Солнце: его температура, масса, размер, строение, состав, атмосфера, жизненный цикл, солнечная активность

Характер героини

Многое за героиню говорят ее внутренние качества. Характер Насти схож с характером Митраши. Оба они не сломились в тяжелое для них время. Они смогли продолжить жить и трудиться. Трудолюбие – вот главная черта Насти. «Точно так же, как и покойная мать, Настя вставала далеко до солнца, в предрассветный час, по трубе пастуха».

После того как Настя выгоняла «любимое» стадо, весь оставшийся день она то топила печь, то чистила картошку, то готовила обед – хлопотала по хозяйству до самой ночи. Однако Настя работает не только для себя и брата, но и для всего колхоза. «Их носики можно было видеть на колхозных полях, на лугах, на скотном дворе, на собраниях, в противотанковых рвах».

Настя – заботливая девочка. Она старается быть во всем похожей на свою мать, которая недавно умерла от болезни. Настя заботится о своем брате. Она способна успокоить Митрашу, который был упрямым по характеру: «Настя, заметив, что брат начинает сердиться, вдруг улыбнулась и погладила его по затылку. Митраша сразу успокоился».

Оборот Земли вокруг Солнца

Материалы, указывающие, как быстро осуществляется оборот Земли вокруг Солнца, были разработаны еще Коперником. Он правильно указал, что Земля движется вокруг Солнца, а последнее — по круговой траектории вокруг Млечного Пути.

Почему именно по такому пути движется наша планета? Ученые выдвигают 3 предположения:

1. Инерция. Большинство ученых полагают, что при зарождении Земля поддалась инертному влиянию.
2. Из-за солнечного излучения.
3. Под воздействием магнитных полей.

Земля «пробегает» вокруг Солнца за 365.242199 средних солнечных дней

Важно указать именно полное число, а не округлить его до всем известных 365 дней. Все потому, что за 4 года появляются еще одни дополнительные сутки

Тогда и говорится о высокосном периоде.

Земная орбита представляет собой эллипс, потому в определенный период она находится максимально близко к Светилу, а в другой — максимально отдаленно. В сочетании с наклоном собственной оси происходит смена сезонов.

Вращение Земли вокруг своей оси

Суточное вращение наша планета совершает против часовой стрелки, если смотреть на нее сверху с условного северного полюса мира, совпадающего по ориентации с земным Северным полюсом. Выполняя 1 полный оборот за 23 часа 56 минут и немногим более 4 секунд, Земля тем самым определяет продолжительность местных суток. Кроме того, такое вращение объясняет смену дня и ночи.

Исчисление дней с сотыми долями целого числа не удобно, потому учеными в конце XVI в. было предложено каждые 4 года добавлять в календарь 1 дополнительный день.

Каждое столетие земные сутки удлиняются примерно на 1 мс (миллисекунду) из-за постепенного замедления вращения планеты под воздействием лунной гравитации. Однако пока такая малая погрешность не вызывает проблем и влияет лишь на работу суперточных систем и механизмов.

Ранее Земля также меняла темп своего вращения — об этом свидетельствуют геологические исследования ее поверхности, однако всегда это происходило на величину не более +/-5% от начального значения.

Значение Солнца для жизни на Земле

Огромное значение Солнца для жизни на Земле трудно оценить полноценно. Человечество каждый день пользуется этими благами, живет среди природных, биологических условий, которые возможны исключительно благодаря солнечной энергии.

Важность Светила можно условно подразделить на несколько подпунктов:

1. Благодаря воздействию солнечной энергии на газообразную атмосферу Земли человечество может наблюдать и ощущать разные природные явления: ветер, туман, дождь. В том числе и не очень благоприятные: ураганы, смерчи и т.д.
2. Без Солнца не будут «жить» растения, а без растений невозможно переработка углекислого газа в кислород.
3. Без растений и оптимальных климатических условий погибнут животные. Человеку также не выжить без Солнца. Он попросту замерзнет, как и все живое на нашей планете.

Какая будет Земля без Солнца? Холодной, темной, неживой. Именно поэтому ученые пытаются найти альтернативный источник энергии, чтобы в случае затухания Светила можно было заменить его на какой — то другой вариант. Пока эти попытки тщетны.

