Czym tak naprawdę jest Słońce? Jak jest zbudowane? Kiedy powstało słońce? Na te i inne pytania odpowiadamy w poniższym artykule. Poszerz z nami swoją wiedzę!
Czym jest Słońce?
Słońce jest centralną gwiazdą w Układzie Słonecznym. Wokół niej krążą planety, planety karłowate i małe ciała Układu Słonecznego (w tym komety i planetoidy). Jest ono głównym źródłem energii docierającej do powierzchni Ziemi i innych ciał Układu Słonecznego, a zarazem najjaśniejszym obiektem na sferze niebieskiej. Jest gwiazdą pojedynczą położoną w Galaktyce Drogi Mlecznej. Należy do gwiazd ciągu głównego, temperatura fotosfery słonecznej (ok. 5510°C) powoduje, że charakteryzuje je biaława barwa – zaliczane jest do żółtych karłów.
Słońce to kula zjonizowanego gazu (plazmy) o średnicy około 1,4 mln km (109 razy większa od średnicy Ziemi). Ma masę prawie 2 kwadryliardów ton (1,98 x 1030 kg). Około 74% tej masy to wodór, 25% hel i niecały 1% cięższe pierwiastki.
Budowa Słońca
Jądro
Około 25% długości promienia Słońca stanowi jego jądro. To właśnie tutaj w temperaturze przekraczającej 13,5 mln °C zachodzi reakcja syntezy jądrowej. Reakcja ta prowadzi do połączenia 4 protonów (jąder wodoru) i utworzenia jądra helu. Masa jądra helu jest mniejsza od masy 4 protonów, a różnica ta odpowiada za emisję energii zabieranej z jądra głównie przez fotony. Szacuje się, że obecnie zawartość wodoru w jądrze wynosi już tylko 40%. Powstające w reakcjach fuzji jądrowej fotony są wysokoenergetycznymi fotonami promieniowania gamma i rentgenowskiego.
Słońce powstało około 4,6 mld lat temu i szacuje się, że zapas wodoru w jądrze starczy na około 5 mld lat stabilnej emisji promieniowania. Następnie Słońce przekształci się w czerwonego olbrzyma, a następnie skończy swoją ewolucję jako biały karzeł.
Otoczka
Na zewnątrz jądra znajduje się otoczka, najpierw promienista, a bliżej powierzchni konwekcyjna. Jest ona zbyt chłodna, by mogła zachodzić w niej reakcja syntezy jądrowej. To właśnie tu powstaje pole magnetyczne Słońca. Poprzez tę warstwę fotony docierają do powierzchni Słońca, co – jak się szacuje – zajmuje im przynajmniej 10 tysięcy lat.
Fotosfera
Powierzchniowe warstwy otoczki Słońca, określane jako fotosfera (upraszczając – powierzchnia Słońca), są źródłem wypromieniowania fotonów w przestrzeń kosmiczną. Jako że jej temperatura jest dużo niższa niż jądra (5510°C), emituje ona mniej energetyczne fotony z maksimum natężenia promieniowania odpowiadającym długości fali λ = 0,48 μm (światło widzialne). Prędkość przemieszczania się fali świetlnej w próżni jest stała i wynosi około 300 tys. km/s. Światło słoneczne dociera więc do ziemi po 8 minutach.
Plamy słoneczne
Ciemniejsze obszary fotosfery (chłodniejsze o około 1000 K od otoczenia) noszą nazwę plam słonecznych. Obserwowali je już starożytni Chińczycy, a od 1849 roku określana jest ich liczba. Im jest ich więcej, tym większa jest aktywność słoneczna, a więc i ilość energii docierającej od Słońca do Ziemi.
Chromosfera i korona słoneczna
Fotosfera znajduje się u podstawy atmosfery słonecznej, na którą składają się również chromosfera i korona słoneczna. Z zewnętrznych warstw korony emitowany jest wiatr słoneczny, czyli strumień elektronów i protonów, które wypływają ze Słońca. Jego średnia prędkość w pobliżu Ziemi wynosi 450 km/s. Z koroną słoneczną związane jest też zjawisko protuberancji, pętli plazmy słonecznej wznoszących się nad powierzchnią Słońca wzdłuż linii pola magnetycznego. W okresie dużej aktywności słonecznej większe prędkości i energia cząstek wiatru słonecznego oraz wzrost natężenia promieniowania rentgenowskiego powodują zaburzenia ziemskiego pola magnetycznego i funkcjonowania sztucznych satelitów Ziemi.
Aktywność słoneczna jest współcześnie monitorowana przez czołowe agencje badawcze świata zajmujące się przestrzenią kosmiczną (np. amerykańską NASA) i jest podstawą oceny i prognozy tzw. pogody kosmicznej.
Amatorska obserwacja słońca - to niebezpieczne! O czym pamiętać?
Należy pamiętać, że bezpośrednia obserwacja Słońca może doprowadzić do uszkodzenia lub utraty wzroku! W amatorskiej obserwacji Słońca należy stosować tylko przyrządy z filtrem słonecznym, ewentualnie obserwować obraz Słońca na ekranie projekcyjnym.