Что находится внутри Солнца?

202K прочитали Наука Больше по теме

В первую очередь, Солнце – это желтый карлик, звезда главной последовательности возрастом около 4,6 миллиардов лет. Температура его поверхности составляет примерно 5780 К, что соответствует 5510 °С. Средний диаметр Солнца равен примерно 1,4 млн км и превышает размер нашей планеты в 109 раз. При этом масса звезды достигает 2*10^30 кг или 333 тысячи земных, что соответствует 99,9% массы всей Солнечной Системы. Мы привыкли считать Солнце небольшой звездой, но, на самом деле, оно крупнее и ярче, чем 80% всех известных светил нашей Галактики.

Состав

92% объема Солнца составляет водород. В ходе термоядерной реакции он превращается в гелий, постепенно накапливающийся в центре звезды. В настоящий момент этот инертный газ составляет около 7% объема Солнца или 25% его общей массы. Кроме гелия, звездное вещество содержит незначительное количество других элементов, таких как, углерод, кислород, азот и железо.

Строение

Солнце имеет сложную структуру и состоит из нескольких слоев, различных по своим свойствам. Центральную часть светила занимает массивное ядро, диаметром около 25% от общего размера звезды. Его температура составляет порядка 14 млн К, а один кубический метр вещества весит около 150 тонн. Именно здесь происходят термоядерные реакции, являющиеся источником энергии для сияния нашего светила. В результате этих процессов, примерно 4,26 млн тонн звездного вещества превращается в излучение каждую секунду.

Ядро окружает зона лучистого переноса, простирающаяся до границы в 0,7 солнечного радиуса. Плотность вещества в данной области слишком велика, чтобы оно могло свободно перемешиваться, перенося тепло к верхним слоям небесного тела. Поэтому, передача энергии в этой зоне происходит благодаря постоянному поглощению и переизлучению фотонов частицами солнечной плазмы. Температура данной части звезды изменяется от 7 млн К в глубине до 2 млн К на внешней границе. Согласно расчетам, квант света, порожденный ядром, может провести в зоне лучистого переноса от 10 до 170 тысяч лет, и лишь после этого попасть в следующий слой – конвективную зону.

Здесь расположены огромные вихри, постоянно перемешивающие горячую плазму. Гигантские конвекционные ячейки остаются стабильными в течение 10-15 минут, после чего разрушаются, чтобы тут же образовать новые вихри. Это постоянное движение вещества генерирует магнитное поле, пронизывающее всю внутреннюю часть Солнечной системы.

Также, Солнце окружает атмосфера, состоящая из нескольких слоев со сложной структурой, самый нижний из которых называется фотосферой. Данная область излучает большую часть видимого света звезды, поэтому, когда мы смотрим на Солнце, то видим именно ее. Толщина фотосферы составляет от 100 до 400 км, а температура меняется от 6600 до 4400 К (6330 - 4130 °С)

Выше лежит гораздо более разреженная область толщиной около 2000 км, называемая хромосферой. Ее можно наблюдать с Земли во время полного солнечного затмения, либо с помощью специальных приборов. Это очень горячая зона, температура которой колеблется от 4 до 20 тыс. К. При этом, ее внешняя граница постоянно покрыта спикулами - протяженными всплесками горячего газа высотой 5-10 тыс. км.

Корона и Паркер

Последняя область солнечной атмосферы называется короной. Она состоит из гигантских протуберанцев, вспышек и выбросов, размеры которых могут достигать миллиона километров. Вещество, образующее корону, крайне разреженное и невероятно горячее – его средняя температура составляет порядка 1-2 млн К, а пиковая может достигать 20 млн К. Именно эту зону изучает космический аппарат Parker Solar Probe, запущенный в 2018 году. В настоящее время дистанция его максимального приближения к светилу составляет около 9 млн км, и это – далеко не предел. Кроме того, «Паркер» является самым быстрым космическим аппаратом за всю историю освоения космоса – его максимальная скорость уже превысила 163 км/с, а со временем возрастет до 200 км/с. Однако, срок жизни аппарата не будет слишком продолжительным - к 2025 году он достигнет расчетной орбиты, после чего совершит несколько витков и сгорит в хромосфере светила