой. Длина солнечной короны является очень продолжительной и достигает значений в несколько диаметров Солнца. На вопрос где именно она заканчивается, ученые пока не получили однозначного ответа.
Состав солнечной короны – это разряженная, высоко ионизированная плазма. В ней содержатся тяжелые ионы, электроны с ядром из гелия и протоны. Температура короны достигает от 1 до 2ух млн градусов К, относительно поверхности Солнца.
Солнечный ветер – это непрерывное истечение вещества (плазмы) из внешней оболочки солнечной атмосферы. В его состав входят протоны, атомные ядра и электроны. Скорость солнечного ветра может меняться от 300 км/сек до 1500 км/сек, в соответствии с процессами, происходящими на Солнце. Солнечный ветер, распространяется по всей солнечной системе и, взаимодействуя с магнитным полем Земли, вызывает различный явления, одним из которых, является северное сияние.
Характеристики Солнца
Масса Солнца: 2∙1030 кг (332 946 масс Земли)
Диаметр: 1 392 000 км
Радиус: 696 000 км
Средняя плотность: 1 400 кг/м3
Наклон оси: 7,25° (относительно плоскости эклиптики)
Температура поверхности: 5 780 К
Температура в центре Солнца: 15 млн градусов
Спектральный класс: G2 V
Среднее расстояние от Земли: 150 млн. км
Возраст: 5 млрд. лет
Период вращения: 25,380 суток
Светимость: 3,86∙1026 Вт
Видимая звездная величина: 26,75m
Внутреннее строение Солнца слоистое, или оболочечное, оно состоит из ряда сфер, или областей. В центре находится ядро, затем область лучевого переноса энергии, далее конвективная зона и, наконец, атмосфера. К ней ряд исследователей относят три внешние области: фотосферу, хромосферу и корону. Правда, другие астрономы к солнечной атмосфере относят только хромосферу и корону. Остановимся кратко на особенностях названных сфер.
Ядро - центральная часть Солнца со сверхвысоким давлением и температурой, обеспечивающими течение ядерных реакций. Они выделяют огромное количество электромагнитной энергии в предельно коротких диапазонах волн.
Область лучистого переноса энергии - находится над ядром. Она образована практически неподвижным и невидимым сверхвысокотемпературным газом. Передача через нее энергии, генерируемой в ядре, к внешним сферам Солнца осуществляется лучевым способом, без перемещения газа. Этот процесс надо представлять себе примерно так. Из ядра в область лучевого переноса энергия поступает в предельно коротковолновых диапазонах - гамма излучения, а уходит в более длинноволновом рентгеновском, что связано с понижением температуры газа к периферической зоне.
Конвективная область Солнца
Конвективная область - располагается над предыдущей. Она образована также невидимым раскаленным газом, находящимся в состоянии конвективного перемешивания. Перемешивание обусловлено положением области между двумя средами, резко различающимися по господствующим в них давлению и температуре. Перенос тепла из солнечных недр к поверхности происходит в результате локальных поднятий сильно нагретых масс воздуха, находящихся под высоким давлением, к периферии светила, где температура газа меньше и где начинается световой диапазон излучения Солнца. Толщина конвективной области оценивается приблизительно в 1/10 часть солнечного радиуса.Фотосфера
Фотосфера - это нижний из трех слоев атмосферы Солнца, расположенный непосредственно на плотной массе невидимого газа конвективной области. Фотосфера образована раскаленным ионизированным газом, температура которого у основания близка к 10000° К (т. е. абсолютная температура), а у верхней границы, расположенной примерно в 300 км выше, порядка 5000° К. Средняя температура фотосферы принимается в 5700° К. При такой температуре раскаленный газ излучает электромагнитную энергию преимущественно в оптическом диапазоне волн. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый как желтовато-яркий диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.Через прозрачный воздух фотосферы в телескоп отчетливо просматривается ее основание - контакт с массой непрозрачного воздуха конвективной области. Поверхность раздела имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Зерна, или гранулы, имеют поперечники от 700 до 2000 км. Положение, конфигурация и размеры гранул меняются. Наблюдения показали, что каждая гранула в отдельности выражена лишь какое-то короткое время (около 5-10 мин.), а затем исчезает, заменяясь новой гранулой. На поверхности Солнца гранулы не остаются неподвижными, а совершают нерегулярные движения со скоростью примерно 2 км/сек. В совокупности светлые зерна (гранулы) занимают до 40 процентов поверхности солнечного диска.
