SOARE: ORIGINE, CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, COMPOZIȚIE, ACTIVITATE - ARTE - 2024

Soarele este steaua care constituie centrul sistemului solar și cel mai aproape de Pământ, la care oferă energie sub formă de lumină și căldură, dând naștere la curenții anotimpuri, clima și ocean ale planetei. Pe scurt, oferirea condițiilor primare necesare vieții.

Soarele este cel mai important obiect ceresc pentru ființele vii. Se crede că și-a avut originea în urmă cu aproximativ 5 miliarde de ani, dintr-un nor imens de materie stelară: gaz și praf. Aceste materiale au început să se lipească datorită forței gravitației.

Soarele furnizează energie și căldură planetei, astfel încât viața să se poată dezvolta acolo. Sursa: Pexels

Cel mai probabil au fost numărate acolo rămășițele unor supernove, stele distruse de un cataclism colosal, care a dat naștere unei structuri numite proto-stele.

Forța gravitației a făcut să se acumuleze din ce în ce mai multă materie și odată cu aceasta temperatura protostarului a crescut și ea până la un punct critic, în jur de 1 milion de grade Celsius. Tocmai acolo s-a aprins reactorul nuclear care a dat naștere unei noi stele stabile: Soarele.

În termeni foarte generali, Soarele poate fi considerat o stea destul de tipică, deși cu masă, rază și alte proprietăți în afara ceea ce ar putea fi considerat „media” printre stele. Mai târziu vom vedea în ce categorie este Soarele printre stelele pe care le cunoaștem.

Umanitatea a fost întotdeauna fascinată de Soare și a creat multe moduri de a-l studia. Practic, observația se face prin intermediul telescoapelor, care erau pe Pământ mult timp și sunt acum și pe sateliți.

Numeroase proprietăți ale Soarelui sunt cunoscute prin lumină, de exemplu spectroscopia ne permite să cunoaștem compoziția sa, datorită faptului că fiecare element lasă o urmă distinctivă. Meteoritele sunt o altă mare sursă de informații, deoarece mențin compoziția inițială a norului protostelar.

Caracteristici generale

Iată câteva dintre principalele caracteristici ale Soarelui care au fost observate de pe Pământ:

-Forma sa este practic sferică, abia se plată ușor la poli, datorită rotației sale, iar de pe Pământ este văzută ca un disc, de aceea se numește uneori disc solar.

-Elementele cele mai abundente sunt hidrogenul și heliul.

-Măsurată de pe Pământ, dimensiunea unghiulară a Soarelui este de aproximativ ½ grad.

-Raza Soarelui este de aproximativ 700.000 km și este estimată în funcție de dimensiunea sa unghiulară. Prin urmare, diametrul este de aproximativ 1.400.000 km, de aproximativ 109 ori mai mare decât cel al Pământului.

-Distanta medie dintre Soare si Pamant este Unitatea astronomica a distantei.

-În ceea ce privește masa sa, se obține din accelerația pe care Pământul o dobândește atunci când se deplasează în jurul Soarelui și raza solară: de aproximativ 330.000 de ori mai mare decât Pământul sau 2 x 10 ³⁰ kg aproximativ.

-Cicluri de experiență sau perioade de mare activitate, legate de magnetismul solar. Apoi, apar pete solare, flăcări sau flăcări și erupții ale masei coronale.

-Densitatea Soarelui este mult mai mică decât cea a Pământului, deoarece este o entitate gazoasă.

-În termenii luminozității sale, care este definită ca cantitatea de energie radiată pe unitatea de timp-putere-, este echivalentă cu 4 x 10 ³³ erg / s sau mai mult de 10 ²³ kilowati. Pentru comparație, un bec incandescent radiază mai puțin de 0,1 kilowati.

-Temperatura efectivă a Soarelui este de 6000 ºC. Este o temperatură medie, vom vedea mai târziu că miezul și corona sunt regiuni mult mai calde decât atât.

Clasificarea Soarelui

Soarele este considerat o stea pitică galbenă. În această categorie sunt stele care au o masă între 0,8-1,2 ori mai mare decât Soarele.

În funcție de luminozitatea, masa și temperatura, stelele au anumite caracteristici spectrale. O diagrama poate fi realizată plasând steaua pe un grafic de temperatură versus luminozitate, cunoscută sub numele de diagrama Hertzsprung-Russell.

Clasificarea stelelor în diagrama Hertzsprung-Russell. Soarele este în secvența principală. Sursa: Wikimedia Commons.

În această diagramă există o regiune în care sunt localizate majoritatea stelelor cunoscute: secvența principală.

Acolo stelele își petrec aproape întreaga viață și în funcție de caracteristicile menționate, li se atribuie un tip spectral notat cu majusculă. Soarele nostru se află în categoria tipului de stele G2.

Un alt mod destul de general de clasificare a stelelor este în trei mari grupuri de populații stelare: I, II și III, o distincție făcută în funcție de cantitatea de elemente grele din compoziția lor.

