Čo je známe o slnku. Slnečná sústava. Slnko. Slnko je zdrojom života na Zemi
Najbližšia hviezda k nám je, samozrejme, Slnko. Podľa kozmických parametrov je vzdialenosť od Zeme k nej pomerne malá: zo Slnka na Zem putuje slnečné svetlo len 8 minút.
Slnko nie je obyčajný žltý trpaslík, ako sa doteraz myslelo. Toto je centrálne teleso slnečnej sústavy, okolo ktorého sa točia planéty s veľkým množstvom ťažkých prvkov. Ide o hviezdu, ktorá vznikla po niekoľkých výbuchoch supernov, okolo ktorých sa vytvoril planetárny systém. Vďaka polohe, blízkej ideálnym podmienkam, vznikol život na tretej planéte Zem. Slnko má už päť miliárd rokov. Ale pozrime sa, prečo to svieti? Aká je štruktúra Slnka a aké sú jeho vlastnosti? Čo ho čaká v budúcnosti? Aký významný je jeho vplyv na Zem a jej obyvateľov? Slnko je hviezda, okolo ktorej sa točí všetkých 9 planét slnečnej sústavy, vrátane našej. 1 a.u. (astronomická jednotka) = 150 miliónov km – rovnaká je aj priemerná vzdialenosť od Zeme k Slnku. Slnečná sústava zahŕňa deväť veľkých planét, asi stovku satelitov, veľa komét, desaťtisíce asteroidov (malých planét), meteoroidy a medziplanetárny plyn a prach. V centre toho všetkého je naše Slnko.
Slnko svieti už milióny rokov, čo potvrdzujú aj moderné biologické štúdie získané zo zvyškov modro-zeleno-modrých rias. Zmeňte teplotu povrchu Slnka aspoň o 10% a na Zemi by všetok život zomrel. Preto je dobré, že naša hviezda rovnomerne vyžaruje energiu potrebnú pre blahobyt ľudstva a ostatných tvorov na Zemi. V náboženstvách a mýtoch národov sveta vždy zaujímalo hlavné miesto Slnko. Takmer všetky národy staroveku bolo Slnko najdôležitejším božstvom: Helios - medzi starými Grékmi, Ra - boh Slnka starých Egypťanov a Yarilo medzi Slovanmi. Slnko prinieslo teplo, úrodu, všetci si ho vážili, lebo bez neho by na Zemi nebol život. Veľkosť Slnka je pôsobivá. Napríklad hmotnosť Slnka je 330 000-krát väčšia ako hmotnosť Zeme a jeho polomer je 109-krát väčší. Ale hustota nášho hviezdneho tela je malá - 1,4-krát väčšia ako hustota vody. Pohyb škvŕn na povrchu si všimol sám Galileo Galilei, čím dokázal, že Slnko nestojí, ale rotuje.
konvekčná zóna slnka
Rádioaktívna zóna je asi 2/3 vnútorného priemeru Slnka a polomer je asi 140 tisíc km. Pohybom od stredu strácajú fotóny pod vplyvom zrážky svoju energiu. Tento jav sa nazýva fenomén konvekcie. Je to podobné procesu, ktorý prebieha vo varnej kanvici: energia prichádzajúca z vykurovacieho telesa je oveľa väčšia ako množstvo tepla, ktoré sa odoberá vedením. Horúca voda, ktorá je v blízkosti ohňa, stúpa, zatiaľ čo studenšia klesá. Tento proces sa nazýva konvencia. Význam konvekcie je, že hustejší plyn je distribuovaný po povrchu, ochladzuje sa a opäť ide do stredu. Proces miešania v konvekčnej zóne Slnka je nepretržitý. Pri pohľade cez ďalekohľad na povrch Slnka môžete vidieť jeho zrnitú štruktúru - granulácie. Pocit je taký, že sa skladá z granúl! Je to spôsobené konvekciou vyskytujúcou sa pod fotosférou.
fotosféra slnka
Tenká vrstva (400 km) – fotosféra Slnka, sa nachádza priamo za konvekčnou zónou a predstavuje „skutočný slnečný povrch“ viditeľný zo Zeme. Prvýkrát granule na fotosfére odfotografoval Francúz Janssen v roku 1885. Priemerná granula má veľkosť 1000 km, pohybuje sa rýchlosťou 1 km/s a existuje približne 15 minút. Tmavé útvary na fotosfére možno pozorovať v rovníkovej časti a potom sa posúvajú. Charakteristickým znakom takýchto škvŕn sú najsilnejšie magnetické polia. A tmavá farba je získaná v dôsledku nižšej teploty v porovnaní s okolitou fotosférou.
Chromosféra Slnka
Slnečná chromosféra (farebná guľa) je hustá vrstva (10 000 km) slnečnej atmosféry, ktorá sa nachádza priamo za fotosférou. Je dosť problematické pozorovať chromosféru, vzhľadom na jej blízkosť k fotosfére. Najlepšie je to vidieť, keď Mesiac uzavrie fotosféru, t.j. počas zatmení Slnka.
Slnečné protuberancie sú obrovské emisie vodíka pripomínajúce žiariace dlhé vlákna. Protuberancie stúpajú do veľkých vzdialeností, dosahujú priemer Slnka (1,4 milióna km), pohybujú sa rýchlosťou asi 300 km/s a teplota zároveň dosahuje 10 000 stupňov.