Процесс грануляции представляется как наличие в самом нижнем слое фотосферы непрозрачного газа конвективной области - сложной системы вертикальных круговоротов. Светлая ячея - это поступающая из глубины порция более разогретого газа по сравнению с уже охлажденной на поверхности, а потому и менее яркой, компенсационно погружающейся вниз. Яркость гранул на 10-20 процентов больше окружающего фона указывает на различие их температур в 200-300° С.
Образно грануляцию на поверхности Солнца можно сравнить с кипением густой жидкости типа расплавленного гудрона, когда со светлыми восходящими струями появляются пузырьки воздуха, а более темные и плоские участки характеризуют погружающиеся порции жидкости.
Исследования механизма передачи энергии в газовом шаре Солнца от центральной области к поверхности и ее излучение в космическое пространство показали, что она переносится лучами. Даже в конвективной зоне, где передача энергии осуществляется движением газов, большая часть энергии переносится излучением.
Таким образом, поверхность Солнца, излучающая энергию в космическое пространство в световом диапазоне спектра электромагнитных волн, - это разреженный слой газов фотосферы и просматривающаяся сквозь нее гранулированная верхняя поверхность слоя непрозрачного газа конвективной области. В целом зернистая структура, или грануляция, признается свойственной фотосфере - нижнему слою солнечной атмосферы.
Хромосфера солнца
Хромосфера. При полном солнечном затмении у самого края затемненного диска Солнца видно розовое сияние - это хромосфера. Она не имеет резких границ, а представляет собой сочетание множества ярких выступов или языков пламени, находящихся в непрерывном движении. Хромосферу сравнивают иногда с горящей степью. Языки хромосферы называют спикулами. Они имеют в поперечнике от 200 до 2000 км (иногда до 10000) и достигают в высоту нескольких тысяч километров. Их надо представлять себе как вырывающиеся из Солнца потоки плазмы (раскаленного ионизированного газа).Установлено, что переход от фотосферы к хромосфере сопровождается скачкообразным повышением температуры от 5700 К до 8000 - 10000 К. К верхней же границе хромосферы, находящейся приблизительно на высоте 14000 км от поверхности солнца, температура повышается до 15000 - 20000 К. Плотность вещества на таких высотах составляет всего 10-12 г/см3, т. е. в сотни и даже тысячи раз меньше, чем плотность нижних слоев хромосферы.
Солнечная корона
Солнечная корона - внешняя атмосфера Солнца. Некоторые астрономы называют ее атмосферой Солнца. Она образована наиболее разреженным ионизированным газом. Простирается примерно на расстояние 5 диаметров Солнца, имеет лучистое строение, слабо светится. Ее можно наблюдать только во время полного солнечного затмения. Яркость солнечной короны примерно такая же, как у Луны в полнолуние, что составляет лишь около 5/1000000 долей яркости Солнца. Корональные газы в высокой степени ионизированы, что определяет их температуру примерно в 1 млн. градусов. Внешние слои короны излучают в космическое пространство корональный газ - солнечный ветер. Это второй энергетический (после лучистого электромагнитного) поток Солнца, получаемый планетами. Скорость удаления коронального газа от Солнца возрастает от нескольких километров в секунду у короны до 450 км/сек на уровне орбиты Земли, что связано с уменьшением силы притяжения Солнца при увеличении расстояния. Постепенно разреживаясь по мере удаления от Солнца, корональный газ заполняет все межпланетное пространство. Он воздействует на тела Солнечной системы как непосредственно, так и через магнитное поле, которое несет с собой. Оно взаимодействует с магнитными полями планет. Именно корональный газ (солнечный ветер) является основной причиной полярных сияний на Земле и активности других процессов магнитосферы.,
Солнце в Стрельце , Солнце в Козероге , Солнце в Водолее , Солнце в Рыбах
Солнце - центральное и самое большое тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типичная звезда-карлик. Химический состав Солнца - оно состоит из водорода и гелия, остальные элементы менее 0,1%.
