slunce
Slunce
Slunce
je 5 miliard let stará hvězda hlavní posloupnosti (nejdelší stabilní období hvězdného
vývoje) spektrální třídy G2, jedna z více než 100 miliard hvězd v naší galaxii.
Má tvar koule
na pólech zploštělé o průměru asi 1,4 milionu kilometrů. V současnosti je
Slunce složené ze 75% vodíku a 25% hélia co do hmotnosti (poměr 92,1%
vodíkových a 7,8% héliových atomů). Všechny ostatní složky (?kovy?) tvoří jen
0,1% hmotnosti. Má 750krát větší hmotnost než všechny planety dohromady =>
více jak 99,86% hmotnosti sluneční soustavy a je sedmkrát hmotnější než
průměrná hvězda. Vnější vrstvy Slunce vykazují rozdílnou rotaci: na rovníku
rotuje povrch jednou za 25,4 dne, poblíž pólů za víc než 36 dní. Tyto rozdíly
jsou dány tím, že Slunce není na rozdíl od Země pevné těleso. Podobné
efekty je možno pozorovat i u plynných obalů planet. Rozdílná rotace značně
zasahuje i vnitřní vrstvy Slunce, ale sluneční jádro se otáčí jako pevné
těleso. Díky jeho obrovské gravitaci byli podány první 2 důkazy o platnosti Einsteinovi
obecné teorie relativity.
Slunce se skládá z jádra, oblasti zářivé rovnováhy, konvektivní zóny a fotosféry,
a atmosféry tvořené chromosférou a korónou. Jádro tvoří přibližně 25% poloměru
a značnou část jeho hmotnosti. Podmínky umožňující jaderné reakce jsou
extrémní. Teplota dosahuje 15,6 miliónů Kelvinů a tlak je 250 miliard atmosfér.
Plyny v jádru jsou stlačeny tak, že mají 150krát větší hustotu než voda.
Oblast zářivé rovnováhy je vrstva obklopující jádro Slunce.Tvoří ji především
vodík. Fotony, kvanta elektromagnetického záření, se postupně prodírají touto
oblastí za neustále opakovaného pohlcování a opětného vyzařování částicemi
plynu. Nad oblastí zářivé rovnováhy je konvektivní zóna. Leží
bezprostředně pod viditelným povrchem hvězdy, zvaným fotosféra. K přenosu
energie dochází konvekcí (prouděním), při níž toky horkých plynů stoupají touto
oblastí, vydávají teplo, světlo a další formy energie a poté padají zpět.
Fotosféra je viditelný povrch hvězdy, z něhož se formou světla šíří elektromagnetické
záření. Fotosféra Slunce je vrstva o tloušťce asi
2
miliony °C. Silně žhavá koróna vyzařuje velmi málo světla, zato velké
množství energie v rentgenových paprscích. Podle rentgenových snímků koróny
víme, že jasné oblasti koróny dosahují teploty okolo 1 miliónu °C. Chladnější
části koróny vypadají jako tmavé díry,
kterými proudí částice do vesmíru. Tyto částice mají tak velkou energii, že
jsou schopny překonávat sluneční gravitaci. Vzdalují se od Slunce rychlostí až
a vyplňují prostor, který nazýváme heliosférou. Magnetické pole Slunce odráží
většinu kosmického záření ze vzdáleného vesmíru. Každou sekundu ztrácí Slunce
ve slunečním větru přibližně 1 milion tun vodíku. Trvalo by 100 tisíc miliard
let, než by sluneční vítr veškerou hmotu Slunce rozptýlil do meziplanetárního
prostoru. Přitom životnost Slunce je pouze 10 miliard let. Sluneční vítr můžeme
pozorovat ze Země jako polární záři.
Sluneční energie se vytváří ve slunečním jádru. Při podmínkách, které zde
panují
probíhají jaderné reakce na jejímž počátku stojí vodík a na konci stabilní
molekula hélia. Při této reakci se vytvářejí neutrina, pozitrony a gama záření.