Смена экваториального нахождения

Когда звезда располагается в зоне весеннего равноденствия, восхождение приравнивается к нулю. С каждым днём этот показатель увеличивается, и, в конце концов, равняется 90 градусов, в то время как склонение достигает своего максимального уровня, равного +23 градуса 26 минут. После этого наблюдается заметное увеличение прямого восхождения и полное уменьшение склонения. В итоге в области осеннего равноденствия значение равняется 180 градусов соответственно. После этого происходит увеличение прямого восхождения, а на пике зимнего солнцестояния показатель равняется 270 градусов. Склонение, в свою очередь, начинает равняться 23 градуса 26 минут. Затем оно идёт на возрастание.

Исследование Солнца

Небесное Светило уже на протяжении многих тысячелетий вызывает восторг и интерес у человечества. У предков оно было главным объектом мифов и сказаний, о нем складывали легенды. Древние народы называли Солнце – Сол, Сурья, Сольвенел, Уту, Ра, Шамас, некоторые изображали его в виде восходящей к небу колесницы. Звезде поклонялись, а майя, ацтеки и инки считали, что она нуждается в человеческих жертвах.

В честь Солнца возводили дворцы и строили храмы. До сих пор в Англии, Ирландии, Мальте и Египте сохранились каменные мегалиты, с помощью которых определяли дни летнего и зимнего солнцестояния. Первобытные методы исследования Солнца давали мало достоверной информации о звезде, так как объект ассоциировался с божеством.

Каменные мегалиты в Англии  

Первые научные работы стали появляться лишь в I тыс. до н.э. – вавилонские мудрецы отметили, что небесное светило перемещается по эклиптике неодинаково.

В V столетии до н.э. утверждали, что Солнце представляет собой огненный шар, а его свет отражается от лунного диска. Спустя два века Эратосфен вычислил расстояние от Земли до Светила — 148-153 млн. км.

Существенный перелом в астрономии произошел, когда Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель мира, в которой Солнце являлось центром Вселенной. А в XVII веке, после появления телескопа, удалось отобразить первые детали звезды. 

Активное изучение Светила началось лишь в ХХ веке с приходом технического прогресса. В середине ушедшего столетия в космос были запущены спутники Пионеры – 5, 6, 7, 8, 9. Именно с их помощью были получены первые представления о магнитных полях на звезде и солнечном ветре. В 70-е годы имеющиеся данные уточнили благодаря Гелиос 1 и 2, которые смогли достичь орбиты Меркурия.

В 80-е годы ХХ века занялись изучением рентгеновских, гамма и УФ-лучей. В 1991-2001 г спутник Yohkoh наблюдал за солнечными вспышками. В 1995 году начала функционировать космическая обсерватория – SOHO, в 2010 ее сменила SDO.

Исследования Светила на этом не заканчиваются, так как от его активности зависит дальнейшее будущее человечества. Ни для кого уже не секрет, что активность Солнца, так или иначе, влияет на Землю. Звезда является мощным источником радиации, от которой нас спасает только магнитное поле нашей планеты. В ближайшем будущем планируется запуск зондов, которые будут отслеживать и фиксировать все перемены на Светиле, а также измерять частички и энергию солнечной короны.

Диаметры объектов

Эти размеры центрального объекта Солнечной системы составляют:

• диаметр — около 1,391 млн км;
• радиус — около 695,5 тыс км.

При этом в сравнении с другими звездными телами наш желтый карлик считается относительно небольшим. Например, он меньше Альфа Ориона, красного супергиганта Бетельгейзе, в 1000 раз, а одной из звезд созвездия Большого Пса, красного гипергиганта VY, — в 2000 раз.

По аналогии с солнечной массой существует солнечный радиус — соотношение габаритов крупных астрономических объектов и нашего светила.

Несмотря на то, что Солнце — самый большой объект в Солнечной системе. Рядом с другими известными звёздами, оно выглядит просто крошечным. Credit: ESA.

Небесный экватор и эклиптическая плоскость

Чтобы объяснить движение Солнца более логично и детально, необходимо рассмотреть процессы, протекающие на небесном экваторе. Эклиптика пересекается с ним в двух зонах. Их официальные названия – точки равноденствия. В них наша звезда находится в марте (21) и сентябре (23). Именно в эти дни на планете Земля день и ночь равны.