Источником Солнечной энергии является реакция превращения водорода в гелий со скоростью 600 миллионов тонн в секунду. При этом в ядре Солнца выделяется свет и тепло. Температура в ядре достигает 15 миллионов градусов.
Солнце является горячим вращаюшимся шаром, состоящим из светящегося газа. Радиус Солнца 696 т. км. Диаметр Солнца: 1392000 км (109 диаметров Земли).
Солнечная атмосфера (хромосфера и солнечная корона) очень активна, в ней наблюдаюся различные явления: вспышки, протуберанцы, солнечный ветер (постоянное истечение вещества короны в межпланетное пространство).
Протуберанцы (от лат. protubero вздуваюсь), громадные, протяженностью до сотен тысяч километров, языки раскаленного газа в солнечной короне, имеющие большую плотность и меньшую температуру, чем окружающая их плазма короны. На диске Солнца наблюдаются в виде темных волокон, а на его краю в виде светящихся облаков, арок или струй. Их темперагура может достигать до 4000 градусов.
Солнечная вспышка , самое мощное проявление солнечной активности, внезапное местное выделение энергии магнитных полей в короне и хромосфере Солнца. При солнечных вспышках наблюдаются: увеличение яркости хромосферы (8-10 мин), ускорение электронов, протонов и тяжелых ионов, рентгеновское и радиоизлучение.
Солнечные пятна , образования в фотосфере Солнца, развиваются из пор, могут достигать 200 тыс. км в поперечнике, существуют в среднем 10-20 суток. Температура в солнечных пятнах ниже температуры фотосферы, вследствие чего они в 2-5 раз темнее фотосферы. Часто пятна появляются группами. Солнечные пятна образуются, когда на поверхности Солнца сгущаются линии магнитного поля. Магнитное поле препятствует переносу энергии из глубин Солнца, поэтому пятна выглядят более холодными, более темными и как будто бы более глубокими по сравнению с окружающей поверхностью. Солнечные пятна живут несколько дней, а потом распадаются. Число солнечных пятен постоянно меняется в соответствии с активностью Солнца. Каждые 5 ½ лет Солнце проходит от максимума к минимуму активности. Минимум солнечной активности произошел два года назад. Солнце и солнечные пятна никогда нельзя наблюдать непосредственно.
Вращение Солнца вокруг оси, происходит в том же направлении, что и Земли (с запада на восток).Один оборот относительно Земли совершается за 27,275 сут (синодический период обращения), относительно неподвижных звезд за 25,38 сут (сидерический период обращения).
Затмения солнечные и лунные, происходят либо когда Земля попадает в тень, отбрасываемую Луной (солнечные затмения), либо когда Луна попадает в тень Земли (лунные затмения).
Длительность полных солнечных затмений не превышает 7,5 мин, частных (большой фазы) 2 ч. Лунная тень скользит по Земле со скоростью ок. 1 км/с, пробегая расстояние до 15 тыс. км, ее диаметром ок. 270 км. Полные лунные затмения могут длиться до 1 ч 45мин. Затмения повторяются в определенной последовательности через период времени в 6585 1/3 сут. Ежегодно бывает не более 7 затмений (из них не более 3 лунных).
Активность солнечной атмосферы переодически повторяется, 11-летний переод.
