Vaadates tähte, mis on meie planeedi miljardeid aastaid soojendanud ja valgustanud, mõistavad vähesed meist, et meil on töötav looduslik termotuumareaktor. Selline hirmutav ja hirmutav võrdlus on seotud Päikese olemusega, mis oma päritolu ja koostise poolest on meie galaktika tüüpiline täht. Vaatamata asjaolule, et päikesel toimuvaid protsesse ei saa nimetada elu andvateks, toob see täht meile elu.
Mis on päike?
Miks on päike, täht, mis meenutab miljardeid teisi Linnutee galaktikas, nii huvitatud astrofüüsikutest ja tuumauuringutest? Fakt on see, et see on meie kõige lähim täht, tänu millele saame aru saada, millised on protsessid, mis Universumis algavad alates sünnist. Olles õppinud päikest, mõistame, mida tähed on, kuidas nad elavad ja kuidas see hiilgav prill lõpeb. Teised tähed, mis tulenevad nende olulisest kaugusest meie päikesesüsteemist, ei saa meile näidata nende välimuse eripärasid.
Meie täht on päikesesüsteemi keskseks objektiks, mille ümber pöörlevad orbiidil kaheksa planeedi, asteroidi ja kääbusplaneti, komeetide ja teiste kosmosesemete. Päike kuulub G-klassi tärnidele vastavalt Harvardi klassifikatsioonile. Vastavalt Angelo Secchi klassifikatsioonile on päike, nagu Arcturus ja Capella, II klassi kollane kääbus. Erinevalt teistest tähtedest, mis asuvad meie planeedilt kümnetes sadades valgusaastates, asub meie täht peaaegu naabruses. Maa eraldub Päikesest 150 miljonit km - tühine vahemaa võrreldes universumis valitsevate tohutute vahemaadega.
Päikese lähim täht, punane kääbustäht Proxima Centauri, on 4 valgusaasta kaugusel. Me oleme kaugel ududest ja tähtklastritest, mis on galaktika kõige turbulentsemad piirkonnad. Selline kokkulepe tagab Suni vaiksele liikumisele oma orbiidil 14 miljardit aastat, kuna moodustati Linnutee galaktika ja meie universum tervikuna. Galaktikakeskuse ümber orbiidil tähistatud tähe kiirus on 200 km sekundis.
Maa standardite järgi on 150 miljonit kilomeetrit pikk. Kuid isegi sellisel kaugusel tunneme täielikult päikest kiirgavat soojust. Meie tähe valgus tuleb meile 8 sekundit ja jätkab meie planeedi soojendamist ja valgustamist. See kõik on meie tähe suurus. Hoolimata asjaolust, et meie täht kuulub tavalisele tähele, mille keskmine mass on, ületab selle mass üle 700 korda päikesesüsteemi kõigi taevakehade massist. Tänapäeval on kindlaks määratud päikeseketta suurus ja see on 1 miljon 392 tuhat 20 km. See on Maa läbimõõt 109 korda.
Päikese algus, elu ja surm
Meie täht sündis koos teiste tähtedega rohkem kui 4-5 miljardit aastat tagasi. Päikese sünnimajaks sai gaasipilv, mis tekkis tohutu skaala kosmiliste kataklüsmide tulemusena. Ühe versiooni järgi ilmus gaasipilve suurema põrutuse tulemusena, mis raputas ruumi. Oma koostise poolest koosnesid gaasi- ja tolmupilved 99% vesinikuaatomitest. Ainult 1% tuli heeliumi aatomitest ja muudest elementidest. Kogu gravitatsioonijõudude all olevate elementide kogum sai vajaliku tõuke ja hakkas ühte aineks tihedalt kokku suruma.
Mida kiiremini mass kasvas, seda kiiremini sai pöörlemiskiirus. Aatomid ühendati, moodustades suuri ühendeid, moodustades molekulaarse vesiniku ja heeliumi. Füüsiliste protsesside ja kiire rotatsiooni tulemusena tekkis pilve keskel sfääriline kujutis. Ilmus protostar - vanim vorm, mis eelneb täieõiguslikule tähe tekkimisele. Kosmilise gaasi esialgne kogus ületas meie päikesesüsteemi praeguse suuruse. Tulevikus hakkas tähematerjal gravitatsioonijõudude mõjul tihedalt kahanema, suurendades tulevase tähe massi.
Koos protostaari suuruse vähenemisega suurenes rõhk tähtede sees. See tõi omakorda kaasa gaasi moodustumise kiire temperatuuri tõusu. Kõrge tihedus ja temperatuur 100 miljonit Kelvin käivitas vesiniku termotuumasünteesi protsessi.
