Gezegenimizi milyarlarca yıldır ısıtan ve aydınlatan yıldıza baktığımızda, birçoğumuzun çalışan bir doğal termonükleer reaktöre sahip olduğunun farkındayız. Böyle zorlu ve korkutucu bir karşılaştırma, kökeninin ve kompozisyonunun galaksimizin tipik bir yıldızı olduğu Güneş'in doğası ile bağlantılıdır. Güneş'te meydana gelen süreçlerin yaşam veren denemeyeceği gerçeğine rağmen, bu yıldız bize hayat getiriyor.
Güneş nedir
Neden Samanyolu galaksisindeki milyarlarca kişiye benzeyen, neden astrofizikçiler ve nükleer bilimcilerle ilgilenen Güneş? Gerçek şu ki, bu bize en yakın yıldız, doğuş anından itibaren Evrende azgın olan süreçlerin özünü anlayabildiğimiz için. Güneşi inceledikten sonra yıldızların ne olduğunu, nasıl yaşadıklarını ve bu muhteşem gösterinin nasıl bittiğini anlayacağız. Diğer yıldızlar, güneş sistemimize olan önemli mesafelerinden dolayı, bize görünüşlerinin özelliklerini gösteremezler.
Yıldızımız, etrafındaki sekiz gezegenin, asteroitlerin ve cüce gezegenlerin, kuyruklu yıldızların ve diğer uzay nesnelerinin yörüngelerinde döndüğü güneş sisteminin merkezi nesnesidir. Güneş Harvard sınıflamasına göre G sınıfı yıldızlara aittir. Angelo Secchi'nin Sınıflandırmasına göre Güneş, Arcturus ve Capella gibi, II. Sınıfın sarı bir cücesidir. Gezegenimizden onlarca, yüzlerce ışıkyılı uzaklıkta bulunan diğer yıldızların aksine, yıldızımız neredeyse yan tarafta yer almaktadır. Dünya 150 milyon km'den - Güneş'ten ayrılmıştır - evrendeki üstün mesafelere kıyasla ihmal edilebilir bir mesafe.
Güneş'e en yakın yıldız olan kırmızı cüce yıldızı Proxima Centauri 4 ışıkyılı uzaklıktadır. Galaksinin en çalkantılı bölgeleri olan bulutsu ve yıldız kümelerinden uzaktayız. Böyle bir düzenleme, Samanyolu galaksisinin ve bir bütün olarak Evrenimizin oluşmasından bu yana Güneş'in 14 milyar yıl boyunca yörüngesinde sessiz hareketini sağlar. Galaktik merkez etrafındaki yörüngede yıldızın hızı saniyede 200 km'dir.
Dünya standartlarına göre, 150 milyon kilometre uzun bir mesafedir. Ancak, böyle bir mesafede bile, güneşten yayılan ısıyı tamamen hissediyoruz. Yıldızımızın ışığı 8 saniye bize geliyor ve gezegenimizi ısıtmaya ve aydınlatmaya devam ediyor. Hepsi yıldızımızın büyüklüğü ile ilgili. Yıldızımızın ortalama kütle ile normal yıldızlara ait olmasına rağmen, kütlesi Güneş sisteminin tüm gök cisimlerinin kütlesinin 700 katını aşıyor. Günümüzde güneş diskinin büyüklüğü tanımlanmış ve 1 milyon 392 bin 20 km'dir. Bu, Dünya çapının 109 katıdır.
Güneşin kökeni, yaşamı ve ölümü
Yıldızımız 4-5 milyar yıldan daha önce diğer yıldızlarla birlikte doğdu. Muazzam ölçekte kozmik felaketler sonucu oluşan gaz bulutu, Güneş'in doğum yeri oldu. Bir versiyona göre, alanı sarsan Büyük Patlama sonucu gaz bulutları ortaya çıktı. Kompozisyonu bakımından gaz ve toz bulutları% 99 hidrojen atomundan oluşuyordu. Sadece% 1'i helyum atomlarından ve diğer elementlerden geldi. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altındaki tüm elementler gerekli itici gücü aldı ve bir maddeye sıkıca sıkıştırmaya başladı.