Эклиптические точки, которые отстоят от точек равноденствий на 90 градусов, именуются точками солнцестояний. Именно в них звезда находится в максимально высоком и низком положении по отношению к экватору неба. В первом случае, где Солнце располагается высоко, речь идёт о летнем солнцестоянии, которое приходится на 22 июня. Во втором, где Солнце низко – о зимнем (22 декабря).

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.

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.

Жизненный цикл Солнца

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.

Влияние Солнца на животных

Ещё в XIX веке учёными был проведён ряд исследований. Выяснилось, что ультрафиолетовые лучи Солнца последовательно сперва возбуждают, а затем угнетают клетки животных, что объясняется раздражением плазмы клеток. Под влиянием света происходит повышение окислительных процессов в клетках и усиление газового обмена живой мышечной и нервной ткани.

Внутриклеточная жизнь также находится в известной зависимости от света.

Очень важным следует считать изменение газообмена у животных под влиянием солнечного света. Молешотт еще в 1855 году показал на целом ряде животных, что свет вызывает увеличение поглощения кислорода и усиление выделения углекислоты.

Исследователей Байкала давно интересовала одна из его наиболее интригующих загадок — так называемые «мелозирные годы«, когда в весеннем планктоне подо льдом интенсивно развиваются крупноклеточные виды водорослей, давая вспышку в величине биомассы в десятки раз по сравнению с обычными годами.  Лишь недавно учёными было установлено, что циклы развития весеннего фитопланктона резонансно сопряжены с циклами солнечной активности.

Фитопланктон далеко не уникален в своём подчинении солнечно-земным ритмам, существуют подобные закономерности и в жизни других представителей флоры и фауны. Уже в XXI веке можно утверждать, что солнечным ритмам подчиняются стада крупнорогатого скота в своих миграциях, птицы в перелетах, циклы размножения бактерий и вирусов часто коррелируют с ритмами Солнца.

Таким образом, из рассмотренных выше примеров можно заключить, что Солнце, а главным образом солнечная активность и солнечный свет оказывают влияние на жизнь животных.

На других планетах может появиться жизнь

Тут может появиться жизнь.

Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.

Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.

Орбита и расположение Солнца в галактике Млечный путь

Иллюстрация расположения Солнца в галактике Млечный путь / Wikimedia Commons

Солнце вместе со всей Солнечной системой вращается относительно центра Млечного пути, в котором располагается огромная черная дыра. Расстояние от нее до нашего светила составляет 26 тыс. св. лет. Один оборот Солнечная система совершает примерно за 225-250 млн лет. Скорость движения звезды относительно центра галактики составляет 225 км/с.

На сегодня Солнце располагается в рукаве Ориона. Нам повезло с расположением Солнечной системы в Млечном Пути. Дело в том, что скорость вращения нашей системы почти совпадает со скоростью вращения так называемых спиральных рукавов. Из-за этого наша система не попадает в них, хотя большинство других звезд периодически оказываются там. В спиральных рукавах очень сильное излучение, которое способно убить всё живое. Если бы Солнце находилось на другой орбите, оно периодически попадало бы в спиральные рукава, что приводило бы к «стерилизации» жизни на Земле.

Солнечные затмения

В древности слагались притчи про Солнце, периодически исчезающее из вида. В те далёкие времена загадочное явление приводило людей в ужас. Они приписывали это действие мистическим силам, которые пытаются захватить светило и погрузить Землю во мрак. Но астрономы всё-таки нашли причину феномена. Они заметили, что Луна в это время тоже исчезает, именно она и перекрывает в своём движении светящийся диск.

Наблюдать это явление можно до 5 раз в течение года. Но затмения происходят по-разному. Они бывают:

• Полными. Затмения этого вида очень важны в плане научных исследований, так как дают возможность изучить подробней корону и другие составляющие светила. Так, в конце 19 века во время описанного космического явления французскому астроному Жансену удалось лучше рассмотреть протуберанцы и определить их газообразный состав.
• Частными. В этом случае Луна перемещается не по центру «жёлтого шара» и затмевает Солнце не полностью. При этом его видимая часть напоминает месяц.
• Кольцеобразными. Здесь Луна оказывается внутри солнечного диска. Она находится на таком расстоянии от Земли, что диаметр видится меньшим, чем у светила. Поэтому Луна не закрывает его целиком и её тёмный круг словно окружён кольцом.