Slnečná koróna je vonkajšia a rozšírená vrstva atmosféry Slnka, ktorá pochádza nad chromosférou. Dĺžka slnečnej koróny je veľmi dlhá a dosahuje niekoľko slnečných priemerov. Na otázku, kde presne končí, vedci zatiaľ nedostali jednoznačnú odpoveď.
Zloženie slnečnej koróny je riedka, vysoko ionizovaná plazma. Obsahuje ťažké ióny, elektróny s jadrom hélia a protóny. Teplota koróny dosahuje od 1 do 2 miliónov stupňov K vzhľadom na povrch Slnka.
Slnečný vietor je nepretržitý odtok hmoty (plazmy) z vonkajšieho obalu slnečnej atmosféry. Pozostáva z protónov, atómových jadier a elektrónov. Rýchlosť slnečného vetra sa môže meniť od 300 km/s do 1500 km/s, v súlade s procesmi prebiehajúcimi na Slnku. Slnečný vietor sa šíri po celej slnečnej sústave a v interakcii s magnetickým poľom Zeme spôsobuje rôzne javy, z ktorých jeden je polárna žiara.
Charakteristika Slnka
Hmotnosť Slnka: 2∙1030 kg (332 946 hmotností Zeme)
Priemer: 1 392 000 km
Rádius: 696 000 km
Priemerná hustota: 1 400 kg/m3
Axiálny sklon: 7,25° (vzhľadom na rovinu ekliptiky)
Povrchová teplota: 5 780 K
Teplota v strede Slnka: 15 miliónov stupňov
Spektrálna trieda: G2 V
Priemerná vzdialenosť od Zeme: 150 miliónov km
Vek: 5 miliárd rokov
Doba rotácie: 25 380 dní
Svietivosť: 3,86∙1026W
Zdanlivá magnitúda: 26,75 m
To, že bez Slnka by život na Zemi neexistoval, ľudia pochopili už dávno, pretože bol vyvýšený, bol uctievaný a oslavujúc deň Slnka často prinášali ľudské obete. Sledovali ho a pri vytváraní observatórií riešili také zdanlivo jednoduché otázky, prečo Slnko cez deň svieti, aká je povaha svietidla, kedy Slnko zapadá, kde vychádza, aké objekty sú okolo Slnka a plánovali ich činnosti na základe prijatých údajov.
Vedci netušili, že na jedinej hviezde v slnečnej sústave sú ročné obdobia, ktoré veľmi pripomínajú „obdobie dažďov“ a „obdobie sucha“. Aktivita Slnka sa striedavo zvyšuje na severnej a južnej pologuli, trvá jedenásť mesiacov a rovnako dlho klesá. Spolu s jedenásťročným cyklom jej činnosti priamo závisí život pozemšťanov, pretože v tomto čase sú z útrob hviezdy vyvrhované silné magnetické polia, ktoré spôsobujú slnečné poruchy, ktoré sú pre planétu nebezpečné.
Niekoho môže prekvapiť, že Slnko nie je planéta. Slnko je obrovská, svietiaca guľa plynov, v ktorej neustále prebiehajú termonukleárne reakcie, uvoľňuje energiu, dáva svetlo a teplo. Je zaujímavé, že takáto hviezda v slnečnej sústave neexistuje, a preto k sebe priťahuje všetky objekty menších rozmerov, ktoré sa nachádzajú v jej gravitačnej zóne, v dôsledku čoho sa začnú otáčať okolo Slnka po trajektórii.
Vo vesmíre sa slnečná sústava prirodzene nenachádza sama o sebe, ale je súčasťou Mliečnej dráhy, galaxie, ktorá je obrovským hviezdnym systémom. Od stredu Mliečnej dráhy delí Slnko 26 tisíc svetelných rokov, takže pohyb Slnka okolo neho predstavuje jednu revolúciu za 200 miliónov rokov. Hviezda sa však otočí okolo svojej osi za mesiac – a aj tak sú tieto údaje približné: ide o plazmovú guľu, ktorej komponenty rotujú rôznou rýchlosťou, a preto je ťažké presne povedať, koľko času trvá jej dokončenie. revolúcia. Takže napríklad v oblasti rovníka sa to stane za 25 dní, na póloch - o 11 dní viac.
Spomedzi všetkých dnes známych hviezd je naša Luminárka na štvrtom mieste z hľadiska jasnosti (keď hviezda vykazuje slnečnú aktivitu, žiari jasnejšie, ako keď upadá). Sama o sebe je táto obrovská plynná guľa biela, ale vďaka tomu, že naša atmosféra pohlcuje krátkospektrálne vlny a slnečný lúč je rozptýlený v blízkosti zemského povrchu, slnečné svetlo zožltne a bielu farbu je možné vidieť iba na jasný, pekný deň na pozadí modrej oblohy.
Ako jediná hviezda v slnečnej sústave je Slnko aj jediným zdrojom jej svetla (nepočítajúc veľmi vzdialené hviezdy). Napriek tomu, že Slnko a Mesiac sú najväčšie a najjasnejšie objekty na oblohe našej planéty, rozdiel medzi nimi je obrovský. Zatiaľ čo Slnko samo vyžaruje svetlo, satelit Zeme, keďže je absolútne tmavý objekt, ho jednoducho odráža (môžeme tiež povedať, že Slnko vidíme aj v noci, keď je ním osvetlený Mesiac na oblohe).