Kütle büyüdükçe, dönme hızı da hızlandı. Atomlar birleştirilerek moleküler hidrojen ve helyum oluşturarak büyük bileşikler elde edildi. Fiziksel süreçler ve hızlı rotasyon sonucunda, bulutun merkezinde küresel bir oluşum oluşmuştur. Bir protostar ortaya çıktı - tam teşekküllü bir yıldızın oluşumunu izleyen en eski form. İlk kozmik gaz miktarı, güneş sistemimizin mevcut boyutunu aştı. Gelecekte, yerçekimi kuvvetlerinin etkisiyle, yıldız madde sıkıca küçülmeye başlayarak gelecekteki yıldızın kütlesini arttırdı.
Protostarın boyutunda bir azalma ile birlikte, yıldız maddenin içindeki basınç artmıştır. Bu da gaz oluşumundaki sıcaklıkta hızlı bir artışa neden oldu. 100 milyon yüksek yoğunluklu ve sıcaklığa sahip Kelvin, hidrojenin termonükleer füzyon işlemini başlattı.
Thermonuclear reaksiyonu, Güneş'in iç bölgelerinden yüzeyine yayılan çok miktarda ısı ve ışık enerjisi üretir. Yüzeyinden her saniye 4 milyon tondan fazla açık alanda buharlaşıyor. Yıldızımızın bir milyar yıldan uzun süredir var olduğu ve gözle görülür ve önemli değişiklikler olmadan parlamaya devam ettiği göz önüne alındığında, Güneşimizin hidrojen rezervlerinin muazzam olduğu sonucuna varabiliriz. Bu rezerv tükendiğinde, sadece matematiksel hesaplamalar yaparak tahmin etmeye devam ediyor. Bilim insanlarının hesaplamalarına bakıldığında, Güneş, termonükleer yakıt stokları tükenene kadar bir düzine milyar yıl boyunca ısınacak ve parlayacak.
Termonükleer işlemlerin yoğunluğu azaldıkça, yıldızın yaşamının son aşaması başlar. Yıldızın yoğunluğu azalacak, ancak büyüklüğü önemli ölçüde artacaktır. Sarı bir cüce yerine, Güneş bir Kırmızı Dev olacak. Bu aşamaya geldikten sonra, yıldızımız ana diziden ayrılacak ve sakince ölümünü bekleyecek. İnsanlık bu dramanın sonunu bekleyemez, çünkü devasa Kızıl Güneş ateşi ile neredeyse gezegenimizdeki tüm yaşamı mahvedecektir. Büyük bir kırmızı diskin yüzeyi 5800 K sıcaklığa kadar ısıtılabilir. Güneş yarıçapı mevcut değerlerden 250 kat daha büyük olacaktır.
Yavaş yavaş, yüzey sıcaklığı düşecek ve yıldızın boyutu artacaktır. Parlaklığı, mevcut parlaklığın 2.700 katı kadar gözle görülür şekilde artacaktır. İlk kaybolan kişi Merkür ve Venüs'tür. Dünya gezegeni kaçınılmaz olarak milyarlarca yıl önce ortaya çıkacak. Gezegenin atmosferi güneş rüzgarı etkisiyle yok olacak, su buharlaşacak ve gezegenin yüzeyi sıcak bir taş bloğa dönüşecektir.