Интересные факты о Солнце

Ниже подобраны наиболее интересные факты о нашей дневной звезде.

1. На Солнце нет твердой поверхности.
2. Солнечная гравитация в 28 раз превышает земную.
3. Свет от Солнца идет в течение примерно восьми минут.
4. Магнитное поле звезды лишь в 2 раза сильнее земного.
5. На Солнце намного больше воды, чем на Земле. Ее молекулы находятся в основном в солнечных пятнах.
6. Излучение Солнца опасно для всего живого. Однако земная атмосфера блокирует все виды смертельных лучей.
7. Приблизительно через 1100 млн лет яркость Солнца возрастет настолько, что уничтожит все живое на нашей планете.
8. Если бы Солнце было шаром, то потребовалось бы миллион планет, таких, как Земля, чтобы его заполнить.
9. В Млечном пути 85% звезд менее яркие, чем Солнце.
10. На Землю доходит всего лишь 40% солнечного излучения. Остальное отражается в космос.

Как возникло Солнце и сколько ему лет

Основная теория возникновения Солнца гласит, что оно образовалось из газопылевого облака. В свою очередь, оно появилось после взрыва сверхновой. Гравитация заставляла остатки облака соединяться, а затем вращаться. Вращение придало облаку форму диска. Из материала, собравшегося в центре, образовалась первая протозвезда. Это случилось около 4,5 млрд лет.

Почему светит Солнце

Этот вопрос стал актуальным в середине 19 века, после формулировки закона сохранения энергии. Стало очевидным, что химической энергии совершенно недостаточно для столь огромного её количества. Так, если бы оно состояло из угля, то энергии хватило бы всего на 4 тыс. лет.

Открытие радиоактивности способствовало распространению идеи радиоактивного источника энергии. Только методы точного измерения масс позволили обнаружить, что энергия Солнца образуется из-за слияния четырех протонов в ядро атома гелия. Оно легче четырех протонов на 4,6х10-26 грамма. Согласно формуле Е=mc2 эта масса превращается в энергию, равную 26,73 МэВ. Благодаря этой энергии и светит Солнце.

Солнечное затмение

Солнечными затмениями люди интересовались уже во времена античности. В средневековых хрониках описано больше всего сведений о затмениях.

Варианты солнечных затмений

Это природное явление возникает из-за закрытия Луной Солнца для земного наблюдателя. Такое закрытие может быть полным или частичным. Затмение может быть лишь в период новолуния: тогда сторона Луны, которая обращена к Земле, не освещена и ночной спутник не виден.

Затмение является полным, если хотя бы в одной точке Земли наблюдатель видит полностью затмившийся солнечный диск. В это время человек, наблюдающий это явление природы, находится в тени Луны. Если конус тени Луны не касается земной поверхности, затмение называют частным: наблюдатель будет видеть только часть Солнца на небе.

Также на Земле бывают кольцеобразные затмения. В это время земной спутник проходит по солнечному диску, но его видимый диаметр меньше солнечного. Такое явление возможно в результате эллиптичности лунной орбиты.

Солнце – центральная звезда Солнечной системы, источник жизни на Земле. Люди всегда осознавали огромнейшее влияние Солнца на них и на природу. В древнее время оно было объектом поклонения. Сейчас же человечество открывает все больше тайн, которые скрывает Солнце. Изучение эволюции светила, солнечной активности позволит обеспечить человечество экологически чистой энергией, прогнозировать магнитные бури, контролировать климат.

Внутреннее строение

Из-за неравномерного распределения вещества в подфотосферной области невозможно узнать точную картину строения Солнца. Поэтому для того, чтобы иметь представление об условиях в его недрах, предполагают, что вещество в нем распределено равномерно. Наиболее близкие к реальному Солнцу условия такая модель дает в средней точке, на глубине, равной половине радиуса. Именно для этой точки определены средние значения плотности (1,41 г/см³), давления (6,6·1013) и ускорения свободного падения (1,37·102). Температура в средней точке достигает 2,8 млн. кельвинов.