Slnko svietilo - mladá hviezda, jej vek je podľa vedcov viac ako štyri a pol miliardy rokov. Preto sa vzťahuje na hviezdu tretej generácie, ktorá vznikla z pozostatkov už existujúcich hviezd. Je právom považovaný za najväčší objekt v slnečnej sústave, pretože jeho hmotnosť je 743-krát väčšia ako hmotnosť všetkých planét obiehajúcich okolo Slnka (naša planéta je 333-tisíckrát ľahšia ako Slnko a 109-krát menšia ako ona).
Atmosféra Slnka
Keďže teplotné ukazovatele horných vrstiev Slnka presahujú 6 000 stupňov Celzia, nejde o pevné teleso: pri takej vysokej teplote sa akýkoľvek kameň alebo kov premení na plyn. Vedci dospeli k takýmto záverom nedávno, pretože skorší astronómovia tvrdili, že svetlo a teplo vyžarované hviezdou sú výsledkom spaľovania.
Čím viac astronómov sledovalo Slnko, tým bolo jasnejšie: jeho povrch sa už niekoľko miliárd rokov zahrieva na maximum a nič nemôže tak dlho horieť. Podľa jednej z moderných hypotéz prebiehajú vo vnútri Slnka rovnaké procesy ako v atómovej bombe – hmota sa premieňa na energiu a v dôsledku termonukleárnych reakcií sa premieňa vodík (jeho podiel vo hviezde je asi 73,5 %). na hélium (takmer 25%) .
Fámy, že Slnko na Zemi skôr či neskôr zhasne, nie sú neopodstatnené: množstvo vodíka v jadre nie je neobmedzené. Keď horí, vonkajšia vrstva hviezdy sa rozšíri, zatiaľ čo jadro sa naopak zníži, v dôsledku čoho sa skončí život Slnka a premení sa na hmlovinu. Tento proces začne čoskoro. Podľa vedcov sa tak stane najskôr o päť až šesť miliárd rokov.
Čo sa týka vnútornej štruktúry, keďže hviezda je plynná guľa, s planétou ju spája iba prítomnosť jadra.
Jadro
Práve tu prebiehajú všetky termonukleárne reakcie, pri ktorých vzniká teplo a energia, ktoré obchádzajú všetky nasledujúce vrstvy Slnka a zanechávajú ho vo forme slnečného svetla a kinetickej energie. Slnečné jadro siaha od stredu slnka do vzdialenosti 173 000 km (približne 0,2 polomeru Slnka). Je zaujímavé, že v jadre sa hviezda otáča okolo svojej osi oveľa rýchlejšie ako vo vyšších vrstvách.
Žiarivá prenosová zóna
Fotóny opúšťajúce jadro v zóne prenosu žiarenia sa zrážajú s časticami plazmy (ionizovaný plyn vytvorený z neutrálnych atómov a nabitých častíc, iónov a elektrónov) a vymieňajú si s nimi energiu. Zrážok je toľko, že fotónu niekedy trvá okolo milióna rokov, kým prejde touto vrstvou, a to aj napriek tomu, že hustota plazmy a jej teplotné ukazovatele na vonkajšej hranici klesajú.
tacholín
Medzi radiačnou prenosovou zónou a konvekčnou zónou je veľmi tenká vrstva, kde dochádza k tvorbe magnetického poľa - siločiary elektromagnetického poľa sú vyťahované prúdmi plazmy, čím sa zvyšuje jej sila. Existujú všetky dôvody domnievať sa, že tu plazma výrazne mení svoju štruktúru.
konvekčná zóna
V blízkosti slnečného povrchu sa teplota a hustota hmoty stáva nedostatočnou na to, aby sa energia Slnka preniesla iba pomocou reradiácie. Preto sa tu plazma začína otáčať, vytvára víry, prenáša energiu na povrch, pričom čím bližšie k vonkajšiemu okraju zóny, tým viac sa ochladzuje a hustota plynu klesá. Zároveň častice fotosféry umiestnené nad ňou, ochladené na povrchu, prechádzajú do konvekčnej zóny.
Photosphere
Fotosféra sa nazýva najjasnejšia časť Slnka, ktorú je možné vidieť zo Zeme vo forme slnečného povrchu (nazýva sa tak konvenčne, keďže teleso pozostávajúce z plynu nemá povrch, preto sa označuje ako časť atmosféry).
V porovnaní s polomerom hviezdy (700 tisíc km) je fotosféra veľmi tenká vrstva s hrúbkou 100 až 400 km.
Práve tu pri prejave slnečnej aktivity dochádza k uvoľňovaniu svetelnej, kinetickej a tepelnej energie. Keďže teplota plazmy vo fotosfére je nižšia ako na iných miestach a je tam silné magnetické žiarenie, vytvárajú sa v nej slnečné škvrny, ktoré spôsobujú známy jav ako slnečné erupcie.
