SOL: OPPRINNELSE, EGENSKAPER, STRUKTUR, SAMMENSETNING, AKTIVITET - ARTE - 2026

The Sun er den stjernen som utgjør sentrum av solsystemet og nærmest Jorden, som det gir energi i form av lys og varme, noe som gir opphav til årstidene, klima og havstrømmer av planeten. Kort sagt, og tilbyr de primære forholdene som er nødvendige for livet.

Sola er det viktigste himmelobjektet for levende vesener. Det antas at det hadde sin opprinnelse for omtrent 5 milliarder år siden, fra en enorm sky av stjernestoff: gass og støv. Disse materialene begynte å feste seg sammen takket være tyngdekraften.

Sola leverer energi og varme til planeten, slik at livet kan utvikle seg der. Kilde: Pexels

Det var sannsynligvis rester av noen supernovaer som ble talt der, stjerner ødelagt av en stor katastrofe, noe som ga opphav til en struktur som ble kalt proto-star.

Tyngdekraften fikk mer og mer materie til å samle seg, og med den økte temperaturen på protostaren også til et kritisk punkt, rundt 1 million grader celsius. Det var nettopp der at atomreaktoren som ga opphav til en ny stabil stjerne ble antent: Solen.

Generelt sett kan solen betraktes som en ganske typisk stjerne, selv om den har masse, radius og noen andre egenskaper utenfor det som kan betraktes som "gjennomsnittet" blant stjernene. Senere vil vi se i hvilken kategori Solen er blant stjernene som vi kjenner.

Menneskeheten har alltid vært fascinert av solen og har skapt mange måter å studere den på. I utgangspunktet blir observasjonen gjort gjennom teleskoper, som var på jorden i lang tid og nå også er på satellitter.

Mange solskinnsegenskaper er kjent gjennom lys, for eksempel gir spektroskopi mulighet til å kjenne dens sammensetning, takket være det faktum at hvert element etterlater et særegent spor. Meteoritter er en annen stor kilde til informasjon, fordi de opprettholder den opprinnelige sammensetningen av den protostellare skyen.

Generelle egenskaper

Her er noen av hovedegenskapene til solen som er blitt observert fra jorden:

-Denes form er praktisk talt sfærisk, den flater knapt litt på polene på grunn av sin rotasjon, og fra Jorden blir den sett på som en disk, og derfor kalles den noen ganger solskiven.

-De mest tallrike elementene er hydrogen og helium.

-Målt fra jorden er solvinkelen omtrent ½ grad.

-Solens radius er omtrent 700 000 km og er estimert ut fra sin vinkelstørrelse. Diameteren er derfor omtrent 1400000 km, omtrent 109 ganger jordens.

-Den gjennomsnittlige avstanden mellom solen og jorden er den astronomiske avstandsenheten.

-Som dens masse oppnås det fra akselerasjonen som jorden skaffer seg når den beveger seg rundt solen og solradiusen: omtrent 330 000 ganger større enn jorden eller omtrent 2 x 10 ³⁰ kg.

-Erfaringssykluser eller perioder med stor aktivitet, relatert til solmagnetisme. Deretter dukker det opp solflekker, fakler eller fakler og utbrudd av koronal masse.

-Densiteten til sola er mye lavere enn jorden, siden den er en gassformig enhet.

Når det gjelder lysstyrken, som er definert som mengden energi utstrålt per tidsenhet -kraft, tilsvarer den 4 x 10 ³³ ergs / s eller mer enn 10 ²³ kilowatt. Til sammenligning stråler en glødepære mindre enn 0,1 kilowatt.

-Den effektive temperaturen på sola er 6000 ºC. Det er en gjennomsnittstemperatur, vi vil se senere at kjernen og koronaen er regioner som er mye varmere enn det.

Klassifisering av solen

Sola regnes som en gul dvergstjerne. I denne kategorien er stjerner som har en masse mellom 0,8-1,2 ganger solens masse.

I henhold til deres lysstyrke, masse og temperatur, har stjerner visse spektrale egenskaper. Et diagram kan lages ved å plassere stjernen på en graf over temperatur versus lysstyrke, kjent som et Hertzsprung-Russell diagram.

Klassifisering av stjerner i Hertzsprung-Russell-diagrammet. Sola er i hovedsekvensen. Kilde: Wikimedia Commons.

I dette diagrammet er det et område der de fleste av de kjente stjernene er lokalisert: hovedsekvensen.

Der tilbringer stjernene nesten hele livet og i henhold til de nevnte egenskapene tildeles de en spektraltype betegnet med en stor bokstav. Vår sol er i kategorien stjernetype G2.