De exemplu, stelele Populației III sunt printre cele mai vechi, formate la începutul Universului, la scurt timp după Big Bang. În ele predomină heliul și hidrogenul.

În schimb, populațiile I și II sunt mai tinere și conțin elemente mai grele, astfel încât se crede că au fost formate cu materie lăsată de explozii de supernove ale altor stele.

Printre acestea, Populația II este mai veche și este formată din stele mai reci și mai puțin luminoase. Soarele nostru a fost clasificat în Populația I, o stea relativ tânără.

Structura

Structura stratificată a Soarelui Sursa: Wikimedia Commons.

Pentru a facilita studiul său, structura Soarelui este împărțită în 6 straturi, distribuite în regiuni bine diferențiate, începând din interior:

-Nucleul solar

-Zona reactivă

-Zona convectivă

-Fotosferă

-Chromosphere

miez

Dimensiunea sa este de aproximativ 1/5 din raza solară. Acolo Soarele produce energia pe care o radiază, datorită temperaturilor ridicate (15 milioane de grade Celsius) și presiunilor predominante, care îl fac un reactor de fuziune.

Forța gravitației acționează ca un stabilizator în acest reactor, unde au loc reacții în care sunt produse diverse elemente chimice. În cele mai elementare, nucleii de hidrogen (protoni) devin nuclee de heliu (particule alfa), care sunt stabile în condițiile care prevalează în interiorul nucleului.

Apoi sunt produse elemente mai grele, cum ar fi carbonul și oxigenul. Toate aceste reacții eliberează energie care călătorește prin interiorul Soarelui pentru a se răspândi în întregul sistem solar, inclusiv pe Pământ. Se estimează că în fiecare secundă, Soarele transformă 5 milioane de tone de masă în energie pură.

Zona radiativă

Energia din miez se mișcă spre exterior printr-un mecanism de radiație, la fel cum un foc într-o focă încălzește împrejurimile.

În această zonă, materia se află în stare plasmatică, la o temperatură nu atât de ridicată ca în nucleu, dar ajunge la aproximativ 5 milioane de kelvin. Energia sub formă de fotoni - pachetele sau „quanta” de lumină - sunt transmise și reabsorbite de multe ori de particulele care alcătuiesc plasma.

Procesul este lent, deși în medie este nevoie de aproximativ o lună pentru ca fotonii din nucleu să ajungă la suprafață, uneori poate dura până la un milion de ani să călătorească în continuare în zonele exterioare, astfel încât să putem vedea în formă de lumină.

Zona convectivă

De când sosirea fotonilor din zona radiativă este întârziată, temperatura din acest strat scade rapid la 2 milioane de kelvine. Transportul de energie se întâmplă prin convecție, deoarece materia de aici nu este atât de ionizată.

Transportul energiei prin convecție este produs prin mișcarea gazelor la diferite temperaturi. Astfel, atomii încălziți se ridică spre straturile exterioare ale Soarelui, transportând această energie cu ei, dar într-un mod neomogen.

Fotosferă

Această „sferă de lumină” este suprafața aparentă a stelei noastre, cea pe care o vedem din ea (trebuie să folosiți întotdeauna filtre speciale pentru a vedea Soarele direct). Este evident, deoarece Soarele nu este solid, ci este format din plasmă (un gaz foarte fierbinte, puternic ionizat), de aceea îi lipsește o suprafață reală.

Fotosfera poate fi vizualizată printr-un telescop prevăzut cu un filtru. Pare granule lucioase pe un fundal ușor mai închis, luminozitatea diminuând ușor spre margini. Granulele se datorează curenților de convecție de care am menționat anterior.

Fotosfera este transparentă într-o oarecare măsură, dar apoi materialul devine atât de dens încât nu este posibil să se vadă.

cromosfera

Este cel mai exterior strat al fotosferei, echivalent cu atmosfera și cu o luminozitate roșiatică, cu o grosime variabilă între 8.000 și 13.000 și o temperatură între 5.000 și 15.000 ºC. Devine vizibil în timpul unei eclipse solare și produce furtuni gigantice incandescente de gaze a căror înălțime atinge mii de kilometri.

coroană

Este un strat de formă neregulată care se extinde pe mai multe raze solare și este vizibil cu ochiul liber. Densitatea acestui strat este mai mică decât cea a restului, dar poate atinge temperaturi de până la 2 milioane de kelvin.

Încă nu este clar de ce temperatura acestui strat este atât de ridicată, dar într-un fel este legată de câmpurile magnetice intense pe care le produce Soarele.

Pe partea exterioară a coronei se află o cantitate mare de praf concentrată în planul ecuatorial al soarelui, care difuzează lumina din fotosferă, generând așa-numita lumină zodiacală, o bandă de lumină slabă care poate fi văzută cu ochiul liber după apusul soarelui. soare, aproape de punctul de la orizontul din care se ivește ecliptica.