Hoci slnečné erupcie sú krátkodobé, počas tohto obdobia sa uvoľňuje mimoriadne veľké množstvo energie. A prejavuje sa vo forme nabitých častíc, ultrafialového, optického, röntgenového či gama žiarenia, ako aj prúdov plazmy (na našej planéte spôsobujú magnetické búrky, ktoré negatívne ovplyvňujú zdravie ľudí).
Plyn v tejto časti hviezdy je pomerne riedky a rotuje veľmi nerovnomerne: jeho revolúcia okolo rovníka je 24 dní, na póloch - tridsať. V horných vrstvách fotosféry boli zaznamenané minimálne teplotné indikátory, vďaka ktorým má z 10 000 atómov vodíka iba jeden nabitý ión (napriek tomu je aj v tejto oblasti plazma značne ionizovaná).
Chromosféra
Chromosféra sa nazýva horná škrupina Slnka s hrúbkou 2 000 km. V tejto vrstve teplota prudko stúpa a vodík a ďalšie látky sa začnú aktívne ionizovať. Hustota tejto časti Slnka je zvyčajne nízka, a preto je ťažké ju odlíšiť od Zeme a je ju možné vidieť iba v prípade zatmenia Slnka, keď Mesiac pokrýva jasnejšiu vrstvu fotosféry ( chromosféra v tomto čase svieti na červeno).
Koruna
Koróna je posledný vonkajší, veľmi horúci obal Slnka, ktorý je viditeľný z našej planéty počas úplného zatmenia Slnka: pripomína žiarivé halo. Inokedy ho nie je možné vidieť kvôli veľmi nízkej hustote a jasu.
Pozostáva z výbežkov, fontán s horúcim plynom vysokých až 40 000 km a energetických erupcií, ktoré idú do vesmíru veľkou rýchlosťou a vytvárajú slnečný vietor pozostávajúci z prúdu nabitých častíc. Je zaujímavé, že mnohé prírodné javy našej planéty sú spojené so slnečným vetrom, napríklad polárnou žiarou. Treba si uvedomiť, že samotný slnečný vietor je mimoriadne nebezpečný a ak by našu planétu nechránila atmosféra, potom by zničil všetok život.
zemský rok
Naša planéta sa pohybuje okolo Slnka rýchlosťou asi 30 km/sa doba jej úplnej obrátky je jeden rok (dĺžka obežnej dráhy je viac ako 930 miliónov km). V bode, kde je slnečný disk najbližšie k Zemi, je naša planéta oddelená od hviezdy 147 miliónov km a v najvzdialenejšom bode - 152 miliónov km.
„Pohyb Slnka“ videný zo Zeme sa počas celého roka mení a jeho trajektória pripomína osmičku natiahnutú pozdĺž zemskej osi zo severu na juh so sklonom štyridsaťsedem stupňov.
Deje sa tak preto, že uhol odchýlky zemskej osi od kolmice k rovine obežnej dráhy je asi 23,5 stupňa, a keďže naša planéta sa točí okolo Slnka, lúče Slnka denne a každú hodinu (bez započítania rovník, kde sa deň rovná noci) menia uhol ich pádu v rovnakom bode.
V lete na severnej pologuli je naša planéta naklonená k Slnku, a preto lúče Slnka osvetľujú zemský povrch čo najintenzívnejšie. Ale v zime, keďže dráha slnečného disku cez oblohu je veľmi nízka, dopadá slnečný lúč na našu planétu pod strmším uhlom, a preto sa Zem slabo zohrieva.
Priemerná teplota sa nastaví, keď príde jeseň alebo jar a Slnko je v rovnakej vzdialenosti od pólov. V tomto čase majú noci a dni približne rovnaké trvanie – a na Zemi sa vytvárajú klimatické podmienky, ktoré sú prechodným štádiom medzi zimou a letom.
Takéto zmeny sa začínajú diať aj v zime, po zimnom slnovrate, kedy sa mení trajektória pohybu Slnka po oblohe a začína stúpať.
Preto, keď prichádza jar, Slnko sa blíži ku dňu jarnej rovnodennosti, dĺžka dňa a noci je rovnaká. V lete, 21. júna, v deň letného slnovratu, dosiahne slnečný kotúč svoj najvyšší bod nad obzorom.
Deň Zeme
Ak sa pozriete na oblohu z pohľadu pozemšťana pri hľadaní odpovede na otázku, prečo Slnko cez deň svieti a kde vychádza, potom sa môžete čoskoro uistiť, že Slnko vychádza na východe a jeho nastavenie je vidieť na západe.
Deje sa tak vďaka tomu, že sa naša planéta nielen pohybuje okolo Slnka, ale aj rotuje okolo svojej osi, čím za 24 hodín urobí úplnú revolúciu. Ak sa pozriete na Zem z vesmíru, môžete vidieť, že sa, ako väčšina planét Slnka, otáča proti smeru hodinových ručičiek, zo západu na východ. Stojac na Zemi a pozorovať, kde sa ráno objavuje Slnko, všetko je vidieť zrkadlovo, a preto Slnko vychádza na východe.
Zároveň je pozorovaný zaujímavý obraz: osoba, ktorá pozoruje, kde je Slnko, stojaca na jednom bode, sa pohybuje spolu so Zemou východným smerom. Zároveň časti planéty, ktoré sa nachádzajú na západnej strane, jedna po druhej, postupne začnú osvetľovať svetlo Slnka. Takže. napríklad východ slnka na východnom pobreží USA je možné vidieť až tri hodiny pred východom slnka na západnom pobreží.