En annen ganske generell måte å klassifisere stjerner er i tre store grupper av stjernebestander: I, II og III, et skille gjort i henhold til mengden tunge elementer i deres sammensetning.

For eksempel er Befolkning III-stjerner blant de eldste, dannet i begynnelsen av universet, like etter Big Bang. Helium og hydrogen dominerer i dem.

I kontrast er populasjonene I og II yngre, og inneholder tyngre elementer, så det antas at de er blitt dannet med materie etterlatt av supernovaeksplosjoner av andre stjerner.

Blant disse er Befolkning II eldre og består av kaldere og mindre lysende stjerner. Solen vår har blitt klassifisert innen Befolkning I, en relativt ung stjerne.

Struktur

Lagdelte strukturen til sola. Kilde: Wikimedia Commons.

For å lette studien er solens struktur delt inn i 6 lag, fordelt i godt differensierte regioner, fra innsiden:

-Solekjernen

-Radiativ sone

-Konvektiv sone

-Photosphere

-Chromosphere

Kjerne

Størrelsen er omtrent 1/5 av solradien. Der produserer solen energien som den utstråler, takket være de høye temperaturene (15 millioner grader celsius) og rådende trykk, som gjør den til en fusjonsreaktor.

Tyngdekraften fungerer som en stabilisator i denne reaktoren, der reaksjoner finner sted der forskjellige kjemiske elementer blir produsert. I de mest elementære blir hydrogenkjerner (protoner) heliumkjerner (alfa-partikler), som er stabile under forholdene som råder inne i kjernen.

Da produseres tyngre elementer, som karbon og oksygen. Alle disse reaksjonene frigjør energi som reiser gjennom det indre av solen for å spre seg gjennom hele solsystemet, inkludert jorden. Det anslås at sola forvandler 5 millioner tonn masse hvert sekund til ren energi.

Strålingssone

Energi fra kjernen beveger seg utover gjennom en strålingsmekanisme, akkurat som en brann i en bål varmer omgivelsene.

I dette området er materien i en plasma-tilstand, ved en temperatur som ikke er så høy som i kjernen, men den når omtrent 5 millioner kelvin. Energien i form av fotoner - pakkene eller "kvanta" av lys - overføres og reabsorberes mange ganger av partiklene som utgjør plasmaet.

Prosessen er treg, selv om det i gjennomsnitt tar omtrent en måned for fotonene fra kjernen å nå overflaten, noen ganger kan det ta opptil en million år å fortsette å reise til de ytre områdene slik at vi kan se den i form av lys.

Konvektiv sone

Siden ankomsten av fotoner fra strålingssonen er forsinket, synker temperaturen i dette laget raskt til 2 millioner kelvin. Transport av energi skjer ved konveksjon, siden saken her ikke er så ionisert.

Transporten av energi ved konveksjon produseres ved bevegelse av virvler av gasser ved forskjellige temperaturer. Dermed stiger de oppvarmede atomene mot de ytterste lag av sola, og bærer denne energien med seg, men på en ikke-homogen måte.

foto

Denne "lyssfæren" er den tilsynelatende overflaten til stjernen vår, den vi ser fra den (du må alltid bruke spesielle filtre for å se solen direkte). Det er tydelig fordi solen ikke er solid, men er laget av plasma (en veldig varm, sterkt ionisert gass), derfor mangler den en virkelig overflate.

Fotosfæren kan sees gjennom et teleskop utstyrt med et filter. Det ser ut som skinnende granuler på en litt mørkere bakgrunn, med lysstyrken redusert litt mot kantene. Granulatene skyldes konveksjonsstrømmene vi nevnte tidligere.

Fotosfæren er til en viss grad gjennomsiktig, men da blir materialet så tett at det ikke er mulig å se gjennom.

kromosfæren

Det er det ytterste laget av fotosfæren, tilsvarer atmosfæren og med en rødlig lysstyrke, med en variabel tykkelse mellom 8000 og 13 000 og en temperatur mellom 5 000 og 15 000 ºC. Den blir synlig under en solformørkelse, og den produserer gigantiske glødestormer med glødende høyde når tusenvis av kilometer.

Krone

Det er et uregelmessig formet lag som strekker seg over flere solradier og er synlig for det blotte øye. Tettheten til dette laget er lavere enn resten, men det kan nå temperaturer på opptil 2 millioner kelvin.

Det er foreløpig ikke klart hvorfor temperaturen i dette laget er så høy, men på noen måte er det relatert til de intense magnetfeltene som solen produserer.