С глубиной температура и давление в Солнце увеличивается и вблизи центра достигает десятка миллионов кельвинов и порядка нескольких сотен миллиардов атмосфер. При таких колоссальных температурах атомы и их частицы разгоняются до невероятно высоких скоростей. Из-за высокой плотности частицы постоянно сталкиваются с фотонами и между собой. Из-за этого атомы теряют свои внешние оболочки и остаются только ядра атомов. Их размеры уменьшаются на несколько порядков (от 10-10 до 10-15 м). Такое состояние называется высокой степенью ионизации, а газообразное вещество в нем – плазмой. Частицы плазмы постоянно сильно сталкиваются между собой, при этом происходят термоядерные реакции.

В недрах Солнца идут термоядерные реакции нескольких типов. Основные цепочки реакций – водородный и углеродный циклы. Первый вид называют также протон-протонной цепочкой, поскольку суть этого процесса состоит в столкновении протонов. Такая цепочка реакций приводит к превращению атомов водорода в атомы гелия. Наибольшая часть солнечной энергии синтезируется именно в ходе водородного цикла, поэтому он является важнейшим типом реакций в ядре Солнца. Второй тип – углеродный цикл – также приводит к превращению протонов в гелий (альфа-частицу). Но эти реакции происходят, только если в окружающей среде находится углерод. Этот цикл – важнейший источник энергии для звезд, масса которых чуть больше солнечной, однако у самого Солнца он обеспечивает лишь 1-2% синтеза.

Во время термоядерных реакций в ядре Солнца кроме непосредственно энергии образуются нейтрино – частицы, практические не взаимодействующие с веществом. Они проходят через звезду с околосветовой скоростью и практически не поглощаются веществом, распространяясь в космосе. Именно поэтому с помощью регистрации их потоков можно получить непосредственные данные об условиях в солнечных недрах.

Таким образом, тепловая энергия Солнца синтезируется только в ее ядре, а остальная ее часть нагревается посредством этом энергии, проходя постепенно сквозь все слои до фотосферы, где она выделяется в виде солнечного света.

С увеличением расстояния от ядра уменьшаются плотность и температура, а также прекращается углеродный цикл. На уровне 0,3 радиуса Солнца перестает идти и водородный цикл, поскольку здесь происходит резкое падение температуры и плотности. Выше этого уровня энергия  передается только за счет теплопроводности между слоями. Эта область звезды простирается до 0,7 солнечного радиуса и называется зоной лучистого переноса.

Выше уровня в 0,7 радиуса энергия переносится за счет движения вещества. Верхние слои сильно охлаждаются из-за постоянного оттока излучения во внешнюю среду. Следовательно, газ становится менее ионизированным, а из-за этого уменьшается его непрозрачность. Возникают условия для конвекции – перемешивание холодных слоев с более горячими и их нагревание. Эта конвективная зона располагается до начального уровня атмосферы Солнца.

Общие сведения

В источниках информации о Солнце определение звучит так: это одна из звёзд в составе Млечного пути; раскалённый шар, непрерывно выделяемый энергию во внешнее пространство. Более подробные характеристики светила таковы:

• Диаметр – 1 392 000 км. У нашей планеты он меньше в 109 раз.
• Средняя плотность звезды – 1,4 г/см³. Показатель, больший, чем у воды, в 1,4 раза.
• Эффективная температура поверхности – 5772 К. Она обуславливает белый цвет излучаемого света. Оттенок становится жёлтым у земной поверхности, что объясняется влиянием атмосферы на достигшие её световые потоки.
• Тип звезды – «жёлтый карлик». Такие объекты относительно невелики. Вместе с тем Солнце входит в число наиболее ярких звёзд нашей Галактики.
• Состав – значительную долю солнечной материи (73%) занимает водород, примерно втрое меньше (25%) в ней содержится гелия. В небольшом количестве в составе «огненного шара» присутствует азот, кислород, магний и другие элементы.
• Расположение в космическом пространстве – наше светило находится в области Млечного пути, которая называется рукав Ориона.

Описание Солнца содержит информацию об излучаемом свете и тепле. Причиной их возникновения является термоядерный синтез, происходящий в недрах космического тела. Водород в результате реакций преобразуется в гелий. Всё это сопровождается выделением энергии.