Slnko v živote zeme
Slnko a Zem sú navzájom tak prepojené, že úlohu najväčšej hviezdy na oblohe možno len ťažko preceňovať. V prvom rade sa okolo Slnka vytvorila naša planéta a objavil sa život. Taktiež energia Slnka ohrieva Zem, lúč Slnka ju osvetľuje, vytvára klímu, v noci ju ochladzuje a po východe Slnka ju opäť ohrieva. Čo môžem povedať, aj vzduch s jeho pomocou získal vlastnosti potrebné pre život (ak nie lúč Slnka, bol by to tekutý oceán dusíka obklopujúci bloky ľadu a zamrznutú zem).
Slnko a Mesiac, ktoré sú najväčšími objektmi na oblohe, ktoré sa navzájom aktívne ovplyvňujú, nielen osvetľujú Zem, ale tiež priamo ovplyvňujú pohyb našej planéty - živým príkladom tejto akcie sú prílivy a odlivy. Ovplyvňuje ich Mesiac, Slnko je v tomto procese na vedľajšej koľaji, no bez jeho vplyvu sa to tiež nezaobíde.
Slnko a Mesiac, Zem a Slnko, prúdi vzduch a voda, biomasa okolo nás je dostupná, neustále obnoviteľné energetické suroviny, ktoré sa dajú ľahko využiť (leží na povrchu, netreba ju ťažiť z v útrobách planéty, nevytvára rádioaktívny a toxický odpad).
Upozorniť verejnosť na možnosť využívania obnoviteľných zdrojov energie už od polovice 90. rokov. storočia sa rozhodlo osláviť Medzinárodný deň slnka. Preto sa každý rok 3. mája v deň Slnka v celej Európe konajú semináre, výstavy, konferencie, ktorých cieľom je ukázať ľuďom, ako využiť svetelný lúč pre dobro, ako určiť čas západu alebo východu slnka. vyskytuje.
Napríklad v deň Slnka môžete navštíviť špeciálne multimediálne programy, cez ďalekohľad vidieť obrovské oblasti magnetických porúch a rôzne prejavy slnečnej aktivity. V deň Slnka sa môžete pozrieť na rôzne fyzikálne experimenty a ukážky, ktoré názorne dokazujú, akým silným zdrojom energie je naše Svetielko. Návštevníci často na Deň slnka dostanú príležitosť vytvoriť slnečné hodiny a vyskúšať ich v akcii.
Slnko je jedinou hviezdou slnečnej sústavy, okolo neho sa pohybujú všetky planéty sústavy, ako aj ich satelity a iné objekty, až po kozmický prach. Ak porovnáme hmotnosť Slnka s hmotnosťou celej slnečnej sústavy, tak to bude asi 99,866 percenta.
Slnko je jednou zo 100 000 000 000 hviezd v našej Galaxii a je medzi nimi štvrtá najväčšia. Najbližšia hviezda k Slnku, Proxima Centauri, sa nachádza vo vzdialenosti štyroch svetelných rokov od Zeme. Od Slnka k planéte Zem 149,6 milióna km, svetlo z hviezdy dosiahne za osem minút. Od stredu Mliečnej dráhy sa hviezda nachádza vo vzdialenosti 26 tisíc svetelných rokov, pričom okolo nej rotuje rýchlosťou 1 otáčky za 200 miliónov rokov.
Prezentácia: Sun
Podľa spektrálnej klasifikácie patrí hviezda k typu „žltý trpaslík“, podľa hrubých výpočtov má vek niečo vyše 4,5 miliardy rokov, je v strede životného cyklu.
Slnko, ktoré pozostáva z 92 % vodíka a 7 % hélia, má veľmi zložitú štruktúru. V jej strede je jadro s polomerom približne 150 000 – 175 000 km, čo je až 25 % celkového polomeru hviezdy, v jej strede sa teplota blíži k 14 000 000 K.
Jadro sa otáča okolo svojej osi vysokou rýchlosťou a táto rýchlosť výrazne prevyšuje ukazovatele vonkajších obalov hviezdy. Tu prebieha reakcia tvorby hélia zo štyroch protónov, v dôsledku čoho sa získa veľké množstvo energie, ktorá prechádza všetkými vrstvami a vyžaruje z fotosféry vo forme kinetickej energie a svetla. Nad jadrom je radiačná transportná zóna, kde sa teploty pohybujú v rozmedzí 2-7 miliónov K. Potom nasleduje konvektívna zóna hrubá asi 200 000 km, kde už nedochádza k prežiareniu na prenos energie, ale k miešaniu plazmy. Na povrchu vrstvy je teplota približne 5800 K.
Atmosféru Slnka tvorí fotosféra, ktorá tvorí viditeľný povrch hviezdy, chromosféra s hrúbkou asi 2000 km a koróna, posledný vonkajší slnečný obal, ktorého teplota sa pohybuje v rozmedzí 1 000 000 - 20 000 000 K. Ionizované častice, nazývané slnečný vietor, vychádzajú z vonkajšej časti koróny.
