Как работает звезда по имени солнце?

Солнце – одна из многих миллиардов звезд Млечного Пути. Солнце освещает светом – электромагнитным излучением – всю Солнечную систему, включая самые дальние ее уголки, а распространяемое им гравитационное влияние выходит далеко за пределы Плутона. Человек воспринимает это излучение с помощью сетчатки глаз, а также может уловить тепло поверхностью кожи – это фотоны при столкновении с плотью передают ей свою энергию.

Солнце

Кстати, загар – это самое что ни на есть прямое следствие этого энергетического обмена. Солнечный свет – один из компонентов, необходимых для возникновения и поддержания жизни на Земле, без него жизнь была бы невозможна. Всем известный фотосинтез растения используют для развития и роста, для них он – главный энергетический источник. Не менее важно солнечное излучение и для человека, поэтому жизненно необходимо знать и понимать процессы функционирования и историю нашего светила.

Будущее Солнца. Когда погаснет Солнце?

Рождение

Звезда появляется из огромного космического облака газа и пыли – туманности. Сталкиваясь, частицы образуют сгустки вещества, которые под действием гравитации формируют все большие образования и, в конечном счете, этот конгломерат становится звездой. Постепенно в центре возрастает температура и появляются ядерные реакции — звезда начинает светиться. Далее силы гравитации и внутреннего давления (появляющееся из-за ядерных реакций) уравновешиваются, и звезда стабилизируется, приобретая свою характерную круглую форму.

Такое равновесие может и не произойти, если масса звезды слишком большая – тогда сила ядерных реакций и возрастающее давление могут ее просто-напросто разорвать.

Солнце образовалось около 4,8 миллиардов лет назад из первичного молекулярного газового облака. Именно по такому сценарию, согласно современным астрономическим воззрениям. По правде говоря, такое «рождение» типично для любой звезды.

Что находится за пределами Солнечной системы? KOSMO

Время формирования звезды

обратно пропорционально ее массе – чем она больше, тем меньше времени понадобится. Солнце, например, формировалось в течение 30 миллионов лет, а звезды в три раза большей массы – около 100 тысяч лет. Это происходит из-за меньшей гравитации малых звезд, что препятствует сжатию облаков пыли и газа в единый монолит. Но и цикл жизни крупных звезд меньше из-за «бурного» течения их жизни — они сжигают свое водородное топливо слишком быстро.

Уже Наступило. Термоядерный реактор. Самый полный гайд.

Формируясь под действием гравитации, Солнце закручивало протопланетное облако вокруг центра, которым само и являлось. В дальнейшем из этого облака образовались все планеты Солнечной системы, в том числе и Земля. Выдвигаются гипотезы, что именно солнечный ветер запустил реакцию формирования планет, спровоцировав гравитационные флуктуации в газопылевом облаке. Об этом явно свидетельствует тот факт, что планеты располагаются в одной плоскости. Таким образом, Солнце не только с успехом поддерживает жизнь на Земле, но и полностью ответственно за формирование ее родной планеты. Оно выступает своеобразным «отцом», «родившим» Землю и давшим ей жизнь, и до сих пор заботливо, по-отечески ее поддерживающим.

Рождение солнечного скопления

Солнечная система Солнце. Все тайны космоса

Строение

Солнце почти полностью состоит из водорода, в процентном соотношении по массе он составляет 73%, на гелий приходится 25%, а оставшиеся 2% — это кислород, углерод, железо и другие элементы. Высокое содержание водорода и гелия объяснятся тем, что звезды появляются из газовой прототуманности, обычно чрезмерно насыщенной водородом, который впоследствии становится топливом для термоядерных реакций звезд. Масса Солнца принята за традиционную единицу измерения масс других звезд, она составляет 2200 триллионов тонн – эта масса формирует большую часть массы Солнечной системы (98,4% от общей массы всего вещества). Солнца тяжелей Земли почти в 333 тысячи раз, а создаваемая ею гравитация больше в 28 раз.

Строение солнца

Наша звезда находится на середине своего «жизненного пути». Имея возраст в районе 5 миллиардов лет, предполагается, что Солнце «проживет» еще около 5 миллиардов лет, далее оно превратится в красного гиганта и сбросит свою оболочку, обратившись белым карликом и образовав планетарную туманность. Для того чтобы сколлапсировать и превратится в черную дыру Солнцу не хватит массы – черными дырами становятся звезды массой, по меньшей мере, с четыре десятка солнечных. В состоянии белого карлика Солнце перестанет светиться и станет «мертвым», а в момент сброса оболочки солнечной структуры ее скоростной напор сорвет атмосферу Земли и, тем самым, уничтожит всю жизнь на планете, если она к тому моменту еще останется.

Солнце — Инфографика

Работа Солнца

В Солнце ни на секунду не прекращаются термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Водород в этом смысле выступает в роли самого настоящего топлива. Эти процессы происходят в центре звезды – в ее ядре. Температура там более 15 миллионов градусов С. Вследствие этих преобразований выделяется энергия в виде фотонов, проходящих тернистый путь внутри структуры Солнца, чтобы добраться до его поверхности. Эти фотоны обладают большой энергией и отличаются от видимого человеку света длиной волны – она значительно короче. Они являют собой гамма-излучение — самое мощное радиоактивное излучение во всей Вселенной. Двигаясь зигзагообразными путями вне ядра, гамма-лучи постепенно теряют свою энергию и превращаются рентгеновское излучение и ультрафиолетовую радиацию – это происходит в зоне солнечной структуры, называемой радиоактивной.
Сверху радиоактивной зоны температура слоев материи резко падает — это снижает эффективность перенесения энергии радиационными лучами, поэтому ядра водорода поглощают эту энергию и снова начинают излучать фотоны. Огромные массивы нагреваются с помощью этой реакции и перемещаются вверх – в менее плотные и более холодные слои звезды. Эта зона именуется конвективной и здесь производится перераспределение холодных и горячих участков материи – холодные проваливаются вниз, а горячие выступают наружу.
Таким образом, тепловая энергия оказывается перенесенной в верхнюю область структуры Солнца. Верхняя часть конвективной зоны прозрачна для фотонов, а они, по мере продвижения в глубинах звезды, уже значительно потеряли в количестве переносимой энергии, и представляют собой видимое ультрафиолетовое излучение и инфракрасную (тепловую) радиацию. Так они достигают фотосферы – внешней границы Солнца, видимой человеком в виде ярчайшего шара – и «выбираются» наружу, за пределы солнечных внутренностей. Это и есть солнечное излучение, доходящее до Земли и воспринимаемое человеком.