Солнце. Звезда жизни или смерти?

Солнце – звезда нашей системы – которая не случайно называется Солнечной, главный источник жизни на Земле: без него мы не смогли бы существовать! Но не только жизнь несёт в себе этот яркий огонёк в небе. Если бы не атмосфера нашей планеты, нас бы ждала долгая и мучительная смерть.

За прошедшие столетия – физики, астрономы и ученые многое открыли и узнали но ещё больше нам до сих пор неясно. Именно поэтому НАСА отправило в космос Parker Solar Probe – космический зонд, который в 2024 году достигнет солнечной короны – самой внешней части звезды – для того, чтобы предоставить нам полезную информацию о загадочных солнечных ветрах.

Parker Solar Probe уже вошел в историю: это созданный человеком объект, в ноябре 2018 года достиг наименьшего расстояния к Солнцу, подлетев на 40 миллионов километров. В конце своего пути он окажется совсем рядом “всего” 6 миллионов километров будут отделять его от звезды.

Но как выглядит Солнце? Оно не имеет границ, потому что состоит из газа.

Мы думаем, что наше Солнце просто горячее, яркое пятно в небе которое иногда может быть очень надоедливым… но нет, оно неугомонное и меняется каждый час, каждую минуту, каждую секунду! В солнечной короне происходят гигантские взрывы, мощность которых составляет более 500 миллионов атомных бомб. Каким образом запускаются эти процессы? Находясь на Земле мы не можем ничего узнать, это все равно что пытаться понять, как работает двигатель глядя на его выхлоп. Мы должны отправиться туда и посмотреть… именно поэтому был отправлен космический зонд.

Ведь это, своего рода вращающийся шар из плазмы, состоящий в основном из водорода и гелия. Земля и все остальные планеты солнечной системы, заточены в ее внешней атмосфере, называемой – гелиосфера. Из этой сферы исходит сверхзвуковой ветер – светящийся пузырь газа и наэлектризованных частиц, который движется через межзвездное пространство со скоростью почти 800 километров в секунду. Кроме этого, мы почти ничего не знаем о солнечном ветре: ни как он возникает, ни как он достигает такой сверхскорости. Загадок всё ещё очень много…

Да, Солнце является нашим источником света и тепла которое образуется в результате слияния ядер атомов водорода. В результате этой ядерной реакции образуются атомы гелия, и это будет продолжаться до тех пор, пока наша звезда не израсходует весь содержащийся в ней водород (около 92% ее общего объема; остальные 8% состоят из гелия и других элементов). Но не волнуйтесь: водород не закончится ещё в течении от 4 до 5 миллиардов лет!

Солнце и основные характеристики звезды.

ЯДРО: ядро занимает едва ли сотую часть общего объема Солнца, но составляет около трети его массы. Именно здесь происходят реакции ядерного синтеза: Температура: 15 000 000°C.

РАДИОАКТИВНАЯ ЗОНА: это область, через которую фотоны передают энергию, произведенную в ядре. Из-за огромной плотности фотоны постоянно испускаются и поглощаются. Температура: 7 000 000°C

КОНВЕКТИВНАЯ ЗОНА: простирается от основания фотосферы примерно на четверть расстояния от центра Солнца. Тепловая энергия переносится к поверхности нашей звезды газообразными потоками.

ФОТОСФЕРА: видимая поверхность Солнца, кипящий океан газа в состоянии плазмы. Его энергия покидает Солнце в виде света.

АТМОСФЕРА: солнечная атмосфера находится над фотосферой. Из атмосферы энергия, исходящая из ядра, иногда в течение многих тысяч лет ищет способ покинуть Солнце и рассеяться в космосе.

ХРОМОСФЕРА: этот слой находится над фотосферой толщиной 5 000 км, температура которого колеблется от примерно 4 500 до 100 000 °C.

КОРОНА: находится над хромосферой и простирается на миллионы километров в космос. Температура короны достигает одного миллиона °C.

СОЛНЕЧНЫЕ МАКИ: это темная область фотосферы. они выглядят так, потому что они холоднее, чем окружающие области: около 4 тысяч °C

Еще одна загадка, которую ученые хотят решить. Это вопрос разной температуры: самая глубокая часть Солнца, где происходят реакции ядерного синтеза (четыре атома водорода объединяются в атом гелия), достигает поразительной температуры в 15 миллионов градусов; фотосфера (т.е. та часть, которую мы можем видеть) намного холоднее, менее 6 тысяч градусов. Однако дальше, в солнечной короне, температура снова повышается и, в зависимости от области, составляет от двух до 10 миллионов градусов: как это возможно, учитывая, что источник тепла находится в центре? И откуда берется вся эта энергия?

Кроме этого, мы до сих пор не знаем как предсказывать “солнечные магнитные бури”. Сегодня, всё что мы знаем, так это, то что движение газов, из которых состоит Солнце, порождает магнитные поля, которые изнутри возникают в фотосфере. Для нас они выглядят как пятна; они образуются в течение 11-летнего цикла и меняются со временем. Иногда происходят большие вспышки, как будто кто-то зажигает мощный маяк в определённом месте Солнца, так возникают выбросы солнечной материи. Если эти выбросы происходят в направлении Земли, это грозит большими неприятностями.

Наша планета имеет прочный щит от солнечных и космических частиц, который был создан магнитным полем Земли. Но на полюсах он слабее, и мощные излучения Солнца проникают сквозь них и высвобождают энергию в верхние слои нашей атмосферы. Так образуются полярные сияния.

Кроме того, “наши спутники, электростанции, сети распределения энергии и электронные устройства могут быть повреждены и даже выйти из строя.

ЧЕЛОВЕК И СОЛНЦЕ

Солнце всегда восхищало нас. Возможно, потому, что наша жизнь зависит от этой маленькой звезды (в галактике есть гораздо более крупные и мощные).

Доказательством тому служат мегалиты, возведенные в доисторические времена, от неолита до бронзового века. Они представляют собой внушительные скальные столбы, подобные тем, что находятся в Стоунхендже в Великобритании. Но для чего они использовались?

Около 11 000 лет назад, когда развивалось сельское хозяйство, люди начали понимать, что цикл растений зависит от Солнца и что они должны сеять в точное время. Но в то время не существовало ни календаря, ни письменности: как они могли это сделать? Древние знали, что точки восхода и захода Солнца меняются в течение года и достигают двух крайних точек во время зимнего и летнего солнцестояний, затем меняют направление и возвращаются обратно. Поэтому одним из способов была установка двух столбов, направленных в сторону одного из этих экстремумов, и использование их в качестве видоискателя. Представьте, что вы фермер: чтобы узнать, когда сеять, вы просто отсчитываете дни от момента восхода Солнца в этой точке. Именно поэтому мегалиты, такие как Стоунхендж, часто ориентированы на солнцестояние.

Наша звезда также сыграла важную роль для пирамид. Эти грандиозные сооружения ориентированы в соответствии с кардинальными точками, которые в древности можно было определить, когда Солнце находилось в равноденствиях. Но для древних египтян также были важны такие звезды, как Сириус и пояс Ориона. Вот почему в некоторых пирамидах узкие проходы, кажется, направлены прямо к ним или к созвездию Малой Урсы”.

Одним словом, сейчас, когда мы всё больше изучаем Солнце, наша связь с ним еще сильнее. Возможно, потому что, как вспоминала великий астроном Маргарита Хак, мы сделаны из того же материала, что и звезды.