Keď Slnko dosiahne vek asi 7,5 - 8 miliárd rokov (teda po 4 - 5 miliardách rokov), hviezda sa zmení na „červeného obra“, jej vonkajšie obaly sa roztiahnu a dostanú sa na obežnú dráhu Zeme, čo môže tlačiť na planétu do väčšej vzdialenosti.
Pod vplyvom vysokých teplôt sa život v dnešnom ponímaní stane jednoducho nemožným. Slnko strávi posledný cyklus svojho života v stave „bieleho trpaslíka“.
Slnko je zdrojom života na Zemi
Slnko je najdôležitejším zdrojom tepla a energie, vďaka čomu za asistencie ďalších priaznivých faktorov existuje na Zemi život. Naša planéta Zem sa otáča okolo svojej osi, takže každý deň, keď sme na slnečnej strane planéty, môžeme sledovať úsvit a úžasnú krásu západu slnka a v noci, keď časť planéty spadne do tieňa, môže sledovať hviezdy na nočnej oblohe.
Slnko má obrovský vplyv na život na Zemi, podieľa sa na fotosyntéze, pomáha pri tvorbe vitamínu D v ľudskom tele. Slnečný vietor spôsobuje geomagnetické búrky a práve jeho prienik do vrstiev zemskej atmosféry spôsobuje taký krásny prírodný úkaz, akým je polárna žiara, nazývaná aj polárna žiara. Slnečná aktivita sa mení v smere poklesu alebo nárastu približne raz za 11 rokov.
Od začiatku vesmírneho veku sa výskumníci zaujímali o Slnko. Na profesionálne pozorovanie sa používajú špeciálne teleskopy s dvoma zrkadlami, boli vyvinuté medzinárodné programy, no najpresnejšie údaje možno získať mimo vrstiev zemskej atmosféry, takže najčastejšie sa výskum uskutočňuje zo satelitov a kozmických lodí. Prvé takéto štúdie sa uskutočnili už v roku 1957 v niekoľkých spektrálnych rozsahoch.
Dnes sa na obežnú dráhu vypúšťajú satelity, čo sú miniatúrne observatóriá, ktoré umožňujú získať veľmi zaujímavé materiály na štúdium hviezdy. V rokoch prvého prieskumu vesmíru človekom bolo vyvinutých a vypustených niekoľko kozmických lodí zameraných na štúdium Slnka. Prvým z nich bola séria amerických satelitov vypustených v roku 1962. V roku 1976 odštartovala západonemecká aparatúra Helios-2, ktorá sa prvýkrát v histórii priblížila k hviezde na minimálnu vzdialenosť 0,29 AU. Zároveň bol zaznamenaný výskyt ľahkých jadier hélia počas slnečných erupcií, ako aj magnetické rázové vlny pokrývajúce rozsah 100 Hz-2,2 kHz.
Ďalším zaujímavým zariadením je slnečná sonda Ulysses, vypustená v roku 1990. Je vypustený na obežnú dráhu blízko slnečnej dráhy a pohybuje sa kolmo na pás ekliptiky. 8 rokov po štarte absolvovalo zariadenie prvý obeh okolo Slnka. Zaregistroval špirálovitý tvar magnetického poľa hviezdy, ako aj jeho neustály nárast.
V roku 2018 plánuje NASA vypustiť aparatúru Solar Probe +, ktorá sa priblíži k Slnku na najbližšiu možnú vzdialenosť – 6 miliónov km (to je 7-krát menšia vzdialenosť ako dosah Helius-2) a bude zaberať kruhovú dráhu. Na ochranu pred extrémnymi teplotami je vybavený štítom z uhlíkových vlákien.
Sme úplne závislí od našej hviezdy – Slnka. Zem sa točí okolo svojej osi, slnko pomaly vychádza nad obzor a celý deň osvetľuje a ohrieva povrch zeme a všetko na ňom. Bez slnka by nebol život.
Čo bolo pred slnkom? Ako vznikol?
Pred piatimi miliardami rokov neexistovalo ani Slnko, ani deväť planét, ktoré ho obklopovali.
Atómy, ktoré tvoria naše telá, lietali medzihviezdnym priestorom v oblakoch plynu a prachu. Vedci si myslia, že tento oblak plynu, ktorý pozostával hlavne z vodíka, sa otáčal okolo svojej osi. Čím viac mrak zbieral prach a plyn, tým viac sa sťahoval, čiže zmenšoval.
Sila, ktorá spôsobuje stiahnutie oblaku, je sila gravitácie. Vo vnútri oblaku boli častice priťahované k časticiam, ktoré sa spojili. Postupne sa oblak začal synchrónne otáčať všetkými jeho časťami súčasne.
Zaujímavý fakt: Svetlo vyžarované Slnkom sa svojou silou rovná svetlu 4 biliónov žiaroviek.
Príklad vzniku Slnka
Na ilustráciu toho, ako sa to stalo, astronóm William Hartmann navrhol jednoduchý experiment. Šálku kávy musíte pretrepať. Kvapalina v pohári sa pohybuje náhodne. Ak do šálky kvapnete trochu mlieka, častice kávy sa začnú otáčať jedným smerom. Niečo podobné. Stalo sa to aj v oblaku, v ktorom bol náhodný pohyb častíc postupne nahradený ich usporiadanou synchrónnou rotáciou, to znamená, že oblak sa začal úplne otáčať jedným smerom.