Při tom se 0,7% přetavené hmoty přemění na energii. Ze 700 milionů tun vodíku,
které se každou sekundu uvnitř Slunce slučují, se vytvoří 695 milionů tun helia
a 5 milionů tun (= 3,86x10^33 erů neboli 386 miliard megawattů) se přemění na
energii. Toto sluneční vodíkové ?palivo? vystačí na dalších 5 miliard let.
Cestu fotonů záření gama z jádra Slunce představuje tzv. chaotický pohyb.
Fotony jsou pohlcovány a znovu vyzařovány částicemi plynu a v důsledku mnoha
interakcí se nešíří přímočaře, nýbrž chaoticky putují až 2 miliony let než
dosáhnou povrchu (tzv. difúze záření). Při tom ztratí část energie, takže jsou
z fotosféry vyzářeny jako fotony světla. Když se ve hvězdě mění vodík na
helium, je 0,7 % množství vodíku přeměněno v energii. Přeměna pouhého
Rotací Slunce vzniká magnetické pole. Rovníková oblast na Slunci rotuje
rychleji než polární oblasti, což způsobuje ?vytahování? magnetických siločar z
nitra Slunce. Když proniknou povrchem Slunce, způsobí tyto siločáry sluneční
aktivitu, jako jsou sluneční skvrny, erupce a protuberance. Tato zvýšená
aktivita, zejména sluneční skvrny, se opakuje každých
11 let.Nazýváme ji Slunečním cyklem. Sluneční skvrny jsou relativně chladné
oblasti (teplota okolo 3 800 K) ve fotosféře, způsobené magnetickým polem,
které zabraňuje horkému materiálu z nitra dostat se na povrch. Největší
sluneční skvrny mají v průměru až
Protuberance jsou výbuchy žhavého plynu, který může být vyvržen stovky tisíc
kilometrů do prostoru. Smyčkové protuberance mohou být někdy udržovány
magnetickým polem Slunce
i týdny. Vznikají, když se magnetické pole poblíž 2 slunečních skvrn spojí.
Roku 1973 jedna protuberance překlenula 588 tisíc km.Většina vodíku ve
slunečním jádru se během asi 5 miliard let přemění na helium. Gravitací se pak
jádro smrští a současně v něm poroste tlak a teplota, až se začne spalovat
vodík ve vrstvě, která jádro obklopuje. Energie, která ve vrstvě při jaderné
reakci vznikne způsobí, že vnější sluneční vrstvy se budou rozpínat, až se
hvězda stane velkým červeným obrem. Při tomto procesu hvězda chládne, mění
svoji barvu ze žluté na červenou a zároveň zvětšuje svoji jasnost (v případě
Slunce asi 1000 krát). Jakmile se za 5 miliard let začne Slunce zvětšovat a
přibližovat k okolním planetám, jejich povrchy budou tak rozpálené až se na
nich všechny horniny roztaví a Merkur i Venuše se doslova vypaří ještě dřív než
se Slunce přiblíží k jejich drahám a pohltí je. Země nejspíše pohlcena nebude,
ale život na ní už dávno nebude možný. Ve stádiu červeného obra bude Slunce asi
100 milionů let. Pak se jeho atmosféra oddělí od zbytku hvězdy a rozptýlí do
prostoru. Vznikne tak planetární mlhovina, jenž bude ozařována krátkovlnným
zářením bývalého jádra. Plyn bude expandovat několik desítek tisíc let, než
bude tak řídký, že přestane být vidět. Zbytek hvězdy, nazývaný bílí trpaslík,
se zhroutí na rozměry srovnatelné se Zemí, avšak s hmotností srovnatelnou se
Sluncem. Bílý trpaslík je tvořen hustým degenerovaným plynem, složeným převážně
z uhlíku a kyslíku. Postupně chládne a stává se studeným tmavým objektem.
Slunicko
(gabca, 26. 2. 2009 17:08)