Naše Slunce – jeden z trpaslíků
Několik čísel
Je s odstupem tím největším objektem ve Sluneční soustavě. Jeho průměr činí 1 400 000 km, hmotností převyšuje Zemi zhruba 333 000 krát. V jeho centru probíhá termonukleární reakce, ve které se během jedné vteřiny spálí 564 miliónů tun vodíku na helium. Teplota zde dosahuje 15 miliónů Kelvina, zatímco tlak je pro nás téměř nepředstavitelný: 220 miliónů atmosfér. Během každé vteřiny se v něm přemění 4 milióny tun hmoty na energii.
Země od něj dostává ročně 750 biliónů kilowatthodin sluneční energie. Pro srovnání – je to 8000x více, než za stejnou dobu spotřebuje celá naše civilizace.
Diferenciální rotace
Některé jeho vlastnosti se dají vysvětlit specifickou rotací Slunce. Rovníková zóna rotuje daleko rychleji než polární. Příčinou této specifické rotace je nejspíše konvekce (přenos hmoty) v podpovrchové oblasti Slunce.
Slunce rotuje ve stejném směru jako Země při svém oběhu kolem něj, stejně jako většina planet. Je to logické – všechny objekty ve Sluneční soustavě vznikly ze stejného prachoplynného disku. Dnešní výjimky ve směru rotace různých menších objektů jsou způsobeny srážkami v někdejším mladém systému.
Jádro
Pokud bychom mohli Slunce rozříznout a nahlédnout do jeho nitra, ukázalo by se, že se skládá z několika zón. V jeho jádru se nachází oblast, ve které probíhá fúze vodíku na helium. Je zhruba 28 000 km velká. Panuje v ní teplota kolem 14 600 000 Kelvinů. Právě v ní vzniká gama-záření a neutrina, které následovně putují k povrchu hvězdy.
Vrstva v zářivé rovnováze
Transport energie, vzniklé v centru Slunce, se může realizovat dvěma různými způsoby: zářením a konvekcí. Významná část transportu se děje pomocí záření. Odpovídající oblast bychom našli ve vrstvě silné 530 000 kilometrů. Hraničí se slunečním jádrem a zabírá zhruba 3 slunečního poloměru. Teplota v ní postupně klesá až k 1 300 000 stupňům Kelvinů.
Gama-fotony se v této vrstvě srážejí s elektrony místní hmoty a jsou jimi absorbovány. Elektrony tím získají vysokou energii, kterou následně vyzáří formou nového fotonu. Vzhledem k tomu, že mezitím část energie spotřebovaly, zvyšuje se postupně vlnová délka fotonů. Původní gama-kvanta pokračují ve své cestě směrem k povrchu Slunce jako rentgenové záření. Už jen cesta ven z jádra Slunce trvala fotonům zhruba 26 000 let. V této vrstvě stráví většinu následující desítky miliónů let.
Konvektivní zóna
Další zóna umožňuje přenos energie pomocí konvekce (proudění hmoty). Dosahuje do vzdálenosti 680 000 kilometrů od centra hvězdy. Teplota v ní dosahuje už „jen“ 100 000 Kelvinů. Fotony jsou zde absorbovány existujícími ionty a mění se neustálým vyzařováním a dalším pohlcováním na ultrafialová kvanta. Konvekční zóna obsahuje jen asi 2 % hmoty Slunce. Naprostá většina jeho hmoty se totiž nachází v jeho vnitřních částech (90%).
Fotosféra
Ve fotosféře, 400 km silné oblasti, ve které se vlnová délka původního záření změnila natolik, že je viditelné pro naše oči, se teplota snižuje na 9000 Kelvinů. Cesta fotonů z jádra sem trvala 10 000 000 let. Neutrina, která společně s nimi vznikala při termonukleární fúzi, s ostatní hmotou téměř nereagují. Dostihují naši Zemi už po osmi minutách. Každý čtvereční centimetr povrchu Země prolétne za vteřinu 70 000 000 slunečních neutrin. Díky těmto zajímavých, netečným částicím, se vědcům daří porovnat jadernou fúzi v dobách před 10 000 000 let a dnes. O stavu slunečního reaktoru v jeho minulosti k nám nesou informace fotony. O jeho stavu aktuálním pak neutrina. Výsledek měření je uklidňující - na termojaderné fúzi se v posledních milionech let nic nemění, je stabilní.
Nejmarkantnějším znakem sluneční atmosféry je její granulace. Jednotlivé oblasti, s velikostí kolem 1000 km se pohybují rychlostí několika metrů za vteřinu. Horké „granule“ stoupají z konvekční zóny na povrch, tam se ochlazují a po několika minutách zase klesají zpátky.
