何十億年もの間私たちの惑星を暖めそして照らしてきた星を見て、私たちのうちの何人かは私達が働く天然の熱核反応炉を持っていることに気づいていない。そのような手ごわいと恐ろしい比較は、その起源と構成によって私たちの銀河の典型的な星である太陽の性質と関連しています。太陽で起こるプロセスは生命を与えることとは言えないという事実にもかかわらず、この星は私たちに生命をもたらします。
太陽は何ですか？
天の川銀河系の他の何十億という星に似ている太陽が、なぜ天体物理学者や核科学者に興味を持っているのですか。事実は、これが私たちに最も近い星であるということです。そのおかげで、私たちは、その誕生の瞬間から宇宙で激怒しているプロセスの本質を理解することができます。太陽を勉強したので、私たちは星が何であるか、それらがどのように生きているか、そしてこの素晴らしい光景がどのように終わるかを理解するでしょう。他の星は、私達の太陽系からのそれらのかなりの距離のために、私たちに彼らの出現の特殊性を示すことができません。
私たちの星は太陽系の中心的な天体で、その周りには8つの惑星、小惑星と矮星、彗星や他の宇宙物体がそれらの軌道で回転しています。太陽はハーバードの分類に従ってGクラスの星に属します。 Angelo Secchi the Sunの分類によると、ちょうどArcturusやCapellaと同様に、IIクラスの黄色い矮星です。私たちの惑星から数百光年の間にある他の星とは異なり、私たちの星はほとんど隣にあります。地球は太陽から1億5000万km離れています - 宇宙で広がっている巨大な距離と比較してごくわずかな距離。
太陽に一番近い星、Proxima Centauri、赤い矮星は4光年先です。私たちは、銀河の最も乱流の多い地域である星雲や星団からはほど遠いです。この配置は、天の川銀河と私たちの宇宙が全体として形成されて以来、太陽の軌道上での140億年間の静かな移動を保証します。銀河系中心を周回する軌道上の星の速度は毎秒200キロです。
地球基準では、1億5000万キロメートルは長距離です。しかし、そのような距離でも、太陽から放射される熱を十分に感じます。私達の星の光は私達に8秒間来て、私達の惑星を暖めそして照らし続けます。それはすべて私たちの星の大きさについてです。私たちの星は平均的な質量を持つ普通の星に属しているという事実にもかかわらず、その質量は太陽系のすべての天体の質量の700倍を超えています。今日の太陽電池のサイズは定義されており、100万39万2000キロに達する。これは地球の直径の109倍です。
太陽の起源、その生死
私たちの星は、40〜50億年以上前に他の星と一緒に生まれました。巨大な宇宙の大変動の結果として形成されたガス雲は、太陽の誕生場所となりました。あるバージョンによると、ガスの雲はビッグバンの結果として現れ、それは空間を揺さぶった。その組成に関しては、ガスとダストの雲は99％の水素原子から成っていた。 1％だけがヘリウム原子と他の元素から来ました。重力の作用下にある要素のセット全体が必要な推進力を受け、1つの物質に強く圧縮され始めました。
質量が大きくなるほど、回転速度は速くなりました。原子が結合して大きな化合物を形成し、分子状の水素とヘリウムを形成しました。物理的過程と急速な回転の結果として、球状の地層が雲の中心に形成されました。原始星が現れました - 最も古い形は、その後の本格的な星の形成に先行します。初期の宇宙ガス量は、私たちの太陽系の現在のサイズを超えました。将来的には、重力の影響下で、恒星物質はきつく収縮し始め、将来の星の質量を増やしました。
原始星のサイズが小さくなるにつれて、恒星物質内の圧力も上昇しました。これにより、ガス層内部の温度が急激に上昇した。 1億の高密度と温度ケルビンは水素の熱核融合のプロセスを開始しました。
熱核反応は、大量の熱と光エネルギーを発生させます。そして、それは太陽の内部領域からその表面に広がります。その表面から毎秒400万トン以上がオープンスペースに蒸発します。私たちの星は10億年以上も前から存在しており、目に見える重要な変化なしに輝き続けていることを考えると、私たちの太陽の水素埋蔵量は非常に大きいと結論づけることができます。この埋蔵量が使い尽くされたとき、それは数学計算をすることを推測するためだけに残ります。科学者の計算から判断すると、熱核燃料の在庫がなくなるまで、太陽はまだ暖かく、数十億年も輝くでしょう。
熱核過程の激しさがなくなると、星の人生の最終段階が始まります。星の密度は下がりますが、その大きさはかなり大きくなります。黄色い矮星の代わりに、太陽は赤い巨人になるでしょう。この段階にたどり着くと、私たちの星は主系列を去り、静かに彼の死を待つでしょう。巨大なレッドサンは、その火で私たちの惑星上の事実上すべての生命を破壊するので、人類はこのドラマの最後を待つことができません。巨大な赤い円盤の表面は5800Kの温度まで加熱することができます。太陽の半径は現在の値よりも250倍大きくなります。
徐々に表面温度は下がり、星のサイズは大きくなります。その明るさも現在の明るさの2,700倍も著しく増加します。最初に消えたのは水星と金星です。惑星地球は必然的に数千億年で消滅するでしょう。太陽風の影響で惑星の雰囲気は消え、水は蒸発し、惑星の表面は熱い石の塊に変わります。
