Солнце- центральное светило нашей планетной системы, и физические процессы, протекающие в нем, в значительной степени определяют также физику планет, по крайней мере ближайших к Солнцу. Среднее

Солнце- центральное светило нашей планетной системы, и физические процессы, протекающие в нем, в значительной степени определяют также физику планет, по крайней мере ближайших к Солнцу. Среднее расстояние от Земли до Солнца- 150 миллионов километров- свет проходит его за 8 минут. Для сравнения- следующая ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4 световых лет...

Имея диаметр почти 1 392 000 км (примерно в 109 раз больше диаметра Земли) и массу 1.9891х10³⁰кг (это составляет 98% массы солнечной системы), Солнце является мощным источником энергии- источником всей жизни на Земле.

Ядро Солнца очень горячее (порядка 15 млн К) и давление в нем очень высокое (примерно в 300 млрд раз больше атмосферного давления на Земле) и атомы подходят так близко, что могут сливаться:

В настоящее время примерно половина водорода в ядре уже выгорела в термоядерных реакциях. Солнце в целом на 92.1% состоит из водорода, 7.8% составляет гелий и 0.01% приходится на углерод, железо и другие элементы. Каждую секунду 700 млрд тонн водорода сгорает на Солнце. Несмотря на такую огромную скорость потерь, энергии Солнца хватит еще на 5 млрд лет такой жизни (примерно столько же лет Солнцу от рождения). Закончит свою жизнь Солнце белым карликом.

Средняя плотность кипящего плазменного шара, которым является Солнце, раза в 4 меньше плотности Земли.
Фотону требуется миллион лет, чтобы добраться от ядра Солнца до его поверхности. Сначала энергия передается излучением- примерно 70% пути. Затем начинает работать конвекция- процесс, напоминающий кипение. За конвективной зоной следует слой атмосферы Солнца, называемый фотосферой- это поверхность Солнца, которую мы видим. Толщина фотосферы очень маленькая- ~350 км- это около 1/200 радиуса Солнца. Располагающиеся над фотосферой хромосфера и корона практически свободно пропускают непрерывное излучение фотосферы. В первом приближении можно считать, что фотосфера испускает непрерывное тепловое излучение как абсолютно черное тело с температурой 6000К. Практически вся энергия излучения Солнца заключена в излучении фотосферы, приходящемся на интервал длин волн от 1500 А до 0.5 см. В видимой области спектра излучение Солнца почти не зависит от cолнечной активности- наличия на фотосфере пятен и т.д. Количество энергии, приносимой солнечными лучами за 1 мин на площадку в 1 см² , расположенную вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца, называют солнечной постоянной. ее значение равно 1.4х10³ вт/м² . Отсюда можно посчитать, что светимость Солнца равна 3.86х10²⁶ Ватт. Звезды типа Солнца- стационарные звезды с термоядерным источником энергии- не меняют своей светимости в течение многих миллионов лет. Все же следует заметить, что изменения солнечной постоянной могут составлять доли процента в зависимости от солнечной активности.

До изобретения радио и запуска космических телескопов, которые позволили наблюдателям освоить всю шкалу электромагнитных волн, от самого жесткого гамма излучения, рентгена и ультрафиолета до метровых радиоволн, единственным свидетельством переменности солнечной активности было изменение количества пятен на фотосфере- оно меняется с периодом в 11 лет. Фактически, между 1640 и 1700 гг на Солнце вообще не было пятен Этот период, называемый минимумом Маундера, совпал с "малым ледниковым периодом"- общим похоладанием на Земле, когда реки, которые никогда не замерзали, покрылись льдом, а снег лежал круглый год на всех широтах. Это может быть случайным совпадением, а скорее, нет.

В настоящее время Солнце находится на пике активности. А.С. Чижевский в начале века обнаружил зависимость между солнечной активностью и социальной активностью людей - войнами, революциями, а также эпидемиями, и даже можно заметить корреляцию с землетрясениями: И вновь и вновь взошли На Солнце пятна, И омрачились трезвые умы, И пал престол, и были неотвратны Голодный мор и ужасы чумы....

На самом деле полный магнитный цикл Солнца составляет 22 года- за это время происходит полная переполюсовка магнитного поля Солнца, и пятна, которые представляют собой места выхода магнитного поля из-под фотосферы, возвращаются на свои места. Т.е. пятна на Солнце появляются не где попало, а там, где диктует магнитное поле (теория "солнечного динамо"). Места пятен в течение цикла образуют "диаграмму бабочки"- в начале цикла пятна появляются на средних широтах, затем, расширяя свой "ареал", дрейфуют к экватору.

Пятно (активная область) кажется темным, потому что температура в нем ниже (4500К) окружающей его фотосферы (6000К). А ниже она потому, что в месте выхода сильного магнитного поля (1500- 3500 э) - поперечное движение плазмы затруднено, а ослабление конвекции приводит к меньшему поступлению энергии в область пятен. Пятна обычно всплывают парами противоположной полярности- из одного пятна магнитное поле выходит, в другое входит.
Но не только тепло и свет посылает нам Солнце. В верхних слоях атмосферы - хромосфере (температура которой составляет 4300-8300К) и короне (миллионы К) непрерывно происходят бурные события- вспышки, корональные выбросы масс, пересоединения магнитных арок над активными областями. Поток заряженных частиц (в основном электроны и протоны), называемый "солнечным ветром" непрерывно вытекает из солнца, и распространяется через солнечную систему со скоростью 450км в секунду. В самом скромном случае эти потоки вызывают полярные сияния, кометные хвосты, но могут вызывать и радиопомехи, влиять на орбиты спутников... Спутник Улисс, изучавший полярные области Солнца, обнаружил, что скорость солнечного ветра на полюсах почти в два раза больше- 750 км в сек.

Процессы в хромосфере и короне хорошо видны, в частности, в радиодиапазоне и рентгене (спутник Йоко), а также в ультрафиолетовых линиях, в которых наблюдает телескоп EIT космической станции СОХО (всего на этой станции 11 различных инструментов). Изображения со спутников обновляются в интернете каждый день.

Дата добавления: 2015-08-29