Termotuumareaktsioon tekitab suure hulga soojust ja valgusenergiat, mis levib päikese sisepiirkondadest selle pinnale. Iga sekundi järel aurustub rohkem kui 4 miljonit tonni avatud ruumi. Arvestades, et meie täht on olnud üle miljardi aasta ja jätkab sära ilma nähtavate ja oluliste muutusteta, võime järeldada, et meie Päikese vesiniku varud on tohutud. Kui see reserv on ammendatud, jääb see ainult arvata, matemaatilisi arvutusi tehes. Teadlaste arvutustest lähtudes soojeneb ja paistab päike veel kümmekond miljardit aastat, kuni termotuumakütuse varud on lõppenud.
Kuna termotuuma protsesside intensiivsus sureb, algab tähe elu viimane etapp. Tähe tihedus väheneb, kuid selle suurus suureneb oluliselt. Kollase kääbri asemel muutub Päike Punaseks hiiglaseks. Olles jõudnud sellesse etappi, lahkub meie täht põhijärjestusest ja ootab rahulikult oma surma. Inimkond ei saa oodata selle draama lõppu, sest hiiglaslik Punane Päike hävitab oma tulega praktiliselt kogu meie planeedi elu. Suure punase ketta pinda saab kuumutada temperatuurini 5800 K. Päikese raadius muutub 250 korda suuremaks kui praegused väärtused.
Järk-järgult väheneb pinna temperatuur ja täht suureneb. Ka selle heledus suureneb märgatavalt, praegusel heledusel 2,700 korda. Esimene kadus on elavhõbe ja Venus. Planeedi Maa lakkab paratamatult kümnetest miljarditest aastatest. Planeedi atmosfäär kaob päikese tuule mõjul, vesi aurustub ja planeedi pind muutub kuuma kivi plokiks.
Selles etapis jääb meie täht veel kümneid miljoneid aastaid. Pärast seda, kui päikese keskosa temperatuur jõuab 100 miljoni Kelvini, algab heeliumi ja süsiniku põletamise protsess. Uus ahelreaktsioonide ring lõpetab lõpuks päikese. Tärnide suuresti vähenenud mass ei suuda hoida väliskestat, mis pulseerivad termotuuma protsessid ruumis hajuvad. Punase hiiglase asemel moodustub planeedi udu, mille keskel jääb endise tähe tuum, valge kääbus. Teisisõnu, meie kümneid miljardeid aastaid muutub meie külalislahke täht meie planeedi suuruseks väikeseks tihedaks ja kuumaks objektiks. Selles olekus jääb täht üsna pikka aega, aeglaselt suremas ja hõõrudes.
Päikese struktuur ja struktuur
Päikese lähedus võimaldab teil saada ülevaate selle struktuurist ja struktuurist, saada teavet selle kohta, kuidas see looduslik tuumasünteesireaktor töötab ja milliseid protsesse selles toimub. Struktuuri, mis koosneb järgmistest komponentidest, on huvitav:
- tuum;
- kiirgusenergia tsoon;
- konvektiivne tsoon;
- tachokliin
Seejärel alusta päikese atmosfääri kihid:
- fotosfäär;
- kromosfäär;
- esiletõstmised.
Tärn ei ole kindel, kuna tegemist on kuuma gaasiga, mis on tihedalt kokku surutud sfäärilisse piirkonda. Sellistel temperatuuridel on ükskõik millise tahke aine olemasolu füüsiliselt võimatu. Päikese heledat valgust ja soojust põhjustavad samad protsessid, mida inimene aatomipommi loomisel kokku puutus. St tohutu rõhu all ja kõrge temperatuur muutub energiaks. Peamine kütus on vesinik, mis päikese käes on 73,5-75%, seega on peamine soojusallikas vesiniku termotuumasünteesiprotsess, mis on koondunud peamiselt tuuma keskele.
Päikesesüdamik on umbes 0,2 päikese raadius. Just siin on peamised protsessid, mille tõttu päike elab ja varustab ümbritsevat ruumi valguse ja kineetilise energiaga. Kiirguse ülekande protsess tähe keskelt ülemistele kihtidele viiakse läbi kiirgussiirdetsoonis. Siin segunevad tuumast pinnale püüdvad fotoonid ioniseeritud gaasi osakestega (plasma). Selle tõttu vahetatakse energiat. Selles päikesekiirguse osas on spetsiaalne tsoon - tahhokliin, mis vastutab meie tähe magnetvälja tekke eest.