Súvisiace materiály:
Prečo Pluto nie je planéta?
Vedci dodali tomuto príbehu dramatický nádych. Veria, že keď sa oblak vytvoril, neďaleko neho vybuchla hviezda. Zároveň sa mohutné prúdy hmoty rozptýlili rôznymi smermi. Časť tejto hmoty sa zmiešala s hmotou oblaku plynu a prachu našej slnečnej sústavy. Výsledkom bola ešte rýchlejšia kompresia cloudu.
Čím viac bol oblak stlačený, tým rýchlejšie sa otáčal, ako krasokorčuliarka, ktorá si pri točení tlačí ruky k telu (a tiež sa začne rýchlejšie točiť). Čím rýchlejšie sa oblak otáčal, tým viac sa menil jeho tvar. V strede sa oblak stal viac vydutým, keďže sa tam nahromadilo viac hmoty. Okrajová časť oblaku zostala plochá. Čoskoro tvar oblaku pripomínal tvar pizze s guľou uprostred. Táto guľa, áno, hádate správne, bolo naše dieťa – Slnko. Akumulácia plynu v strede „pizzy“ bola väčšia ako moderná veľkosť celej slnečnej sústavy. Vedci nazývajú novonarodené Slnko protohviezda.
Súvisiace materiály:
Najväčšie planéty vo vesmíre
Stalo sa to veľmi, veľmi pomaly, v priebehu tisícok a tisícok rokov, keď sa protohviezda a jej okolitý mrak naďalej zmršťovali pod vplyvom gravitačnej sily. Atómy, ktoré tvoria oblak, sa zrazili a uvoľnili teplo. Teplota oblaku rástla najmä v hustejšom strede, kde bola vyššia frekvencia zrážok atómov. Plyn v protohviezde začal žiariť. V útrobách formujúceho sa Slnka sa teplota postupne zvyšovala až na milióny stupňov.
Pri takých nepredstaviteľne vysokých teplotách a rovnako vysokom tlaku sa začalo diať niečo nové s atómami zovretými a pritlačenými k sebe. Atómy vodíka sa začali navzájom spájať a vytvárať atómy hélia. Pri každej premene vodíka na hélium sa uvoľnilo malé množstvo energie – teplo a svetlo. Keďže tento proces prebiehal všade v jadre Slnka, táto energia zaliala svetlom celú slnečnú sústavu. Slnko sa rozsvietilo ako obrovská elektrická lampa. Od tej chvíle sa Slnko stalo živou hviezdou, rovnakou, akú vidíme na nočnej oblohe.
Súvisiace materiály:
Jupiterove prstene - zaujímavé fakty
Slnko produkuje energiu prostredníctvom procesu nazývaného jadrová fúzia. Jadrová fúzia je riadený výbuch v strede Slnka, kde sa teploty pohybujú od 15 miliónov do 22 miliónov stupňov Celzia. Každú sekundu v hlbinách Slnka sa 4 milióny ton vodíka premenia na hélium. Výkon svetelného toku, ktorý je v tomto prípade vyžarovaný, sa rovná výkonu 4 biliónov elektrických žiaroviek.
Zaujímavý fakt: keď bolo Slnko mladé, bolo 20-krát väčšie a 100-krát jasnejšie ako teraz.
Čo bude so Slnkom ďalej?
Je potrebné pripomenúť, že zásoba vodíka na Slnku je obmedzená. Postupom času sa zloženie nášho svietidla mení. Ak na začiatku svojej histórie Slnko pozostávalo zo 75 percent vodíka a 25 percent hélia, teraz obsah vodíka klesol na 35 percent. Ako ste uhádli, prichádza okamih, keď vodík v útrobách hviezdy zmizne. Ako každé palivo, aj vodík sa nakoniec minie. Slnko nemá odkiaľ brať nový vodík. Jadro hviezdy je teraz vyrobené z hélia. Jadro je obklopené tenkým vodíkovým obalom. Vodík v obale sa naďalej premieňa na hélium, ale hviezda už vstúpila do poradia poklesu.
Slnko - popis, známe parametre.
Tabuľka parametrov Slnka:
| č. p.p. | Názov parametra | Údaje |
| 1 | Objav ľudstva | neznámy |
| 2 | Stredný polomer | 695 508 km |
| 3 | Stredný obvod (dĺžka rovníka) | 4 370 005, 6 km |
| 4 | Objem | 1 409 272 569 059 860 000 km3 |
| 5 | Hmotnosť | 1,989,100,000,000,000,000,000,000,000,000 kg |
| 6 | Hustota | 1,409 g/cm3 |
| 7 | Plocha povrchu | 6 078 747 774 547 km2 |
| 8 | Zrýchlenie gravitácie | 274,0 m/s 2 |
| 9 | Druhá vesmírna rýchlosť | 2223720 km/h |
| 10 | Obdobie revolúcie okolo svojej osi | 25.38 pozemských dní |
| 11 | Sklon otáčania okolo svojej osi | 7.25 asi vo vzťahu k ekliptike |
| 12 | Povrchová teplota | 5500 °C |
| 13 | Spektrálny typ | G2V |
| 14 | Jas | 3,83 x 1033. erg/sec |
| 15 | Vek | 4 600 000 000 rokov |
| 16 | Zlúčenina | 92,1 % vodíka, 7,8 % hélia |
| 17 | synodické obdobie | 27,2753 dní |
| 18 | Obdobie rotácie na rovníku | 26,8 dňa |
| 19 | Obdobie rotácie na póloch | 36 dní |
| 20 | Rýchlosť vo vzťahu k blízkym hviezdam | 19,7 km/s |
| 21 | Priemerná vzdialenosť od Zeme | 149 600 000 (1 astronomická jednotka) |
| 22 | Konštantná hodnota slnečného žiarenia v priemernej vzdialenosti od Zeme | 1,365 - 1,369 kW/m2 |
Naše Slnko je normálna hviezda G2, jedna z viac ako 100 miliárd hviezd v našej galaxii.