Na samém slunečním okraji vládne teplota už jen 4300 stupňů Kelvina. Záření, které dosáhlo tohoto bodu, je už natolik pozměněno (termalizováno) neustálými srážkami s částicemi, pohlcováním a znovuvyzařováním, že opouští hvězdu ve viditelné části spektra.
Chronosféra
V chromosféře, další části sluneční atmosféry, se teplota znovu zvyšuje. 704 000 km od středu hvězdy už dosahuje 300 000 Kelvina. Chromosféra se dá nejlépe pozorovat během slunečního zatmění. Pozorovatele jistě uchvátí zajímavou hrou protuberancí a výronů hmoty. Mohou dosáhnout až výšky 100 000 km. Způsobují je změny v magnetickém poli Slunce.
Ve sluneční koróně, zářícím obalu hvězdy, dosahuje teplota 1 000 000 stupňů.
K tomu, aby byla hvězda stabilní, v ní musí existovat vnitřní rovnováha mezi vlastní gravitací a tlakem záření, které ve hvězdě vzniká. V opačném případě by musela explodovat nebo se zhroutit. V této rovnováze se nachází i naše Slunce.
Od doby svého vzniku spotřebovalo Slunce zhruba polovinu svého vodíkového paliva. Má tedy před sebou ještě 4 miliardy let klidného vývoje. Poté kvůli nedostatku paliva jeho termojaderná fúze částečně ustane. To donutí Slunce ke kolapsu své vnitřní části. Smrštění bude mít za následek další zvýšení vnitřní teploty a zážeh dalšího druhu jaderné fúze, ve které tentokrát bude spalovat „popel“ dřívější termonukleární fúze – helium.
Toto zvýšení teploty bude mít ale pro naši planetu dalekosáhlé následky. Donutí expandovat vnější obaly Slunce. Jeho povrch dosáhne pravděpodobně až mezi dráhu Venuše a Země. Slunce se stane rudým obrem a pohltí většinu svých vnitřních, kamenných planet. Tímto definitivně zanikne Merkur, Venuse a nejspíše i naše Země.
Četli jste pozorně? Malá hádanka.
Slunce je obří plynovou koulí. Je tedy teoreticky možné (za předpokladu, že máme ochranu před vysokou teplotou a zářením, které v něm panují) Sluncem proletět.
Co bychom viděli, kdybychom sedli do hypotetické rakety a ponořili se do Slunce?
(Moje odpověď v diskuzi, těším se na tu vaši.)
Zdroje: www.wikipedia.org (různé), www.spekrum.de (různé), www.astronomie.de (různé), Max Planck Forschung 2008/1, Data satelitu SOHO, Borexino Collaboration: "Observation of the neutrinos from primary protonproton fusion in the sun" Nature, 28 August 2014, 20140405260C DOI: 10.1038/nature13702
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Bludná planeta - první kandidát na osamělou planetu podobnou Zemi
Astronomové se věnují nejen exoplanetám v cizích planetárních systémech, ale také planetám, které jsou při své pouti vesmírem osamělé. Jak se dá nalézt temná bludná planeta? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Tři roky vězení. Soud Ferimu potvrdil trest za znásilnění, odvolání zamítl
Městský soud v Praze potvrdil tříletý trest bývalému poslanci Dominiku Ferimu. Za znásilnění a...
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Takhle se mě dotýkal jen gynekolog. Fanynky PSG si stěžují na obtěžování
Mnoho žen si po úterním fotbalovém utkání mezi PSG a Barcelonou postěžovalo na obtěžování ze strany...
Školu neznaly, myly se v potoce. Živořící děti v Hluboké vysvobodili až strážníci
Otřesný případ odhalili strážníci z Hluboké nad Vltavou na Českobudějovicku. Při jedné z kontrol...
Prezident Petr Pavel se zranil v obličeji při střelbě ve zbrojovce
Prezident Petr Pavel se při střelbě na střelnici v uherskobrodské České zbrojovce, kam zavítal...
USA mění systém pomoci Ukrajině: už ne sklad, ale zbraně přímo ze zbrojovek
USA chystají dosud největší balík vojenské pomoci Ukrajině v přepočtu za více než 140 miliard...
VIDEO: Kdo nejlíp vříská? Soutěž v imitaci racků vyhrál malý chlapec
Devítiletý Cooper Wallace z britského Chesterfieldu v neděli vyhrál čtvrté mistrovství Evropy v...
Ukrajinci se snaží před bojem utéct do Rumunska, v řece mnozí najdou smrt
Tisíce Ukrajinců se od počátku ruské invaze pokusily překonat řeku Tisu na hranici s Rumunskem ve...
Mohly by hlídat tisíce dětí. Většině z dětských skupin ale stát nedá peníze
Premium Míst pro děti ve školkách je zoufalý nedostatek. Státu se pro letošek přihlásilo 180 lidí z...
- Počet článků 970
- Celková karma 19,68
- Průměrná čtenost 1328x