Солнце – это звезда или планета?

8 декабря 2021

Что такое солнце? Это планета или звезда? Почему оно слепит глаза? Почему в тени прохладнее, чем на солнечной стороне? Каков его диаметр и строение, сколько ему лет, где оно встает, а где заходит?

Общая характеристика Солнца

Характеристики Солнца важны для понимания его места среди других подобных светил. Солнце являет собой огромный газовый шар, нагретый до невообразимо высоких температур. Диаметр Солнца – 1 млн. 392 тыс. 700 км. Эта величина в 109 раз больше земной. Масса Солнца внушительна и составляет около двух нонниллионов килограмм (1,98⋅1030 кг). Это в 332 946 раз больше земной массы. Интересно, что на массу всех планет, спутников, астероидов, комет, межпланетного газа и пыли, находящихся в Солнечной системе, приходится всего лишь 0,13%. Плотность Солнца несколько больше воды и равна 1,4 г/см3.

Мы наблюдаем Солнце как диск желтого цвета, но на самом деле оно так не выглядит. Звезда излучает белый цвет. Однако у поверхности Земли Солнце выглядит как диск желтого оттенка из-за рассеивания в атмосфере и поглощения части излучения.

В Млечном пути находятся сотни миллиардов таких же звезд, подобных Солнцу. Самая близкая к нашей планете звезда – Проксима Центавра находится на расстоянии свыше четырех световых лет (или около 40 трлн. км).

Солнце – это звезда класса «желтый карлик» — G2V. Это значит, что во Вселенной есть гораздо большие звезды. Так, в Галактике есть объекты, радиус которых в 2 тыс. раз больше солнечного. Радиус Бетельгейзе – ближайшего к нам красного сверхгиганта больше солнечного примерно в 1200 раз.

Если изобразить схему Солнечной системы и поместить внутри нее Бетельгейзе, то она будет простираться до орбиты Юпитера.

Расстояние до Солнца от Земли в среднем составляет 150 млн. км — оно равняется одной астрономической единице. Видимый угловой диаметр для наблюдателя с земной поверхности немногим превышает половину градуса. Звезда находится примерно в 26 тыс. световых лет от центра Млечного Пути. Скорость вращения  Солнца вокруг центра галактики – 230 километров в секунду.

Источник тепла и света Солнца – термоядерные реакции. После слияния четырех протонов образуется один атом гелия и энергия. В недрах Солнца происходят и другие реакции, в результате которых, например, образуются атомы металлов.

Приблизительно до 150 астрономических единиц в космосе доминирует так называемый солнечный ветер.

Солнце обращается вокруг своей оси. Вращение это неодинаково. В районе экватора звезда делает один оборот за 25 суток, а в районе полюсов – за 34 суток.

Строение Солнца

Солнце по космическим меркам состоит из разных химических элементов. Химический состав материи Солнца следующий:

  1. Водород (73% массы и 92% объема).
  2. Гелий (25% массы, 7% объема).
  3. Неон, никель, азот и другие элементы.

Если начинать из середины, строение Солнца можно разделить на несколько слоев:

  1. Ядро. Именно в нем и происходит разрыв атомов водорода и слияние их в ядра атомов гелия. Плотность газа внутри больше плотности железа (да что железа, там плотность вещества выше плотности свинца в 15 раз). Появившейся энергии нужно пройти еще несколько слоев тела. В других частях нашей звезды подобные термоядерные процессы не происходят.
  2. Радиационная зона. Она начинается на расстоянии 20% от центра и простирается до 70% радиуса Солнца. Попадая в нее, фотоны, излученные ядром, блуждают около 200 000 лет. Сталкиваясь с частицами плазмы, они теряют свою энергию.
  3. Конвективная зона. Внешний слой Солнца, в котором разогретые частицы поднимаются к поверхности за несколько десятков лет.

Фотосферой называют видимый слой Солнца. Хромосфера видна лишь при полном солнечном затмении. Короной называют внешние слои атмосферы этой звезды.

