Potovanje skozi sončni sistem: naše sonce
VICTOR HABBICK VISIONS/Science Photo Library/Getty Images
Poleg tega, da je Sonce osrednji vir svetlobe in toplote v našem sončnem sistemu, je bilo tudi vir zgodovinskega, verskega in znanstvenega navdiha. Zaradi pomembne vloge, ki jo ima Sonce v naših življenjih, je bilo raziskano bolj kot kateri koli drug predmet v vesolju, zunaj našega planeta Zemlje. Danes se sončni fiziki poglabljajo v njeno strukturo in dejavnosti, da bi razumeli več o delovanju nje in drugih zvezd.
Sonce z Zemlje
Najvarnejši način opazovanja Sonca je projiciranje sončne svetlobe skozi sprednji del teleskopa, skozi okular in na bel list papirja. NIKOLI ne glejte neposredno v Sonce skozi okular, razen če ima poseben sončni filter. Carolyn Collins Petersen
Z naše izhodiščne točke na Zemlji je Sonce videti kot rumeno-bela svetlobna krogla na nebu. Leži približno 150 milijonov kilometrov stran od Zemlje, v delu galaksije Rimske ceste, imenovanem Orionov rokav.
Opazovanje Sonca zahteva posebne previdnostne ukrepe, ker je tako svetlo. Nikoli ga ni varno gledati skozi teleskop, razen če ima vaš teleskop poseben sončni filter.
Eden zanimivih načinov opazovanja Sonca je med popolnim sončnim mrkom . Ta poseben dogodek je, ko se Luna in Sonce postavita v linijo, kot ju vidimo z našega zornega kota na Zemlji. Luna za kratek čas zakrije Sonce in je varno gledati vanjo. Kar večina ljudi vidi, je biserno bela sončna korona, ki se razteza v vesolje.
Vpliv na planete
Sonce in planeti v svojih relativnih položajih. PAST
Gravitacija je sila, ki ohranja kroženje planetov znotraj sončnega sistema. Gravitacija Sončeve površine je 274,0 m/sdva. Za primerjavo, Zemljina gravitacijska sila je 9,8 m/sdva. Ljudje, ki se vozijo na raketi blizu površja Sonca in poskušajo ubežati njegovi gravitacijski sili, bi morali pospešiti do hitrosti 2.223.720 km/h, da bi pobegnili. To je nekaj močan gravitacija!
Sonce prav tako oddaja stalen tok delcev, imenovan 'sončni veter', ki vse planete kopa v sevanju. Ta veter je nevidna povezava med Soncem in vsemi telesi v sončnem sistemu, ki povzroča sezonske spremembe. Na Zemlji ta sončni veter vpliva tudi na tokove v oceanu, naše dnevno vreme , in naše dolgoročno podnebje.
maša
Sonce prevladuje v sončnem sistemu po masi ter s svojo toploto in svetlobo. Občasno izgubi maso zaradi izboklin, kot je prikazana tukaj. Stocktrek/ Digital Vision/ Getty Images
Sonce je masivno. Po prostornini vsebuje večino mase v sončnem sistemu – več kot 99,8 % celotne mase planetov, lun, prstanov, asteroidov in kometov skupaj. Je tudi precej velik, saj meri 4.379.000 km okoli svojega ekvatorja. Vanjo bi se umestilo več kot 1.300.000 Zemelj.
Znotraj Sonca
Plastista struktura Sonca in njegove zunanje površine ter atmosfere. NASA
Sonce je krogla pregretega plina. Njegov material je razdeljen na več plasti, skoraj kot goreča čebula. Evo, kaj se dogaja na Soncu od znotraj navzven.
Prvič, energija se proizvaja v samem središču, imenovanem jedro. Tam se vodik zlije v helij. Proces fuzije ustvarja svetlobo in toploto. Jedro se segreje na več kot 15 milijonov stopinj zaradi fuzije in tudi zaradi neverjetno visokega pritiska iz plasti nad njim. Lastna gravitacija Sonca uravnava pritisk toplote v njegovem jedru in ga ohranja v sferični obliki.
Nad jedrom ležita sevalna in konvekcijska cona. Tam so temperature nižje, okoli 7000 K do 8000 K. Potrebno je nekaj sto tisoč let, da fotoni svetlobe uidejo iz gostega jedra in potujejo skozi ta območja. Sčasoma dosežejo površino, imenovano fotosfera.
