Солнце — центральное тело Солнечной системы — представляет собой раскаленный плазменный шар. Солнце — ближайшая к Земле звезда. Свет от него доходит до нас за 8 мин 20 с. Солнце решающим образом повлияло на образование всех тел Солнечной системы и создало те условия, которые привели к возникновению и развитию жизни на Земле.
Солнце возникло вместе с другими телами Солнечной системы из газопылевой туманности примерно 5 млрд. лет назад. При этом вещество Солниа сильно разогрелось из-за гравитационного сжатия, и вскоре температура и давление в недрах настолько увеличились, что самопроизвольно началась термоядерная реакция. В результате этого температура в центре Солнца сильно поднялась, а давление в недрах возросло настолько, что смогло уравновесить силу тяжести и остановить гравитационное сжатие. Так возникла современная структура Солнца. Эта структура поддерживается происходящим в его недрах медленным превращением водорода в гелий. За 5 млрд. лет существования Солнца уже около половины водорода в его центральной области превратилось в гелий. В результате этого процесса выделяется то количество энергии, которое Солнце излучает в мировое пространство.
Мощность излучения Солнца равна 3,8х1020 МВт. На Землю падает ничтожная часть солнечной энергии, составляющая около половины миллиардной доли. Она поддерживает в газообразном состоянии земную атмосферу, постоянно нагревает сушу и водоемы, дает энергию ветрам и водопадам, обеспечивает жизнедеятельность животных и растений. Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля, нефти и других полезных ископаемых.
Солнце представляет собой сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. В центре Солнца температура составляет 15 млн. градусов, а давление превышает сотни миллиардов атмосфер. Газ сжат здесь до плотности около 1,5х105 кг/м3. Почти вся энергия Солнца генерируется в центральной области с радиусом примерно 1/3 солнечного. Через слои, окружающие центральную часть, эта энергия передается наружу. На протяжении последней трети радиуса находится конвективная зона, в которой происходит перемешивание (конвекция) вещества, наподобие перемешивания воды в кипящем чайнике. Эти слои Солнца фактически ненаблюдаемы.
Солнечная атмосфера (наблюдаемые слои Солнца) также состоит из нескольких различных слоев. Самый глубокий и тонкий из них — фотосфера, непосредственно наблюдаемая в видимом спектре. Толщина фотосферы всего около 300 км и она имеет зернистую структуру — чередующиеся светлые пятнышки (гранулы) размером около 1000 км, окруженные темными промежутками. Возникновение грануляции связано с происходящей под фотосферой конвекцией.
Слой, расположенный над фотосферой, называется хромосферой. Во время полных солнечных затмении он виден как розовое кольцо, окружающее темный диск. На краю хромосферы наблюдаются как бы выступающие язычки пламени — хромосферные сгіику — лы, представляющие собой вытянутые столбики из уплотненного газа. Хромосфера отличается от фотосферы значительно более неправильной неоднородной структурой. Заметны два типа неоднородное — тей — яркие и темные. По своим размерам они превышают фото — сферные гранулы. Как и грануляция, структура хромосферы является следствием движения газов в подфотосферной конвективной зоне, только происходящего в более крупных масштабах. Температура в хромосфере быстро растет, достигая в верхних ее слоях десятков тысяч градусов.
Самая внешняя и самая разреженная часть солнечной атмосферы — корона, прослеживающаяся от солнечного лимба до расстояния в десятки солнечных радиусов и имеющая температуру около миллиона градусов. Корону можно видеть только во время полного солнечного затмения либо с помощью коронографа.
В возникновении явлений, происходящих на Солнце, большую роль играют магнитные поля. Be щество на Солнце всюду представляет собой намагниченную плазму. Иногда в отдельных областях напряженность магнитного поля быстро и сильно возрастает. Этот процесс сопровождается активностью в различных слоях солнечной атмосферы и приводит к появлению факелов и пятен в фотосфере, флоккул в хромосфере, протуберанцев в короне.
В ходе наблюдений ученые выяснили, что Солнце — мощный источник радиоизлучения, а также постоянного потока частиц (корпускул). Нейтрино, электроны, протоны, альфа-частицы, а также более тяжелые атомные ядра составляют корпускулярное излучение Солнца — солнечный ветер, являющийся продолжением внешних слоев солнечной атмосферы — солнечной короны. В результате мощных вспышек частицы могут приобретать скорость, составляющую заметную долю скорости света.
Солнечное корпускулярное излучение оказывает сильное влияние на Землю, и прежде всего на верхние слои ее атмосферы и магнитное поле, вызывая множество геофизических явлений.
Возраст — 5 млрд. лет
Радиус 6,959 9 х 10» м
Объем __ 1,412 2 х Ю27 м3
Площадь поверхности 6,087 х 1018 м2
Масса 1,989 х 1030 кг
Средняя плотность 1 410 кг/м3
Плотность в центре 150 ООО кг/м3
Температура в центре 15 млн. К
Давление в центре 3,4 х 1016 Па
Ускорение силы тяжести на поверхности 273,98 м/с2
Полное излучение 3,826х1026 Дж/с
Скорость освобождения на поверхности 617,7 км/с
Линейная скорость вращения на экваторе 2,025 км/с
Период синодического вращения на экваторе 27,275 сут (130-2 в сутки)
Период сидерического вращения на экваторе 25,380 сут (140-2 в сутки)
Самые распространенные химические элементы на Солнце
Элемент ‘ Кол-во частей на 10ОО ООО
Водород 745 ООО
Гелий 237 ООО
TOC o "1-3" h z Кислород 8 990
Углерод ‘ 3 900
Железо 1 321
Неон 1 200
Азот " ■ 870
Кремний 830
Магний 720
Сера 380
Всего на Солнце обнаружено более 70 элементов, из которых гелий был найден сначала на Солнце, а затем уже на Земле (гелий — греческое название Солнца).
При своем видимом годовом движении вдоль эклиптики Солнце и планеты Солнечной системы перемещаются через 12 созвездий, названных зодиакальными.
Созвездие |
Знак |
Продолжительность пребываний Солнца в созвездии |
Стрелец |
^ |
18 декабря — 19 января |
Козерог |
19 января — 16 февраля |
|
Водолей |
"ХС. |
16 февраля — 12 марта |
Рыбы |
К |
12 марта — 18 апреля |
Овен |
Т |
18 апреля — 14 мая |
Телец |
К |
14 мая — 21 июня |
Близнецы |
П |
21 июня — 20 июля |
Рак |
23 |
20 июля — 11 августа |
Лев |
SI |
11 августа — 17 сентября |
Дева |
Ш> |
17 сентября — 31 октября |
Весы |
Л |
31 октября — 22 ноября |
Скорпион |
Щ |
22 ноября — 30 ноября |
С 30 ноября по 18 декабря Солнце проходит по созвездию Змееносца, которое не включено в число зодиакальных.