Солнце - основной источник энергии для Земли, оно оказывает влияние на все земные процессы. Земля находится на удачном расстоянии от Солнца, поэтому на ней сохранилась жизнь. Солнечное излучение создает пригодные для живых организмов условия. Если бы Земля была ближе - она была бы слишком горячей, и наоборот.
Поверхность Венеры разогрета почти до 500 градусов и давление атмосферы огромно, поэтому встретить там жизнь практически невозможно. Марс находится дальше от Солнца, для человека там слишком холодно, иногда температура ненадолго поднимается до 16 градусов. Обычно же на этой планете сильные морозы, при которых замерзает даже углекислый газ, из которого состоит атмосфера Марса.
Как долго будет существовать Солнце?
Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 млн. т. водорода, производя при этом примерно 4 млн. т. гелия. Сопоставляя такую скорость с массой Солнца, возникает вопрос: как долго просуществует наше светило? Совершенно ясно, что Солнце не будет существовать вечно, хотя впереди у него невероятно долгая жизнь. Сейчас оно находится в среднем возрасте. На переработку половины своего водородного топлива у него ушло 5 млрд. лет. В грядущие годы Солнце будет медленно разогреваться и немного увеличиваться в размере. В течение следующих 5 млрд. лет его температура и объем будут постепенно возрастать по мере того, как водород будет сгорать. Когда весь водород в центральном ядре израсходуется, Солнце будет в три раза больше, чем теперь. Все океаны на Земле выкипят. Умирающее Солнце поглотит Землю и превратит твердую породу в расплавленную лаву. В глубине Солнца ядра гелия будут комбинироваться, образуя ядра углерода и более тяжелых веществ. В конечном счете, Солнце остынет, превратившись в шар ядерных отходов, так называемый белый карлик.
 |
 |
 |
То, что без Солнца жизнь на Земле не существовала бы, люди поняли давным-давно, ведь его возвеличивали, ему поклонялись, а отмечая день Солнца, нередко приносили человеческие жертвы. За ним наблюдали и, создавая обсерватории, решали такие простые на первый взгляд вопросы о том, почему Солнце светит днём, какова по своей сути природа светила, когда происходит закат Солнца, где оно встаёт, какие объекты находятся вокруг Солнца, и планировали свою деятельность на основе полученных данных.
Ученые не догадывались, что на единственной звезде Солнечной системы существуют времена года, очень напоминающие «сезон дождей» и «сухой сезон». Активность Солнца попеременно возрастает то в северном, то в южном полушарии, длится одиннадцать месяцев, и столько же времени снижается. Наряду с одиннадцатилетним циклом его активности напрямую зависит жизнь землян, поскольку в это время из недр звезды выбрасываются мощные магнитные поля, вызывающие опасные для планеты солнечные возмущения.
Возможно, кое-кто удивится, узнав, что Солнце планетой не является. Солнце — это огромный, светящийся, состоящий из газов шар, внутри которого постоянно происходят термоядерные реакции, выделяющие энергию, дающую свет и тепло. Интересно, что подобной звезды в Солнечной системе не существует, а потому оно притягивает к себе все объекты более мелких размеров, оказавшиеся в зоне его гравитации, в результате чего они начинают вращаться вокруг Солнца по траектории.
Естественно, в космосе Солнечная система находится не сама по себе, а входит в состав Млечного пути, галактики, что являет собой огромную звёздную систему. От центра Млечного пути, Солнце отделяет 26 тыс. световых лет, поэтому движение Солнца вокруг него составляет один оборот за 200 млн. лет. А вот вокруг своей оси звезда оборачивается за месяц – и то, данные эти приблизительны: оно являет собой плазмовый шар, составные которого вращаются с разной скоростью, а потому трудно сказать, сколько именно времени уходит на полный оборот. Так, например, в районе экватора это происходит за 25 дней, у полюсов – на 11 дней больше.