Характеристики Солнца

Солнечный ветер

Его не следует путать с солнечным светом. В последнем случае речь идёт о потоке фотонов, которые стремительно движутся от светила к Земле, и на это уходит в среднем не больше 9 минут. Солнечный ветер же представляет собой массы ионизированных частиц, достигающие земной атмосферы через 2-3 суток. Его потоки выходят из солнечной короны и представляют собой одно из основных составляющих межпланетной среды.

По причине действия такого ветра Солнце ежесекундно лишается почти миллиона тонн своего вещества. Потоки, исходящие из внешнего слоя, тем не менее не дают представление о точном его составе. Причиной тому являются процессы дифференциации, в результате которых количество одних элементов увеличивается, а других – уменьшается.

Исследования показали, что солнечный ветер непостоянен. Он может быть спокойным – медленным или быстрым, при этом зарождается в области корональных потоков или дыр с относительно невысоким нагревом. Другой тип – возмущённый солнечный ветер. Он ассоциируется с корональными выбросами.

Полярное сияние – одно из явлений, происходящих при действии солнечного ветра. Оно завораживает наблюдателей и выглядит как меняющееся небесное свечение или пересекающие свод и движущиеся лучи. Этот эффект возникает, когда верхние атмосферные слои вступают во взаимодействие с активными частицами солнечного ветра.

Летом, при ярком Солнце, и зимой земляне имеют возможность наблюдать феномен реже, чем в другие периоды года. Долгое время также считалось, что в двух полушариях планеты явление имеет симметричный характер. Но проводимые уже в современном веке космические наблюдения показали, что северное и южное сияние во многом различны.

Эволюция звезд с малой массой

Пройдя стационарный период, который соответствует фазе главной последовательности, звезда начинает терять свою стабильность, и дальнейшая судьба у нее может быть различной.

Рассмотрим случай звезды маленькой массы, то есть имеющей массу в 4—5 раз меньше солнечной. Ее особенность такова: в самых глубоких слоях отсутствует конвекция, то есть материя, из которой она состоит, не столь активна, как это, напротив, имеет место у звезд большой массы.

Это означает, что, когда водород в ядре начинает иссякать, реакция не перемещается к более верхним слоям, а продолжает происходить вокруг ядра, где водород очень медленно превращается в гелий.

Однако ядро гелия раскаляется, верхние слои звезды упорядочиваются, перестраивая свою структуру, а светило на диаграмме Герцшпрунга — Рессела медленно покидает главную последовательность. Плотность материи в центре звезды увеличивается, а вещество в ядре вырождается, то есть приобретает особую консистенцию, отличную от консистенции обычного вещества.

Планетарная туманность М27 Гантель: яркий «пузырь» – сброшенная оболочка звезды

Звезда на диаграмме Герцшпрунга — Рессела смещается вправо, а затем вверх, двигаясь в область красных гигантов. Ее размеры значительно увеличиваются, а температура внешних слоев уменьшается благодаря эффекту расширения.

А вот температура ядра снижается, поэтому ядерная реакция уже не может идти из-за того, что температура недостаточна для синтеза гелия. Подобный синтез сопровождается так называемой вспышкой гелия. Звезда на диаграмме продолжает перемещаться вправо, в то место, где на оси абсцисс диаграммы находятся шаровые скопления.

В углеродном ядре температура растет до момента, когда, если звезда обладает достаточной массой, углерод начинает гореть, а затем взрывается. Происходит это или нет, во время последней стадии материя поверхности звезды теряет массу. Эта потеря может происходить на разных фазах или единовременно, когда верхние слои звезды стремятся наружу, образовывая большой шар.

В последнем случае образуется планетарная туманность, то есть сферическая оболочка материи, распространяющаяся в космос Ядро звезды, если при последующих сжатиях и расширениях оно испускает количество материи, превышающее 1,4 солнечной массы, становится белым карликом, из чего можно сделать вывод о ее медленном угасании.

Считается, что, поскольку охлаждение идет очень медленно, с рождения Вселенной ни один белый карлик еще не дошел до термической смерти.

Конечная стадия эволюции звезд, масса которых равна или меньше солнечной – звезда типа белый карлик.

Объем светила и планеты

Чтобы заполнить объем Солнца (1,4 нониллиона куб. км, число с 30 нулями) объектами, равными по размеру нашей планете, потребуется примерно 1,3 млн таких тел.