Bu aşamada, yıldızımız on milyonlarca yıl kalacak. Güneş çekirdeğinin ortasındaki sıcaklık 100 milyon Kelvin'e ulaştığında, yanma helyum ve karbon süreci başlayacaktır. Yeni bir yuvarlak zincirleme reaksiyon nihayet güneşi tüketir. Yıldızın büyük ölçüde azaltılmış kütlesi, dışa doğru salınamayacaktır, zonklayan termonükleer işlemler uzayda dağılacaktır. Kırmızı bir devin yerine, merkezinde eski yıldızın çekirdeği beyaz bir cücenin kalacağı gezegenimsi bir bulutsu oluşuyor. Başka bir deyişle, milyarlarca yıl boyunca misafirperver yıldızımız gezegenimizin büyüklüğünde küçük ve yoğun bir nesneye dönüşecektir. Bu durumda, yıldız oldukça uzun bir süre kalacak, yavaşça ölecek ve yanmaya başlayacaktır.
Güneşin yapısı ve yapısı
Güneş'in yakınlığı, bu doğal füzyon reaktörünün nasıl çalıştığı ve içinde hangi işlemlerin gerçekleştiği hakkında bilgi edinmek için yapısı ve yapısı hakkında bir fikir edinmenize olanak sağlar. Aşağıdaki bileşenlerden oluşan yapının sökülmesi ilginç olacaktır:
- çekirdek;
- radyant enerji bölgesi;
- konvektif bölge;
- tachocline bölgesi.
Sonra, güneş atmosferinin katmanlarına başlayın:
- fotosfer;
- renkküre;
- çikintilari.
Yıldız, küresel bir bölgeye sıkıca sıkıştırılmış sıcak bir gaz ile uğraştığımız için katı değil. Bu gibi sıcaklıklarda, herhangi bir maddenin katı halde bulunması fiziksel olarak imkansızdır. Güneş tarafından yayılan parlak ışık ve ısı, bir insanın atom bombası yaratırken karşılaştığı aynı işlemlerin sonucudur. yani muazzam basınç ve yüksek sıcaklıkların etkisi altındaki madde enerjiye dönüştürülür. Ana yakıt, güneşte% 73.5-75 olan hidrojendir, bu nedenle asıl ısı kaynağı esas olarak yıldızın merkezi kısmı olan çekirdeğinde yoğunlaşan hidrojenin termonükleer füzyon işlemidir.
Güneş çekirdeği yaklaşık 0.2 güneş yarıçapıdır. Burada güneşin yaşadığı ve çevreleyen alana ışık ve kinetik enerji sağladığı için ana süreçler işte buradadır. Radyan enerji aktarımı işlemi, yıldızın merkezinden üst katmanlara doğru gerçekleştirilir. Burada çekirdekten yüzeye çıkan fotonlar iyonize gaz parçacıkları (plazma) ile karıştırılır. Bu nedenle, enerji değiş tokuş edilir. Güneş küresinin bu bölümünde özel bir bölge var - yıldızımızın manyetik alanının oluşumundan sorumlu olan takosilin.
Sonra konvektif bölge - Güneş'in en büyük bölgesi başlar. Bu alan güneş çapının neredeyse 2 / 3'üdür. 140 bin kilometre - Sadece konvektif bölgenin yarıçapı gezegenimizin çapına neredeyse eşittir. Konveksiyon, yoğun ve ısıtılmış bir gazın bir yıldızın tüm iç hacmi üzerinde yüzeye doğru eşit olarak dağıtıldığı ve bir sonraki katmanlara ısı veren bir işlemdir. Bu işlem sürekli gerçekleşir ve Güneş'in yüzeyini güçlü bir teleskopla gözlemleyerek görülebilir.
İç yapının ve yıldızın atmosferinin sınırında fotosfer - ince, sadece 400 km derinliğinde bir kabuk. Güneş hakkındaki gözlemlerimizde gördüğümüz budur. Fotosfer granüllerden oluşur ve yapısında heterojendir. Karanlık noktalar parlak alanlarla değiştirilir. Bu tür heterojenlik, güneş yüzeyinin soğumasının farklı dönemleriyle ilişkilidir. Aydınlatıcımızın yüzeyinin görünmez kısmına gelince, bu durumda kromosfer ile uğraşıyoruz. Bu, güneş atmosferinin yoğun bir katmanıdır ve sadece güneş tutulması sırasında görülebilir.