この段階では、私たちの星は数千万年の間残るでしょう。太陽熱コアの中心部の温度が1億ケルビンに達すると、ヘリウムと炭素の燃焼プロセスが始まります。連鎖反応の新しいラウンドはついに太陽を使い果たします。大きく減少した星の質量は外殻を保持することができないでしょう、そしてそれは脈動する熱核プロセスが宇宙で払拭するでしょう。赤い巨星の代わりに、惑星状星雲が形成され、その中心には、元の星の中心である白い矮星が残ります。言い換えれば、何千億年ものうちに、私たちの親切な星は、私たちの惑星の大きさと同じくらい小さくて暑い物体に変わるでしょう。この状態では、恒久的に恒星は死んでくすぶっています。
太陽の構造と構造
太陽に近いので、この天然核融合炉がどのように機能するのか、そしてどのようなプロセスがそこで行われるのかについての情報を得るために、その構造と構造のアイデアを得ることができます。以下のコンポーネントからなる構造を逆アセンブルすることは興味深いでしょう。
- コア;
- 放射エネルギー帯。
- 対流帯;
- タコクリン
次に、太陽大気の層から始めます。
- 光球
- クロモスフィア
- 目立つ。
私達が熱いガスを扱っているという事実のために、星は固体ではありません。そのような温度では、固体状の物質の存在は物理的に不可能です。太陽から放出される明るい光と熱は、人が原子爆弾を作成したときに遭遇したのと同じプロセスの結果です。すなわち巨大な圧力と高温の影響下にある物質はエネルギーに変換されます。主な燃料は水素であり、太陽では73.5〜75％なので、主な熱源は水素の熱核融合のプロセスであり、主に中心部、星の中心部に集中しています。
太陽コアは太陽半径約0.2です。主なプロセスが進行するのはここです。それにより、太陽は生きていて周囲の空間に光と運動エネルギーを供給します。星の中心から上層への放射エネルギー伝達の過程は、放射伝達帯で行われます。ここで、核から表面に向かって進む光子は、イオン化ガス（プラズマ）の粒子と混合される。これにより、エネルギーが交換されます。太陽地球のこの部分には特別なゾーンがあります - タコクライン、それは私たちの星の磁場の形成に責任があります。
それから太陽の最も大規模な地域 - 対流帯が始まります。この面積は太陽の直径のほぼ2/3です。対流帯の半径だけが私たちの惑星の直径にほぼ等しい - 14万キロメートル。対流は、稠密で加熱されたガスが星の内部容積全体にわたって表面に向かって均等に分配され、次の層に熱を放出するプロセスです。この過程は絶えず起こり、強力な望遠鏡で太陽の表面を観察することによって見ることができます。
星の内部構造と大気の境界には光球があります - 厚さわずか400 kmの薄い殻。それが私たちが太陽を観察したときに見られるものです。光球は顆粒からなり、その構造は不均一です。ダークスポットは明るい部分に置き換えられます。そのような不均一性は、太陽の表面を冷却する異なる期間と関連している。私達の発光体の表面のスペクトルの見えない部分に関しては、この場合私達は彩層を取り扱っています。これは太陽大気の密な層であり、そして日食の間にだけ見ることができます。
観測のための最も興味深い太陽の対象は、長繊維のように見える目立つものと太陽コロナです。これらの層は巨大な水素の放出です。目立つところがあり、300 km / sという非常に速い速度で太陽の表面に沿って移動します。これらのループの温度は1万度のマークを超えています。太陽コロナは大気の外層であり、星の直径よりも数倍大きい。太陽コロナの正確な境界はそうではありません。その目に見える境界線は、この素晴らしい教育のほんの一部です。
太陽活動の最終段階は太陽風です。この過程は、外層から周囲の空間への恒星物質の自然な流出と関係しています。太陽風は主に荷電素粒子 - 陽子と電子 - からなる。太陽活動サイクルに応じて、太陽風の速度は毎秒300キロから1500キロ/秒のマークまで変化することがあります。この物質は太陽系全体に分布しており、私たちの近くの宇宙のすべての天体に影響を与えます。
主系列の他の星もほぼ同じ構造をしています。夜空に見える他の天体は、異なる構造を持っているかもしれません。違いは恒星の質量だけで成り立つことができます、この場合、それは恒星活動のための重要な要素です。
私たちの星の特徴
宇宙の大部分を占めるすべての通常の星のように、太陽は私たちの惑星系の主な目的です。星の巨大な質量とその大きさは重力のバランスをとり、それを取り囲む天体の規則正しい動きをもたらします。一見すると、私たちの星は特別なものではありません。しかしながら、近年、太陽の独自性を主張することを可能にする多くの発見がなされてきた。例えば、太陽は紫外線の範囲で同じタイプの他の星よりも桁違いに少ない放射を生成します。もう一つの特徴は私達の星の状態です。太陽はさまざまな星に属していますが、光の強さと明るさが異なる宇宙の姉妹とは異なり、私たちの星は一様な光で輝いています。
それはまた膨大な量のエネルギーを放出し、この量の48％しか見えない。人間の目には見えない赤外線は、太陽のエネルギーの45％を占めます。すべての膨大な量の太陽放射のうち、私たちの惑星は絶対に約5億分の1のシェアを占めていますが、これは地球上に生じる条件のバランスを維持するのに十分に十分です。
結論
今日までに得られた太陽のデータを推定すると、それは我々が徹底的に私たちの星の性質を知っていると言うことはできません。太陽の構造や構造に関するすべてのアイデアは、人によって作成された数学的および物理的モデルに基づいています。私たちの星の内側とその表面で起こっているプロセスの分析は、私たちが私たちの惑星で起こるプロセスと現象の説明を見つけることを可能にします。太陽は私たちの惑星を温めるエネルギーの発生源であるだけでなく、地球の生物圏に影響を与える最も強力な無線放射と電磁波の発生源です。太陽の活動の変化は、地球の気候と私たちの幸福の状態に即座に反映されます。