Slnko je zďaleka najväčším objektom v slnečnej sústave. Obsahuje viac ako 99,8 % celkovej hmotnosti slnečnej sústavy (Jupiter obsahuje viac ako zvyšok planét).
Často hovoríme, že Slnko je „obyčajná“ hviezda. Je to pravda v tom zmysle, že je veľa iných hviezd ako on. Stále je však veľa menších hviezd a sú tu aj oveľa väčšie. Ak sú všetky hviezdy usporiadané postupne podľa hmotnosti od najväčšej po najmenšiu, potom Slnko vstúpi do prvých 10% všetkých hviezd. Priemerná hmotnosť hviezd v našej galaxii je pravdepodobne menšia ako polovica hmotnosti Slnka.
Slnko sa odráža v mnohých mytológiách: Gréci ho nazývali Helios a Rimania Sol.
Slnko, ktoré v súčasnosti tvorí asi 70 % hmotnosti vodíka a 28 % hélia, všetky ostatné prvky, väčšinou kovy, tvoria menej ako 2 % hmotnosti Slnka. Zloženie Slnka sa časom pomaly mení, keď Slnko vo svojom jadre premieňa vodík na hélium.
Vonkajšie vrstvy majú diferencovanú rotáciu: na rovníku vykoná povrch jednu otáčku každých 25,4 dňa, v blízkosti pólov za približne 36 dní. Toto zvláštne správanie je spôsobené tým, že Slnko nie je pevné teleso ako na Zemi. Podobné efekty sú pozorované na plynných planétach slnečnej sústavy. Diferenciálna rotácia tiež zasahuje do vnútra Slnka, ale jadro Slnka sa otáča ako pevné teleso.
Jadro je pravdepodobne 25% polomeru Slnka. Teplota jadra je 15 600 000 stupňov Kelvina a tlak 250 000 000 000 atmosfér. V strede jadra je hustota Slnka 150-krát väčšia ako hustota vody.
Energetický výkon Slnka je asi 386 000 000 000 miliárd MW. Každú sekundu sa asi 700 000 000 ton vodíka premení na 695 000 000 ton hélia a 5 000 000 ton hmoty (= 3,86e33 erg) sa uvoľní ako energia gama žiarenia.
Povrch Slnka, nazývaný fotosféra, má povrchovú teplotu asi 5800 K. Teplota na slnečných škvrnách je len 3800 K (v porovnaní s okolitými oblasťami Slnka vyzerajú tmavo). Slnečné škvrny môžu mať priemer až 50 000 km. Slnečné škvrny sú spôsobené zložitou a doteraz nie úplne pochopenou interakciou s magnetickým poľom Slnka.
Nad povrchom Slnka leží chromosféra.
Veľmi riedka oblasť nad chromosférou, nazývaná koróna, sa rozprestiera na milióny kilometrov vo vesmíre, ale je viditeľná iba počas úplného zatmenia Slnka. Teplota koróny je viac ako 1 000 000 K.
Zhodou okolností majú Mesiac a Slnko rovnakú uhlovú veľkosť ako pri pohľade zo Zeme. Zatmenie Slnka sa v určitých oblastiach Zeme vyskytuje raz alebo dvakrát do roka.
Magnetické pole Slnka je veľmi silné a zložité a magnetosféra Slnka (známa aj ako heliosféra) siaha ďaleko za obežnú dráhu Pluta.
Okrem tepla a svetla Slnko vyžaruje prúd nabitých častíc (väčšinou protónov a elektrónov), známych ako slnečný vietor, ktorý sa pohybuje po celej slnečnej sústave rýchlosťou 450 km/s.
Najnovšie údaje zo sondy Ulysses ukazujú, že počas minima slnečného cyklu sa slnečný vietor vyžarovaný z polárnych pólov pohybuje rýchlosťou 750 kilometrov za sekundu, čo je polovica rýchlosti slnečného vetra vyžarovaného na rovníku.
Zdá sa, že zloženie slnečného vetra sa líši aj v polárnych oblastiach. Počas slnečného maxima sa však slnečný vietor pohybuje strednou rýchlosťou.
Slnečný vietor má veľký vplyv na chvosty komét a dokonca má citeľný vplyv aj na trajektórie kozmických lodí.
Vek Slnka je asi 4,5 miliardy rokov. Od svojho zrodu už spotreboval asi polovicu vodíka vo svojom jadre. Bude vyžarovať teplo ešte ďalších 5 miliárd rokov. Nakoniec mu však dôjde vodíkové palivo.