Gözlem için en ilginç güneş objeleri, uzun liflere ve güneş koronalarına benzeyen belirginliklerdir. Bu oluşumlar devasa hidrojen emisyonlarıdır. 300 km / sn - Çok büyük bir hız ile Güneş yüzeyi boyunca öne çıkan ve hareket vardır. Bu ilmeklerin sıcaklığı 10 bin derecenin üzerindedir. Solar korona, yıldızın çapından birkaç kat daha büyük olan atmosferin dış katmanlarıdır. Solar koronanın tam sınırı değildir. Görünür sınırı, bu harika eğitimin sadece bir parçasıdır.
Güneş aktivitesinin son aşaması güneş rüzgarıdır. Bu işlem, dış katmanlardan yıldız hacminin çevre boşluğa doğal çıkışıyla ilişkilidir. Güneş rüzgârı esas olarak yüklü temel parçacıklardan oluşur - protonlar ve elektronlar. Güneş aktivitesine bağlı olarak, güneş rüzgar hızı saniyede 300 km'den 1500 km / s'ye kadar değişebilir. Bu madde güneş alanımızın her yerine dağılmış, yakın çevremizdeki tüm gök cisimlerini etkiliyor.
Ana dizideki diğer yıldızlar yaklaşık olarak aynı yapıya sahiptir. Gece gökyüzünde gördüğümüz diğer gök cisimleri farklı bir yapıya sahip olabilir. Farklılıklar sadece yıldızın kütlesinde meydana gelebilir, bu durumda yıldız etkinliği için anahtar bir faktördür.
Yıldızımızın Özellikleri
Evrendeki çoğunluğun olduğu tüm normal yıldızlar gibi, Güneş de gezegen sistemimizin ana hedefidir. Yıldızın dev kütlesi ve boyutları, etrafındaki gök cisimlerinin düzenli hareketini sağlayan yerçekimi kuvvetleri dengesini sağlar. İlk bakışta, yıldızımız özel bir şey değil. Bununla birlikte, son yıllarda, güneşin benzersizliğini savunmayı mümkün kılan bazı keşifler yapılmıştır. Örneğin, Güneş ultraviyole aralığında aynı tipteki diğer yıldızlardan daha az miktarda radyasyon üretir. Bir diğer özellik yıldızımızın durumu. Güneş değişken yıldızlara aittir, ancak ışığın yoğunluğuna ve parlaklığına göre değişen uzaydaki kız kardeşlerinin aksine, yıldızımız eşit ışıkla parlamaya devam eder.
Aynı zamanda, bu miktarın yalnızca% 48'i görünür durumda iken büyük miktarda enerji açığa çıkarır. İnsan gözüyle görülmeyen kızılötesi radyasyon güneş enerjisinin% 45'ini oluşturur. Tüm muazzam miktarda güneş ışınımından gezegenimiz kırıntıları alıyor, hissenin yaklaşık yarısı milyarda bir, ancak bu Dünyada yaratılan koşulların dengesini korumak için yeterli.
Sonuç
Bugüne kadar elde edilen Güneş hakkındaki verileri tahmin ederken, yıldızımızın doğasını tam olarak bildiğimiz söylenemez. Güneş'in yapısı ve yapısı ile ilgili tüm fikirler insan tarafından yaratılan matematiksel ve fiziksel modellere dayanmaktadır. Yıldızımızın içinde ve yüzeyinde meydana gelen süreçlerin analizi, gezegenimizde meydana gelen süreçleri ve olayları açıklayabilmemizi sağlar. Güneş sadece gezegenimizi ısıtan bir enerji jeneratörü değil, aynı zamanda Dünya'nın biyosferini etkileyen en güçlü radyo emisyonu ve elektromanyetik dalgalar kaynağıdır. Güneş'in aktivitesindeki herhangi bir değişiklik anında Dünya'nın iklimine ve refahımıza yansır.