Из всех известных на сегодняшний день звёзд, по яркости наше Светило находится на четвёртом месте (когда звезда проявляет солнечную активность, она светит ярче, чем когда спадает). Сам по себе этот огромный газообразный шар белого цвета, но из-за того, что наша атмосфера поглощает волны короткого спектра и луч Солнца у поверхности Земли рассеивается, свет Солнца становится желтоватого оттенка, а белый цвет можно увидеть разве что в ясный погожий день на фоне голубого неба.
Будучи единственной звездой Солнечной системы, Солнце также является единственным источником её света (не считая очень далёких звёзд). Несмотря на то, что Солнце и Луна на небе нашей планеты являются самыми крупными и яркими объектами, разница между ними огромная. Тогда как Солнце само излучает свет, спутник Земли, будучи абсолютно тёмным объектом, просто отражает его (можно сказать, что мы также видим Солнце ночью, когда на небе находится освещённая им Луна).
Светило Солнце – звезда молодая, её возраст, по оценкам учёных, составляет более четырёх с половиной миллиардов лет. А потому относится к звезде третьего поколения, которая была образована из остатков ранее существующих звёзд. Его по праву считают самым большим объектом Солнечной системы, поскольку его вес в 743 раза больше массы всех планет, вращающихся вокруг Солнца (наша планета в 333 тысяч раз легче Солнца и меньше его в 109 раз).
Атмосфера Солнца
Так как температурные показатели верхних слоёв Солнца превышают 6 тыс. градусов Цельсия, оно твёрдым телом не является: при такой высокой температуре любой камень или металл трансформируется в газ. К таким выводам учёные пришли недавно, поскольку раньше астрономы выдвигали предположение, что излучаемый звездой свет и тепло являются результатом горения.
Чем больше астрономы наблюдали за Солнцем, тем понятней становилось: его поверхность накалена до предела вот уже несколько миллиардов лет, а так долго ничего гореть не может. По одной из современных гипотез, внутри Солнца происходят те же процессы, что в атомной бомбе – материя преобразовывается в энергию, и в результате термоядерных реакций водород (его доля в составе звезды составляет около 73,5 %) трансформируется в гелий (почти 25%).
Слухи о том, что Солнце на Земле рано или поздно погаснет, не лишены оснований: количество водорода, находящегося в ядре, не безгранично. По мере его сгорания внешний слой звезды будет расширяться, в то время как ядро, наоборот, уменьшаться, в результате чего жизнь Солнца закончится, и оно преобразуется в туманность. Начнётся этот процесс нескоро. По расчётам учёных, это произойдёт не ранее, чем через пять-шесть миллиардов лет.
Что касается внутренней структуры, то поскольку звезда являет собой газообразный шар, с планетой его объединяет разве что наличие ядра.
Ядро
Именно здесь происходят все термоядерные реакции, порождающие тепло и энергию, которые, минуя все последующие слои Солнца, покидают её в виде солнечного света и кинетической энергии. Солнечное ядро простирается от центра Солнца на расстояние в 173 000 км (приблизительно 0,2 солнечного радиуса). Интересно, что в ядре звезда вокруг своей оси вращается намного быстрее, чем в верхних слоях.
Зона лучистого переноса
Ушедшие из ядра фотоны в зоне лучистого переноса сталкиваются с плазмовыми частицами (ионизированным газом, образованным из нейтральных атомов и заряженных частиц, ионов и электронов) и обмениваются с ними энергией. Столкновений наблюдается так много, что фотону, дабы миновать этот слой, иногда требуется около миллиона лет, и это несмотря на то, что плотность плазмы и её температурные показатели у внешней границы уменьшаются.
Тахоклин
Между зоной лучистого переноса и конвективной зоной находится очень тонкий слой, где происходит формирование магнитного поля – силовые линии электромагнитного поля вытягиваются плазмовыми потоками, увеличивая его напряжённость. Есть все основания предполагать, что здесь плазма значительно изменяет свою структуру.