Приблизительно за 8 минут солнечный свет достигает Земли. Так как Солнце обладает огромной энергией, смотреть на него без специального оборудования нельзя — оно попросту слепит глаза.

Жизненный цикл Солнца

Эволюция Солнца – вопрос, интересующий не одно поколение астрономов. Ученые оценивают возраст Солнца в 4,5 миллиарда лет. Оно возникло из газопылевого облака, сжимающегося под воздействием сил гравитации. Из такого же облака возникли и все остальные объекты Солнечной системы, в том числе и наша планета. Из-за сжатия начинает возрастать плотность и температура. Когда температура и давление возросли до необходимых значений, начались термоядерные реакции. Так, собственно, и начался жизненный цикл Солнца.

Масса нашей дневной звезды постепенно снижается из-за реакций ядерного синтеза. Ежесекундно 4 миллиарда тонн вещества Солнца превращается в энергию. Однако запасов водорода для поддержания протекания протон-протонной термоядерной реакции хватит на несколько миллиардов лет.

Температура светила увеличивается на 10 процентов каждые 1,1 млрд. лет. Это дает основания предположить, что раньше температура воздуха на планете была ниже, а на Венере, вероятно, могла бы существовать вода в жидкой фазе (сейчас температура Венеры такова, что на ней может плавиться свинец). Поскольку в будущем светимость Солнца будет возрастать, это приведет к увеличению температуры на Земле. Из-за высокой температуры испарятся океаны, молекулы воды, увлекаемые движением, улетучатся в космическое пространство и разложатся на атомы кислорода и водорода, а сама Земля превратится в безжизненное космическое тело.

Из-за уменьшения количества водорода на Солнце будет уменьшаться ядро. Но сама звезда «раздуется». Примерно через 6,5 млрд лет водород на Солнце выгорит. Однако ядерные реакции синтеза на этом не остановятся: начнет выгорать гелий, причем этот процесс будет происходить не в ядре, а в оболочке Солнца. Вследствие этого размеры Солнца увеличатся, и оно достигнет орбиты Земли. В этой стадии оно будет красным гигантом.

Однако рано или поздно выгорит гелий. Это произойдет примерно за 110 миллионов лет. В результате пульсаций внешние слои Солнца постепенно отделятся от ядра. Солнечное ядро превратится в белый карлик, и его диаметр будет примерно соответствовать нынешнему земному. Это при том, что масса ядра будет только вдвое меньше нынешнего Солнца.

Белый карлик будет медленно охлаждаться. В этом объекте не протекают ядерные реакции. Приблизительно через 10 миллиардов лет из Солнца останется черный карлик.

Как появляются звезды?

Звезды – это невероятно огромные скопления газа, удерживаемого силой собственной гравитации. В их недрах протекают реакции термоядерного синтеза, в результате которых выделяется колоссальная энергия. Первые звезды появились на заре Вселенной из облаков газа и частичек пыли. Эти частички сталкивались между собой, образуя все большие и большие объекты. И чем крупнее становился объект, тем сильнее он притягивал новые частицы.

Такие зародыши будущих звезд разогревались от постоянной бомбардировки пылью и более крупными кусками материи. В итоге их гравитация собирала вокруг себя облако газов, разогревая его. Далее происходила первая термоядерная реакция, и звезда начинала «светить»! Оставшиеся газы и пыль формировали вокруг молодой звезды диск.

Как появляются планеты?

После зарождения звезды, вокруг нее остается много «строительного материала». Этот газопылевой диск вращается, увлекаемый силой ее гравитации. Все новые и новые частички пыли в нем сталкиваются, создавая более крупные объекты. От постоянных столкновений они разогреваются. Поэтому первые планеты напоминали сгустки вулканической лавы, которые постепенно остывали, покрываясь корой из камня. Другие собирали вокруг себя облака газа, становясь газовыми гигантами.