På utsiden av koronaen er det en stor mengde støv konsentrert i ekvatorialplanet til solen, som diffunderer lyset fra fotosfæren, og genererer det såkalte zodiacal-lyset, et bånd med svakt lys som kan sees med det blotte øye etter solnedgang. sol, nær punktet i horisonten som ekliptikken kommer fra.

Det er også løkker som går fra fotosfæren til koronaen, dannet av gass mye kaldere enn resten: de er solens fremtredende sider, synlige under formørkelser.

heliosfæren

Et diffust lag som strekker seg utover Pluto, der solvinden produseres og solens magnetiske felt manifesterer seg.

sammensetning

Nesten alle elementene som vi kjenner fra det periodiske systemet, finnes i solen. Helium og hydrogen er de mest tallrike elementene.

Fra analysen av solspekteret er det kjent at kromosfæren er sammensatt av hydrogen, helium og kalsium, mens jern, nikkel, kalsium og argon er funnet i ionisert tilstand i corona.

Selvfølgelig har sola endret sammensetning over tid og vil fortsette å gjøre det når den bruker opp tilførselen av hydrogen og helium.

Solaktivitet

Fra vårt synspunkt virker sola ganske rolig. Men i virkeligheten er det et sted fullt av aktivitet, der fenomener forekommer i en utenkelig skala. Alle forstyrrelsene som oppstår kontinuerlig på sola kalles solaktivitet.

Magnetisme spiller en veldig viktig rolle i denne aktiviteten. Blant de viktigste fenomenene som skjer på Solen er:

Solinnslag

Fremtredende, ujevnheter eller filamenter dannes i kronen og består av høye temperaturgassstrukturer som når en stor høyde.

De sees i utkanten av solskiven i form av langstrakte strukturer som låses sammen, og blir kontinuerlig modifisert av solens magnetiske felt.

Koronale masseutkast

Som navnet tilsier, blir en stor mengde materie kastet ut med høy hastighet av solen, med en hastighet på rundt 1000 km / s. Det er fordi magnetfeltlinjene flettes sammen med hverandre og rundt en fremtreden av solenergi, noe som får materialet til å rømme.

De varer vanligvis i timer, til magnetfeltlinjene går i stykker. Koronale masseutkast skaper en stor strøm av partikler som når jorden i løpet av få dager.

Denne strømmen av partikler samhandler med jordas magnetfelt og manifesterer seg blant annet som nordlys og sørlys.

solflekker

De er regioner i fotosfæren der magnetfeltet er veldig intenst. De ser ut som mørke flekker på solskiven og har lavere temperatur enn resten. De vises vanligvis i svært varierende grupper, hvis periodisitet er 11 år: den berømte solsyklusen.

Gruppene med flekker er veldig dynamiske, etter solens rotasjonsbevegelse, med et større sted som går foran og et annet som lukker gruppen. Forskere har forsøkt å forutsi antall flekker i hver syklus, med relativt suksess.

Flames

De oppstår når solen utvider materiale fra kromosfæren og koronaen. De blir sett på som et lysglimt som gjør at regionene i solen ser lysere ut.

Død

Som enhver stjerne vil sola forsvinne en dag, men den vil ikke være i løpet av den nærmeste fremtiden. Kilde: Pxhere.

Så lenge kjernefysisk drivstoff varer, vil solen fortsette å eksistere. Stjernen vår oppfyller knapt betingelsene for å dø i en stor katastrofe av supernova-typen, for for det trenger en stjerne en mye større masse.

Så sjansen er stor for at når reservene er tømt, vil sola svulme opp og bli til en rød gigant og fordampe jordens hav.

Solens lag vil spre seg rundt den, oppsluke planeten og danne en tåke bestående av veldig lys gass, et syn som menneskeheten kunne sette pris på, hvis den da har bosatt seg på en fjern planet.

Restene av den gamle solen som vil forbli inne i tåken vil være en veldig liten hvit dverg, omtrent på størrelse med jorden, men mye tettere. Det vil avkjøles veldig, veldig sakte, på dette stadiet kan det bruke rundt 1 milliard år til det blir en svart dverg.

Men for øyeblikket er det ingen grunn til å bekymre deg. Sola på dette tidspunktet anslås å ha levd mindre enn halve livet, og det vil vare mellom 5000 og 7000 millioner år før den røde kjempestadiet begynner.

referanser

1. Alt om plass. 2016. Universets tur. Se for deg Publisering.
2. Hvordan det fungerer. 2016. Book of Space. Se for deg Publisering.
3. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redaksjonell Reverté.
4. Wikipedia. Hertzsprung-Russell diagram. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Stellar befolkning. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.