Что происходит в центре Солнца

Солнце представляет собой почти идеальную сферу, состоящую из горячей плазмы и магнитных полей. Это звезда в центре нашей Солнечной системы. Но что происходит в его центре, что происходит в ядре Солнца?

Что происходит в центре Солнца

Солнце, как мы давно знаем, — звезда, но гораздо меньшая, чем голубые гиганты. Согласно ядерной космохронологии, он образовался 4,6 миллиарда лет назад.

Около ¾ массы Солнца состоит из водорода, остальное в основном состоит из гелия, и менее 2% составляют более тяжелые элементы — кислород, углерод, неон, железо. Хотя его цвет белый, с поверхности Земли он кажется нам желтым из-за рассеяния синего света в атмосфере.

Желтый карлик классифицируется по спектральному классу как G2V, так как в сигнатуре спектрального класса G2 указывает, что температура его поверхности составляет ~ 5778 K или около 5505 C, и ожидается, что типичная звезда G2 будет существовать 10 миллиардов лет.

V показывает, что Солнце является частью главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рассела (кривая, вокруг которой расположено большинство звезд, известных как карликовые звезды) и высвобождает свою энергию в результате ядерного синтеза ядер водорода в гелий. Таким образом, в своем ядре Солнце ежесекундно превращает 620 миллионов тонн водорода.

Вы были бы действительно удивлены, узнав, что в прошлом астрономы считали солнце незначительной звездой, но сегодня оно считается более яркой звездой, чем 85% звезд в галактике Млечный Путь, большинство из которых являются красными карликами. Его горячая корона постоянно расширяется в космос, создавая солнечный ветер, поток заряженных частиц, достигающий гелиопаузы на расстоянии почти 100 а.е.

Область внутри звездной сферы, образованной солнечным ветром, называется гелиосферой и является крупнейшей непрерывной структурой в Солнечной системе. Его абсолютная величина составляет +4,83, но из-за большой близости к Земле это самый яркий объект на небе с видимой величиной-26,74.

Возможно, многие из вас знают, что свет распространяется от солнца до земли за 8 минут, но знаете ли вы, что энергия этого солнечного света поддерживает почти всю жизнь на нашей планете посредством процесса фотосинтеза и управляет нашим климатом? Все начинается изнутри, как говорят люди, но что происходит внутри Солнца?

Считается, что ядро ​​достигает своего центра примерно на 20-25% солнечного радиуса. Его плотность достигает 150 г/см3/— представьте себе плотность воды х 150/и температуру 15,7 млн ​​Кельвинов. На поверхности температура Солнца может достигать 5800 К.

Солнечная и гелиосферная обсерватория/SOHO — Solar and Heliospheric Observatory/— проект Европейского космического агентства и НАСА с целью изучения внутреннего строения Солнца, его атмосферы и происхождения солнечного ветра, потока высокоионизированных газ, который выбрасывается непрерывно и далеко за пределы Солнечной системы. Аппарат был запущен в космос 2 декабря 1995 года на ракете Atlas IIAS и вступил в строй в мае 1996 года. Первоначально планировалась только 2-летняя миссия, но из-за ее успеха НАСА и ЕКА решили продолжить работу до 2003 года. Эта отсрочка позволяет ученым SOHO сравнить поведение Солнца с 1996 года, когда на его поверхности было мало солнечных пятен, с пиком солнечных пятен в 2000 году.

Согласно анализу данных миссии SOHO, ядро ​​Солнца вращается с большей скоростью, чем промежуточная зона. Это внутренний слой Солнца, который находится между ядром и конвекционной зоной. В основном это место, где энергия передается от ядра к внешним слоям путем диффузии. Энергия движется через промежуточную зону в виде фотонов. Вещество в этом слое настолько плотное, что фотоны проходят очень короткое расстояние, прежде чем поглощаются или рассеиваются другими частицами. По этой причине гамма-лучам требуется около 171 000 лет, чтобы успешно покинуть межзвездную зону Солнца. В течение этого интервала температура плазмы падает с 15 миллионов градусов Цельсия вокруг ядра до 1,5 миллиона градусов в верхней части промежуточной зоны.

Условно это внешний слой Солнца, простирающийся на глубину 200 000 км под его поверхностью, что составляет около 70% радиуса звезды. Энергия в этом слое переносится преимущественно конвекцией. Температура здесь ниже, чем в промежуточной зоне, поэтому теплообмен идет медленнее. Плотность газа достаточно мала, чтобы образовывались конвекционные потоки, переносящие тепло в фотосферу. После того, как вещество всплывает в фотосферу, оно охлаждается и уплотняется, затем опускается на поверхность интерстициальной зоны. Там он снова нагревается, и цикл продолжается.

Будущее Солнца

Солнце недостаточно массивно, чтобы взорваться как сверхновая. Вместо этого еще через 4–5 миллиардов лет он станет красным гигантом, истощив запасы водорода в своем ядре. Затем он начнет преобразовывать гелий в углерод и температуру ядра.его температура повысится до 3 × 108 К. Высокая температура заставит внешние конвекционные слои Солнца «вздуться», возможно, достигнув орбиты Земли.

Однако недавние исследования предполагают, что в результате интенсивной потери массы Солнцем во время инфляции Земля переместится на более высокую орбиту. Плотность внешних слоев Солнца как красного гиганта будет меньше нынешней плотности атмосферы Земли, но при значительно более высокой температуре (около 2000-3000 К). Истощая гелий в своем ядре, Солнце будет подвергаться тепловым пульсациям — сжатиям и расширениям с возрастающей амплитудой — с каждым последующим циклом, теряя некоторые из своих внешних слоев, пока, наконец, не станет белым карликом.

Солнце израсходует свои запасы топлива. Когда они истощатся, его структура начнет меняться — ядро ​​сожмется и станет еще горячее, а внешние слои начнут расширяться под влиянием различных реакций. Постепенно Солнце станет красным гигантом.

Тогда все на Земле погибнет. После этого солнечное ядро станет маленьким и чрезвычайно плотным, Солнце станет Белым Карликом, который довольно быстро потухнет и превратится в прохладный шар.

Эта неизбежная фаза наступит не раньше, чем через 5 000 000 000 лет.

Есть одна вещь, которую ученые до сих пор не могут предсказать. Дотянется ли Солнце до Земли и даже поглотит ее по мере своего расширения?

См. также:

-Новые факты о Солнце потрясли ученых;

-Главный секрет Солнца.