Когда Солнечная система только появилась, в ней было несколько десятков планет. Они кружились в безумном танце вокруг своей звезды, сталкиваясь, разрушаясь или сливаясь. Мелкие осколки притягивались более крупными, становясь их частью. Другие улетали на периферию системы, образуя пояс астероидов, существующий, и по сей день. А все, что осталось внутри этого пояса, притянулось планетами.

Чем является Солнце?

Теперь мы выяснили, что наше Солнце относится к звездам. Но что из себя представляет наше светило и каков его состав?

Солнце состоит в основном из водорода и гелия. Оно содержит и другие вещества, но в значительно меньших количествах. Есть у него ядро, в котором протекают термоядерные реакции. Из-за невероятной гравитации, фотон из ядра Солнца добирается до его поверхности за сотни тысяч лет. Иногда этот путь занимает миллионы лет. После этого фотону нужно всего 8 минут, чтобы добраться до Земли. Каждый день мы видим свет, образовавшийся в недрах Солнца сотни тысяч лет назад.

Температуры поверхности и ядра звезды различаются на несколько миллионов градусов. Внешняя оболочка Солнца – корона, состоит из энергетических извержений и протуберанцев. Слишком сильные извержения отправляют в сторону Земли поток электронов, протонов, нейтрино и других частиц. При взаимодействии с магнитным полем нашей планеты они создают одно из красивейших зрелищ – северное сияние!

Солнце – удивительное небесное тело. Оно дарит свет каждому из нас. Все в Солнечной системе, включая нашу планету и нас самих, состоит из тех частиц газа и пыли, что образовали ее. Однако в масштабах Вселенной, Солнце – лишь небольшая звезда, Желтый Карлик, но какой родной и близкий каждому человеку!

Верно ли утверждение, что Солнце – это звезда?

С уверенностью можно сказать, что Солнце – это самая настоящая звезда. Почему? Давайте рассмотрим факты.

  1. Оно не отражает свет, а излучает энергию самостоятельно.
  2. Поверхность нашего светила нагревается до 5 500 – 6 000 °C, а температура в ядре может достигать фантастической отметки в 15 000 000 °C.
  3. Вокруг Солнца по орбите вращаются целых 8 планет, которые вместе с ним образуют так называемую Солнечную систему, а само оно, как известно, не имеет ни своей собственной орбиты, ни единого спутника.
  4. 73% массы Солнца и целых 92% его объема – это водород, который является легким химическим элементом, 25% от массы и 7% от объема занимает гелий. И лишь ничтожный 1% занимают в составе светила другие элементы, такие как углерод, хром, кислород, азот, сера, никель, железо и другие.
  5. Поверхность Солнца никогда не бывает спокойной, на ней с завидной периодичностью происходят термоядерные реакции, провоцирующие выбросы невероятного количества энергии. Именно благодаря этому мы ежедневно можем наслаждаться дневным светом и получать тепло от солнечных лучей.
  6. Наверное, трудно поверить, но масса нашего светила составляет 99,86% от массы всей Солнечной системы, соответственно, оно в десятки, даже сотни тысяч раз превосходит в размерах любую из планет.

Таким образом, рассматривая вопрос, что такое Солнце – планета или звезда – можно незамедлительно дать ответ. Однозначно – это звезда. Она является жёлтым карликом в соответствии с общепринятой астрономической классификацией. Возраст светила в настоящее время превышает отметку в 5 млрд лет. По уровню яркости оно находится на 4-м месте среди всех изученных объектов такого типа. Теперь нет сомнений, к какой группе относится наш источник энергии!

 

 

Источники:

  • https://ktonanovenkogo.ru/voprosy-i-otvety/solnce-chto-ehto-takoe-diametr-stroenie-skolko-let.html
  • https://www.techcult.ru/space/2303-solnce-8212-zvezda-ili-planeta
  • https://mirax.space/solnechnaya-sistema/solnce
  • https://vseonauke.com/1162310886271223977/solntse—eto-zvezda-ili-planeta-fakty-protiv-nevezhestva
  • https://cosmosplanet.ru/solnechnayasistema/solnce/solntse-eto-zvezda-ili-planeta.html

Оцените статью:
[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]