Există, de asemenea, bucle care merg de la fotosferă la corona, formată din gaz mult mai rece decât restul: sunt proeminențele solare, vizibile în timpul eclipselor.

heliosferei

Un strat difuz care se extinde dincolo de Pluto, în care se produce vântul solar și se manifestă câmpul magnetic al Soarelui.

Compoziţie

Aproape toate elementele pe care le cunoaștem din tabelul periodic se găsesc în Soare. Cele mai abundente elemente sunt heliul și hidrogenul.

Din analiza spectrului solar, se știe că cromosfera este compusă din hidrogen, heliu și calciu, în timp ce în corona fierului, nichelul, calciul și argonul s-au găsit în stare ionizată.

Desigur, Soarele și-a schimbat compoziția de-a lungul timpului și va continua să o facă, deoarece își folosește aprovizionarea cu hidrogen și heliu.

Activitatea solară

Din punctul nostru de vedere, Soarele pare destul de calm. Dar, în realitate, este un loc plin de activitate, în care fenomenele apar la o scară de neimaginat. Toate tulburările care apar continuu pe Soare sunt denumite activitate solară.

Magnetismul joacă un rol foarte important în această activitate. Printre principalele fenomene care se întâmplă pe Soare sunt:

Proeminențe solare

Prominențele, denivelările sau filamentele se formează în coroană și constau în structuri de gaze cu temperaturi ridicate, atingând o înălțime mare.

Ele sunt văzute la marginea discului solar sub forma unor structuri alungite care se întrepătrund, fiind modificate continuu de câmpul magnetic al Soarelui.

Ejectii de masă coronală

După cum îi spune și numele, o cantitate mare de materie este ejectată cu viteză mare de Soare, cu o viteză de aproximativ 1000 km / s. Se datorează faptului că liniile câmpului magnetic se împletesc între ele și în jurul unei proeminențe solare, determinând scăparea materialului.

De obicei, durează ore întregi, până când liniile câmpului magnetic se despart. Ejectiile de masă coronală creează un flux mare de particule care ajunge pe Pământ în câteva zile.

Acest flux de particule interacționează cu câmpul magnetic al Pământului și se manifestă, printre altele, ca lumini de nord și lumini de sud.

petele solare

Sunt regiuni ale fotosferei unde câmpul magnetic este foarte intens. Acestea arată ca niște pete întunecate de pe discul solar și sunt la o temperatură mai scăzută decât restul. Ele apar în general în grupuri extrem de variabile, a căror periodicitate este de 11 ani: celebrul ciclu solar.

Grupurile de pete sunt foarte dinamice, în urma mișcării de rotație a Soarelui, cu o pată mai mare care merge în față și alta care închide grupul. Oamenii de știință au încercat să prezice numărul de pete din fiecare ciclu, cu succes relativ.

Flames

Apar atunci când Soarele expulzează materialul din cromosferă și coronă. Sunt văzute ca un fulger de lumină care face ca unele regiuni ale Soarelui să pară mai strălucitoare.

Moarte

Ca orice stea, Soarele va dispărea într-o zi, dar nu va fi în viitorul apropiat. Sursa: Pxhere.

Cât timp durează combustibilul său nuclear, Soarele va continua să existe. Steaua noastră îndeplinește cu greu condițiile pentru a muri într-o mare catastrofă de tip supernova, deoarece pentru asta o stea are nevoie de o masă mult mai mare.

Deci, cel mai probabil, pe măsură ce rezervele se vor epuiza, Soarele se va umfla și se va transforma într-un gigant roșu, care va evapora oceanele Pământului.

Straturile Soarelui se vor răspândi în jurul ei, înglobând planeta și formând o nebuloasă formată din gaze foarte luminoase, o vedere pe care umanitatea ar putea să o aprecieze, dacă până atunci s-ar fi așezat pe o planetă îndepărtată.

Rămășița Soarelui antic care va rămâne în interiorul nebuloasei va fi o pitică albă foarte mică, de dimensiunea Pământului, dar mult mai densă. Se va răci foarte, foarte lent, în această etapă poate trece cu încă 1 miliard de ani, până când va deveni un pitic negru.

În prezent, nu există niciun motiv să vă faceți griji. Soarele în acest moment este estimat că a trăit mai puțin de jumătate din viață și va trece între 5000 și 7000 de milioane de ani înainte de începerea etapei uriașului roșu.

Referințe

1. Totul despre spațiu. 2016. Turul Universului. Imaginați-vă publicarea.
2. Cum functioneaza. 2016. Cartea spațiului. Imaginați-vă publicarea.
3. Oster, L. 1984. Astronomie modernă. Editorial Reverté.
4. Wikipedia. Diagrama Hertzsprung-Russell. Recuperat de la: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Populație stelară. Recuperat de la: es.wikipedia.org.