Объем нашего желтого карлика — величина постоянная. Но только до того момента, пока светило не выработает все водородное топливо в своем ядре.

Затем звезда начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Она увеличится настолько, что поглотит орбиту Меркурия, а затем Венеры, впоследствии максимально приблизившись к Земле, возможно, поглотив и ее. Такое положение дел будет сохраняться несколько миллионов лет, в течение которых Солнце будет больше своего теперешнего размера в 200 раз.

Затем звезда сожмется и сравнительно быстро превратится в белого карлика. Сейчас ученые спорят о том, какой небесный объект тогда станет больше — Солнце или Земля.

Как слоеный пирог

Если бы Солнце было твердым, неравномерное вращение в разных местах было бы невозможно. Но Солнце — это звезда, то есть огромный раскаленный газовый шар (температура в его центре составляет 16 миллионов градусов Цельсия), и живет по своим законам. Диметр его огромен — 1 390 600 км, то есть в 109 раз больше диаметра Земли. Масса Солнца превышает массу нашей планеты в 330 тысяч раз. В его составе в основном два вещества: водород (составляет около 75%) и гелий (25%). Есть и другие компоненты, но их присутствие незначительно.

Масса Солнца огромна и составляет 99,86% массы всей Солнечной системы

Солнце по структуре неоднородно, оно состоит из нескольких слоев. В его центре находится ядро — место, где и происходят термоядерные реакции. Заглянуть в него у астрономов нет никакой возможности, но современные методы исследования позволили многое о нем узнать. Энергия, выделяемая в результате ядерного синтеза, движется наружу и попадает во второй слой — зону лучистого переноса, состоящую из неподвижного газа.

Дальше, между зоной лучистого переноса и атмосферой, располагается зона конвекции: здесь газ активно движется и имеет очень высокую температуру. В атмосфере Солнца волновая энергия, идущая от ядра, начинает светиться. Солнечный свет, который мы видим, исходит с этого поверхностного слоя звезды.

Темные пятна на Солнце — это участки более низкой температуры, магнитные поля, препятствующие выходу наружу солнечной энергии

Еще один шанс для людей

Надо строить такую штуку и сваливать., пока не поздно.

Сложно пытаться предсказать, какого уровня технологий мы сможем достичь в будущем, но довольно интересно представить такие возможности. Мы уже вплотную подобрались к тому, чтобы увидеть на дорогах общественного пользования самоуправляемые автомобили и другие футуристичные средства передвижения. Возможно, к тому моменту, когда все пойдет для нашей Солнечной системы очень плохо, мы уже сможем разработать способы путешествия на дальние космические расстояния. Нам уже известны места, которые могли бы быть обитаемыми, поэтому, когда придет время, мы могли бы туда наведаться. Вполне возможно, к тому моменту наша раса уже сможет превратиться в межпланетный вид и заселит множество других солнечных систем.

Сегодняшние новости говорят о подготовке NASA к полету на Марс. Многие другие компании, как частные, так и государственные, тоже выражают желание стать первыми колонизаторами Красной планеты. Если такая миссия действительно получится, то для человеческого будущего это станет настоящей революцией. Конечно же, полет на Марс и его заселение будут не такими масштабными, как это могло бы быть с заселением другой галактики или хотя бы солнечной системы, но, как говорил в свое время Нил Армстронг, «Это маленький шаг для человека и огромный скачок для всего человечества».

Нам остается лишь надеяться, что мы сможем избежать катастрофических событий до того момента, как у нас появится шанс заняться колонизацией Вселенной. Большинство того, что находится «там», нам остается неизвестным. Даже наши телескопы пока недостаточно мощны, чтобы разглядеть особенности тех или иных планет в других системах. В большинстве случаев все делается на базе предсказаний и анализа данных. Мы пока не знаем всех масштабов Вселенной, как и масштабов всех наших возможностей. Но даже если гибель Солнца сейчас может представляться для нас как гибель всего того живого, что нам известно, на самом деле это может быть не так. Единственное, что нам известно или по крайней мере очень хотелось бы на это надеяться, что наши умы смогут отправить нас во Вселенную гораздо дальше, чем мы можем сейчас себе представить.