Sončeva površina in atmosfera
Slika Sonca v lažnih barvah, kot jo vidi Solar Dynamics Observatory. Naša zvezda je rumeni pritlikavec tipa G. NASA/SDO
Ta fotosfera je vidna 500 km debela plast, iz katere končno uide večina sončnega sevanja in svetlobe. To je tudi izvor sončnih peg . Nad fotosfero leži kromosfera ('barvna krogla'), ki jo lahko med popolnimi sončnimi mrki na kratko opazimo kot rdečkast rob. Temperatura enakomerno narašča z višino do 50.000 K, medtem ko gostota pade na 100.000-krat manj kot v fotosferi.
Nad kromosfero leži korona. To je zunanja atmosfera Sonca. To je območje, kjer sončni veter zapusti sonce in prečka sončni sistem. Korona je izjemno vroča, več kot milijone Kelvinovih stopinj. Do nedavnega solarni fiziki niso povsem razumeli, kako je lahko korona tako vroča. Izkazalo se je, da na milijone drobnih izbruhov, imenovane nanoflare , lahko igra vlogo pri segrevanju korone.
Nastanek in zgodovina
Umetniška ilustracija mladega novorojenega Sonca, obdanega z diskom plina in prahu, iz katerega je nastalo. Disk vsebuje materiale, ki bodo sčasoma postali planeti, lune, asteroidi in kometi. NASA
V primerjavi z drugimi zvezdami imajo astronomi našo zvezdo za rumeno pritlikavko in jo imenujejo spektralni tip G2 V. Njegova velikost je manjša od mnogih zvezd v galaksiji. Njegova starost 4,6 milijarde let ga uvršča med zvezde srednjih let. Medtem ko so nekatere zvezde stare skoraj tako kot vesolje, približno 13,7 milijarde let, je Sonce zvezda druge generacije, kar pomeni, da je nastalo precej po rojstvu prve generacije zvezd. Nekaj njegovega materiala je prišlo od zvezd, ki jih že zdavnaj ni več.
Sonce je nastalo v oblaku plina in prahu pred približno 4,5 milijarde let. Začel je sijati takoj, ko je njegovo jedro začelo spajati vodik, da bi ustvaril helij. Ta fuzijski proces bo nadaljeval še približno pet milijard let. Potem, ko bo zmanjkalo vodika, bo začel taliti helij. Takrat bo Sonce šlo skozi korenito spremembo. Njegova zunanja atmosfera se bo razširila, kar bo verjetno povzročilo popolno uničenje planeta Zemlje. Sčasoma se bo umirajoče Sonce skrčilo nazaj in postalo bela pritlikavka, tisto, kar je ostalo od njegove zunanje atmosfere, pa bo morda odpihnilo v vesolje v nekoliko obročastem oblaku, imenovanem planetarna meglica.
Raziskovanje sonca
Sončno-polarno vesoljsko plovilo Ulysses je kmalu po tem, ko je bilo razporejeno iz raketoplana Discovery oktobra 1990. NASA
Sončni znanstveniki proučujejo Sonce s številnimi različnimi observatoriji, tako na zemlji kot v vesolju. Spremljajo spremembe na njegovi površini, gibanje sončnih peg, nenehno spreminjajoča se magnetna polja, izbruhe in izbruhe koronalne mase ter merijo moč sončnega vetra.
Najbolj znani zemeljski sončni teleskopi so švedski 1-metrski observatorij na La Palmi (Kanarski otoki), observatorij Mt Wilson v Kaliforniji, par sončnih observatorijev na Tenerifih na Kanarskih otokih in drugi po vsem svetu.
Orbitalni teleskopi jim omogočajo pogled izven našega ozračja. Zagotavljajo stalen pogled na Sonce in njegovo nenehno spreminjajočo se površino. Nekatere najbolj znane vesoljske sončne misije vključujejo SOHO, Observatorij sončne dinamike (SDO), in dvojček STEREO vesoljsko plovilo .
Eno vesoljsko plovilo je dejansko krožilo okoli Sonca več let; se je imenovalo the Ulikses poslanstvo . Šlo je v polarno orbito okoli Sonca.
Uredil in posodobilCarolyn Collins Petersen.