Seejärel algab kõige suuremahuline Päike - konvektiivne tsoon. See ala on peaaegu 2/3 päikese läbimõõdust. Ainult konvektiivse tsooni raadius on peaaegu võrdne meie planeedi läbimõõduga - 140 tuhat kilomeetrit. Konvektsioon on protsess, kus tihe ja kuumutatud gaas jaotub ühtlaselt kogu tähe sisemaale pinna suunas, eraldades soojust järgmisele kihile. See protsess toimub pidevalt ja seda võib näha päikese pinda jälgides võimsa teleskoopiga.
Tähe sisemise struktuuri ja atmosfääri piiril on fotosfäär - õhuke, ainult 400 km sügav, kest. See on see, mida me näeme oma päikese vaatlustes. Fotosfäär koosneb graanulitest ja on selle struktuuris heterogeenne. Tume laigud asendatakse heledate aladega. Selline heterogeensus on seotud päikese erinevatel jahutusperioodidel. Mis puudutab meie valgustuse pinna spektri nähtamatut osa, siis siin on tegemist kromosfääriga. See on päikese atmosfääri tihe kiht ja seda saab näha ainult päikesevarjutuse ajal.
Kõige huvitavamad päikeseprojektid on vaatlused, mis näevad välja nagu pikad kiud ja päikeseenergia. Need koosseisud on hiiglaslikud vesinikuheited. Päikese pinnal on suured kiirused - 300 km / s. Nende silmuste temperatuur ületab 10 tuhande kraadi. Päikese koroon on atmosfääri väliskihid, mis on mitu korda suuremad kui tähe enda läbimõõt. Päikese korona täpne piir ei ole. Selle nähtav piir on ainult osa sellest suurest haridusest.
Päikeseenergia viimane etapp on päikese tuul. See protsess on seotud tähemärkide loomuliku väljavooluga välimistesse kihtidesse ümbritsevasse ruumi. Päikese tuul koosneb peamiselt laetud elementaarosakestest - prootonitest ja elektronidest. Sõltuvalt päikese aktiivsuse tsüklist võib päikese tuulekiirus varieeruda 300 km / s kuni 1500 km / s. See aine jaotub päikesesüsteemis, mõjutades kõiki meie lähedase ruumi taevakehasid.
Teistel tähtedel põhijärjestuses on umbes sama struktuur. Teistel taevakehadel, mida näeme öösel taevas, võib olla erinev struktuur. Erinevused võivad koosneda ainult tähe massist, mis käesoleval juhul on tähtsa aktiivsuse tegur.
Meie tähe omadused
Nagu kõik tavalised tähed, millest enamus on universumis, on Päike meie planeedisüsteemi peamine eesmärk. Tähe ja selle mõõtmete tohutu mass tagab gravitatsioonijõudude tasakaalu, andes taevaste kehade korrapärase liikumise ümber. Esmapilgul pole meie täht midagi erilist. Kuid viimastel aastatel on tehtud mitmeid avastusi, mis võimaldavad kinnitada päikese unikaalsust. Näiteks toodab päike ultraviolettkiirguse ulatuses suuremat kiirust kui teised sama tüüpi tähed. Teine omadus on meie tähe seisund. Päike kuulub muutuvatele tähedele, kuid erinevalt ruumis olevatest õdedest, mis erinevad valgustugevusest ja heledusest, sära meie täht jätkuvalt valgust.
Samuti vabastab see suure hulga energiat, millest ainult 48% on nähtav. Inimese silma nähtamatu infrapunakiirgus moodustab 45% päikese energiast. Kõigist tohututest päikesekiirguse kogustest, meie planeedist saab murukesi, umbes pool miljardit aktsiat, kuid sellest piisab, et säilitada Maal loodud tingimuste tasakaal.
Järeldus
Hinnates siiani saadud päikese andmeid, ei saa öelda, et me teame põhjalikult meie tähe olemust. Kõik ideed päikese struktuuri ja struktuuri kohta põhinevad inimese loodud matemaatilistel ja füüsilistel mudelitel. Meie tähe ja selle pinnal toimuvate protsesside analüüs võimaldab meil selgitada meie planeedil esinevaid protsesse ja nähtusi. Päike ei ole mitte ainult energia generaator, mis soojendab meie planeedi, vaid ka kõige võimsam raadioheitmete ja elektromagnetiliste lainete allikas, mis mõjutavad Maa biosfääri. Mis tahes muutused Päikese tegevuses kajastavad koheselt Maa kliima ja meie heaolu olukorda.