Конвективная зона
Возле солнечной поверхности, температуры и плотности вещества становится недостаточно для того, чтобы энергия Солнца переносилась лишь с помощью переизлучения. Поэтому здесь плазма начинает вращаться, образовывая вихри, перенося энергию к поверхности, при этом чем ближе к внешнему краю зоны, тем больше она охлаждается, а плотность газа уменьшается. В то же время охлаждённые на поверхности частицы находящейся над ней фотосферы уходят в конвективную зону.
Фотосфера
Фотосферой называют самую яркую часть Солнца, которую можно увидеть с Земли в виде солнечной поверхности (называется она так условно, поскольку тело, состоящее из газа, поверхности не имеет, поэтому её относят к части атмосферы).
По сравнению с радиусом звезды (700 тыс. км) фотосфера представляет собой очень тонкий слой толщиной от 100 до 400 км.
Именно здесь во время проявления солнечной активности происходит выделение световой, кинетической и тепловой энергии. Поскольку температура плазмы в фотосфере ниже, чем в остальных местах, и присутствует сильное магнитное излучение, в неё формируются солнечные пятна, порождающие всем известный феномен, как вспышки на Солнце.
Хотя вспышки на Солнце непродолжительны, энергии в этот период выбрасывается чрезвычайно много. А проявляется она в виде заряженных частиц, ультрафиолетового, оптического, рентгеновского или гамма-излучения, а также плазмовых течений (на нашей планете они вызывают магнитные бури, негативно влияющие на здоровье людей).
Газ в этой части звезды относительно разряжён и вращается очень неравномерно: его оборот в районе экватора составляет 24 дня, на полюсах – тридцать. В верхних слоях фотосферы зафиксированы минимальные температурные показатели, из-за которых из 10 тыс. атомов водорода только один имеет заряженный ион (несмотря на это, даже в этой области плазма является достаточно ионизированной).
Хромосфера
Хромосферой называют верхнюю оболочку Солнца толщиной в 2 тыс. км. В этом слое температура резко возрастает, а водород и другие вещества начинают активно ионизироваться. Плотность этой части Солнца обычно невысока, а потому с Земли трудно различима, и увидеть её можно лишь в случае затмения Солнца, когда Луна закрывает собой более яркий слой фотосферы (хромосфера в это время светится красным цветом).
Корона
Корона является последней внешней, сильно раскалённой оболочкой Солнца, которая видна с нашей планеты во время полного солнечного затмения: она напоминает лучистый ореол. В другое время увидеть её невозможно из-за очень невысокой плотности и яркости.
Состоит она из протуберанцев, фонтанов раскалённого газа высотой до 40 тыс. км, и энергетических извержений, которые на огромной скорости уходят в космос, образуя солнечный ветер, состоящий из потока заряженных частиц. Интересно, что именно с солнечным ветром связаны многие природные явления нашей планеты, например, северное сияние. Надо заметить, что солнечный ветер сам по себе чрезвычайно опасен, и если нашу планету не защищала атмосфера, то он погубил бы всё живое.
Земной год
Вокруг Солнца наша планета движется на скорости около 30 км/с и период полного её оборота равняется одному году (длина орбиты составляет более 930 млн. км). В точке, где солнечный диск находится ближе всех к Земле, нашу планету от звезды отделяет 147 млн. км, а в наиболее удалённой точке – 152 млн. км.
Видимое с Земли «движение Солнца» изменяется на протяжении целого года, а его траектория напоминает восьмёрку, вытянутую вдоль оси Земли с севера на юг с уклоном в сорок семь градусов.
Происходит это из-за того, что угол отклонения оси Земли от перпендикуляра к плоскости орбиты составляет около 23,5 градусов, а поскольку наша планета вращается вокруг Солнца, лучи Солнца ежедневно и ежечасно (не считая экватора, где день равен ночи) меняют угол своего падения в одной и той же точке.
