SŁOŃCE

SŁOŃCE
CO TO JEST SŁOŃCE?
Słońce – gwiazda centralna
Układu Słonecznego, wokół której
krąży Ziemia, inne planety oraz
mniejsze ciała niebieskie. Słońce
to najjaśniejszy obiekt na niebie i
główne źródło energii docierającej
do Ziemi.
• Słońce leży w jednym z ramion spiralnych
Galaktyki, 26 tysięcy lat świetlnych od jej
środka i około 26 lat świetlnych od
płaszczyzny równika Galaktyki. Okrąża
centrum Drogi Mlecznej z prędkością 220
km/s w czasie 226 milionów lat, co daje
ponad 20 obiegów w ciągu
dotychczasowej historii gwiazdy. Od
Słońca dzieli nas około 150 mln km.
BUDOWA
• Słońce jest kulą zjonizowanego gazu o masie
około 2×1030 kg, z czego 74% stanowi wodór,
25% hel, a niespełna 1% pierwiastki cięższe i
sporadycznie występujące proste związki
chemiczne. Kula plazmy utrzymywana jest w
równowadze hydrostatycznej dzięki sile
grawitacji z jednej strony i rosnącym wraz z
głębokością ciśnieniem gazu, które równoważy
ciężar materii znajdującej się powyżej.
JĄDRO
• Jest to kula o promieniu 0,25 R (0,25 promienia
Słońca). Na podstawie tzw. modelu
standardowego oszacowano, że zawartość
wodoru w jądrze wynosi dziś ok. 40%. W jądrze
powstaje 95% całej energii produkowanej przez
Słońce. Pozostałe 5% powstaje w warstwach
znajdujących się bezpośrednio nad jądrem, gdyż
tempo reakcji jądrowych maleje wraz ze
zmniejszającą się temperaturą.
OTOCZKA
• Ponad jądrem znajduje się warstwa promienista,
której temperatura jest zbyt niska by wydajnie
zachodziły w niej reakcje termojądrowe. Materia
jest tu już chemicznie jednorodna. Energia
wyprodukowana w jądrze jest transportowana
przez kolejne warstwy otoczki ku powierzchni.
Głębiej, przy temperaturze wyższej od 2 mln K,
materia jest całkowicie zjonizowana i
przezroczysta dla promieniowania, a transport
energii zachodzi tak samo jak w jądrze przez
dyfuzję promieniowania.
WODA NA SŁOŃCU? TAK!
• Na Słońcu istnieją twory zwane plamami
słonecznymi. Ich temperatura jest niższa nawet
o 1000 K od temperatury fotosfery (raczej
temperatura sięga tam do 4700 °C). Ciekawy
jest też fakt, iż gdybyśmy stanęli pośrodku plamy
słonecznej, okazałoby się, że jest ona nieco
wklęsła. W obszarze plamy występują
nienasycone związki takie jak TiO, CO, NO oraz
HO grupy hydroksylowej, która przyłączając
kolejny atom wodoru staje się H2O. Woda na
Słońcu istnieje w postaci molekularnej, niemniej
jest to najprawdziwsza woda.
EWOLUCJA SŁOŃCA
• Przypuszcza się, że Słońce powstało
około 4,6 miliarda lat temu. Po trwającym
kilkadziesiąt milionów lat okresie kurczenia
się obłoku międzygwiazdowego, Słońce
rozpoczęło pobyt na ciągu głównym (zob.
Diagram H-R). Przez 4,6 miliarda lat
Słońce zwiększyło swój promień od 8 do
12%, oraz jasność o ok. 27%. Zawartość
wodoru w jądrze młodego Słońca wynosiła
ok. 73%, obecnie już tylko 40%.
Gdy zapasy wodoru wyczerpią się, co nastąpi za
mniej więcej kolejne 5 mld lat, Słońce zmieni się
w czerwonego olbrzyma, po czym odrzuci
zewnętrzne warstwy, przeistaczając się w
białego karła. Przez wiele miliardów lat będzie
stygł, aż stanie się czarnym karłem
(wszechświat jest jeszcze za młody, by istniały
takie obiekty).
Całkowite zaćmienie Słońca we
Francji w 1999
Częściowe zaćmienie Słońca w
Polsce 29 marca 2006
ZAĆMIENIE CZĘŚCIOWE
Zaćmienie częściowe - występuje, gdy
obserwator nie znajduje się wystarczająco
blisko przedłużenia linii łączącej Słońce i
Księżyc, by znaleźć się całkowicie w
cieniu Księżyca, lecz na tyle blisko, że
znajduje się w półcieniu.
ZAĆMIENIE CAŁKOWITE
Zaćmienie całkowite - występuje, gdy
obserwator znajduje się w cieniu Księżyca.
W takim przypadku widoczna staje się
korona słoneczna. Jest to możliwe dzięki
temu, że obserwowane rozmiary kątowe
Księżyca są tylko nieznacznie większe od
rozmiarów kątowych Słońca i w przypadku
zaćmienia całkowitego, Księżyc przysłania
całkowicie powierzchnię Słońca, ale nie
przysłania korony słonecznej.
WIATR SŁONECZNY
Strumień cząstek wypływających ze Słońca,
składających się przede wszystkim z protonów i
elektronów o dużej energii (rzędu 500 keV na
cząstkę). Rozchodzą się one promieniście we
wszystkich kierunkach. Ruch cząstek deformuje
pole magnetyczne Słońca i galaktyki oraz wiatr
galaktyczny w wyniku czego nie ma on symetrii
sferycznej (przestrzeń "wypełniona" wiatrem
słonecznym nie jest kulą). Jednocześnie pole
magnetyczne Słońca spowalnia wiatr słoneczny,
zmniejszając prędkość wiatru a tym samym
ograniczając jego zasięg.
KORONA SŁONECZNA
• Korona jest najbardziej zewnętrzną częścią
atmosfery słonecznej, rozciągającą się miliony
kilometrów od Słońca, widzianą najlepiej
podczas całkowitego zaćmienia Słońca.