Солнце — ближайшая звезда к нашей Земле, которая является источником энергии для жизни. «Огненный шар» во все времена почитался людьми. Ему ставили памятники, настраивали на его основе календари и отмечали лунные и солнечные затмения. Хотите открыть для себя солнечные слои и узнать, какая область видна с Земли?
Содержание статьи
Каково внутреннее строение солнца
Огненная звезда представляет собой огромный горящий газовый шар, расположенный на расстоянии 149,6 млн. км от Земли. Большая часть газа — это водород и гелий. Элементы настолько нагреты, что пребывают в газообразном состоянии. Под действием силы тяжести газ удерживается вместе, создавая интенсивное тепло и поддерживая давление в ядре. Солнечные слои отличаются друг от друга, и каждый из них играет определенную роль в производстве энергии, которую в конечном итоге излучает звезда.
Внутренняя часть
Солнце имеет внутреннюю часть, состоящую из ядра, а также две зоны: лучистую и конвективную.
- Вся энергия, которая исходит от огненной звезды, зарождается в ядре. Оно составляет примерно 20% его радиуса. После ядерного синтеза четыре ядра водорода сливаются в одно ядро гелия, высвобождая сгусток энергии в виде фотонов. Солнце дает столько энергии, что способно за одну секунду растопить глыбу льда шириной в 2 км и длиной в 3 км.
- Свет, образующийся в результате ядерного синтеза, переходит в следующую область – лучистую. Область считается самой большой, т.к. занимает около 45% солнечного пространства. Поскольку плотность слоя высокая, генерируемый в ядре свет крайне медленно движется к фотосфере. Длительность такого процесса растягивается на миллионы лет. Переизлучаясь, фотоны меняют направление и теряют часть энергию.
- Когда плотность излучающей зоны становится достаточно низкой, энергия ядра в виде света преобразуется в тепло. Данные процессы происходят в конвективной области. Слой занимает 30% радиуса Солнца. Он переносит энергию от края радиационной зоны к поверхности через гигантские конвекционные ячейки. Плазма в нижней части конвективной зоны очень горячая, и, выходя наружу, теряет тепло. Ионизированный газ при остывании опускается обратно на дно конвективной зоны.
Внешняя часть
Солнечная атмосфера имеет три области: видимую поверхность – фотосферу и невидимую — хромосферу. Корону — внешний слой можно наблюдать только в час солнечного затмения. На солнечной атмосфере более подробно остановимся ниже.
Строение солнца схема
Исходя из температуры и спектра света, Солнце официально относится к классу звезды типа G2.
Строение атмосферы солнца
Поверхность солнца заполняет атмосфера, состоящая из трех областей.
Фотосфера — внутренняя область солнечной атмосферы и единственная видимая часть с Земли. Пузырчатая «солнечная поверхность» похожа на кипящую кастрюлю с водой. Газы, проходя сквозь конвективные ячейки, выходят на поверхность фотосферы. Их температура заметно снижается, и они теряют часть световой энергии. Внешний край фотосферы для людей кажется темным.
Хромосфера — следующая область солнечной атмосферы. Хромосомное вещество горячее фотосферы. Ученные считают, что хромосфера нагревается вследствие конвекции внутри фотосферы. Ударные газовые волны направляют миллионы крошечных шипов горячего газа (спикул) в хромосферу. Спикулы поднимаются на высоту до 5000 км над фотосферой и длятся всего несколько минут.
Корона — чрезвычайно горячий наружный слой, простирающийся снаружи на несколько миллионов километров от хромосферы. Лучше всего эта область просматривается во время солнечного затмения. Корона характеризуется яркими и темными областями. Ее дыры относительно прохладные и считаются областями, откуда уходят частицы солнечного ветра.
Строение и энергия солнца
Солнце содержит те же элементы, что и Земля, но в других пропорциях. Звездная атмосфера состоит из 73% водорода и 25% гелия. Другие химические элементы вместе составляют всего 2% звезды. Десять наиболее распространенных газов в видимой поверхности Солнца перечислены в таблице.
Солнце способно генерировать энергию. Начало процесса положило разрушение туманности собственной гравитацией. Действие создало огромный световой шар и запустило процесс, в результате которого водород начал плавиться. Ядерный синтез в солнечном ядре сопровождается значительным количеством тепла и света. Остальная поверхность просто нагревается и транспортирует остатки энергии в космос.
99% солнечной энергии образуется внутри солнечного радиуса.
Атмосфера солнца фотосфера
Земной воздух обычно прозрачен, но в туманный день его видимость снижается. Нечто подобное происходит на Солнце. Его внешняя атмосфера прозрачна, но когда человек пытается заглянуть вглубь, его взгляд блокируется.
Само слово «фотосфера» с греческого переводится, как легкая сфера. Область имеет толщину от десятков до сотен километров. Когда астрономы говорят о «диаметре» Солнца, они имеют в виду его размер, окруженный фотосферой. Эта область лишь на расстоянии выглядит как поверхность. Если бы человек попал на Солнце, он бы не ощутил никакой поверхности, а просто оказался в окружении плотного газа. Его состояние можно сравнить с падением на парашюте сквозь облака. Издалека они имеют форму, но пролетая сквозь них, никаких очертаний не замечаешь. По сравнению с земным воздухом солнечная атмосфера имеет меньшую плотность. В типичной точке фотосферы давление составляет менее 10% от давления Земли над уровнем моря, а плотность — примерно одну десятитысячную от плотности атмосферы Земли над уровнем моря.
Из телескопа можно увидеть, что фотосфера имеет пятнистый вид, напоминающий кипящую овсянку. Ее структуру астрономы называют грануляцией. Гранулы имеют диаметр от 700 до 1000 километров и выглядят как яркие области, окруженные узкими, более темными областями. Время жизни отдельной гранулы всего 5-10 минут.
Температура фотосферы солнца
Область фотосферы не имеет единой температуры. В верхних слоях (500 км от поверхности) температура составляет 4000 К, а на глубине 300 км от зоны конвекции она возрастает до 8000 К.
Образования в фотосфере солнца
Как и вся остальная часть Солнца, фотосфера состоит из газов. Ее структура время от времени изменяется.
Солнечные пятна — это «холодные» образования с большим диаметром (до 50 000 км). Их вызывают сложные и не совсем понятные взаимодействия магнитного поля. Пятна окружены более светлыми областями — факелами. Макроснимки фотосферы также показывают образцы светлых областей, окруженных более темными границами — «грануляцией». Ее вызывает повышение температуры, которое происходит под воздействием горячей внутренней энергии. Там, где капли плазмы достигают поверхности, возникают яркие области. Темные границы грануляционных ячеек — это места, где плазма остыла и опускается обратно внутрь Солнца.
Благодаря постоянному синтезу солнечной энергии, наша планета вообще существует.