Летом в северном полушарии наша планета наклонена в сторону Светила, а потому лучи Солнца освещают земную поверхность максимально интенсивно. А вот зимой, поскольку путь солнечного диска по небу проходит очень низко, луч Солнца падает на нашу планету под более крутым углом, а потому земля прогревается слабо.
Средняя температура устанавливается, когда наступает осень или весна и Солнце расположено на одинаковом расстоянии по отношению к полюсам. В это время ночи и дни имеют приблизительно одинаковую продолжительность – и на Земле создаются климатические условия, являющие собой переходной этап между зимой и летом.
Такие изменения начинают проходить ещё зимой, после зимнего солнцестояния, когда траектория движения Солнца по небосводу изменяется, и оно начинает подниматься.
Поэтому, когда наступает весна, то Солнце приближается ко дню весеннего равноденствия, продолжительность дня и ночи становится одинаковой. Летом, 21 июня, в день летнего солнцестояния, солнечный диск достигает наивысшей точки над горизонтом.
Земной день
Если на небосвод смотреть с точки зрения землянина в поисках ответа на вопрос, почему Солнце светит днём и где оно встаёт, то вскоре можно убедиться, что Солнце всходит на востоке, а его заход можно увидеть на западе.
Происходит это из-за того, что наша планета не только движется вокруг Солнца, но ещё и вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за 24 часа. Если смотреть на Землю из космоса, то можно увидеть, что она, как большинство планет Солнца, оборачивается против часовой стрелки, с запада на восток. Стоя на Земле и наблюдая за тем, где Солнце показывается утром, всё видится в зеркальном отражении, а потому Солнце встаёт на востоке.
При этом наблюдается интересная картина: человек, наблюдая за тем, где Солнце находится, стоя на одной точке, вместе с Землёй движется в восточном направлении. В это же время части планеты, которые расположены в западной стороне, одну за другой постепенно начинает освещать свет Солнца. Так. например, восход Солнца на восточном побережье США можно увидеть на три часа раньше до того, как Солнце встаёт на западном.
Солнце в жизни Земли
Солнце и Земля настолько связаны друг с другом, что роль самой крупной звезды на небе трудно переоценить. Прежде всего, вокруг Солнца образовалась наша планета и появилась жизнь. Также энергия Солнца согревает Землю, луч Солнца освещает её, формируя климат, охлаждая её ночью, а после того, как Солнце всходит, снова согревает её. Что говорить, даже воздух с его помощью приобрёл свойства, необходимые для жизни (если не луч Солнца, он представлял бы собой жидкий океан из азота, окружающий глыбы льда и промёрзшую сушу).
Солнце и Луна, являясь крупнейшими объектами на небосводе, активно взаимодействуя друг с другом, не только освещают Землю, но и прямо влияют на движение нашей планеты – ярким примером этого действия являются приливы и отливы. На них воздействует Луна, Солнце в этом процессе находится на вторых ролях, но без его влияния тоже не обходится.
Солнце и Луна, Земля и Солнце, воздушные и водные потоки, окружающая нас биомасса, являются доступным, постоянно возобновляющимся энергетическим сырьём, который можно легко использовать (оно лежит на поверхности, его не нужно добывать из недр планеты, оно не образует радиоактивных и токсичных отходов).
Чтобы обратить внимание общественности на возможность использования возобновляемых источников энергии, с середины 90-х гг. прошлого столетия было принято решение отмечать Международный день Солнца. Таким образом, ежегодно, 3 мая, в день Солнца по всей территории Европы проводят семинары, выставки, конференции, направленные на то, чтобы показать людям, как можно использовать луч светила во благо, как определить время, когда происходит закат или рассвет Солнца.
Например, в день Солнца можно побывать на специальных мультимедийных программах, увидеть в телескоп огромные области магнитных возмущений и различные проявления солнечной активности. В день Солнца можно посмотреть на различные физические опыты и демонстрации, наглядно демонстрирующие, насколько мощным источником энергии является наше Светило. Нередко в День Солнца посетители получают возможность создать солнечные часы и проверить их в действии.
