Строение Солнца

Наблюдая поверхность Солнца, исследуя все виды солнечного излучения, ученые с помощью измерений и расчетов составили схему строения Солнца, условно разделив его на четыре области.

  • Внутренняя область (центральная) – ядро, там происходят ядерные реакции. «Сгорает» водород, превращаясь в гелий (за одну секунду 60 млн. тонн водорода). Радиус солнечного ядра равен примерно 1/3 радиуса Солнца.
  • Область лучистого переноса энергии. Там выпущенная ядром энергия в виде квантов гамма-лучей поглощается веществом, атомы которого сами начинают излучать кванты, правда, уже меньшей энергии. Энергия передается наружу последовательно – от слоя к слою.
  • Область быстро движущихся газов – конвективная зона. В этой зоне в переносе излучения принимает участие уже само вещество. Солнечное вещество перемешивается подобно воде при кипении. Температура по мере приближения к видимой границе Солнца уменьшается до 8000 градусов.
  • Область атмосферы. Она простирается далеко за пределы видимого диска Солнца и состоит из нескольких частей – фотосферы, хромосферы и короны.

Нельзя говорить, что Солнце имеет поверхность. Самый нижний слой солнечной атмосферы – фотосфера, что по-гречески означает «сфера света», – является источником энергии, которая наблюдается в видимой части спектра Солнца. Фотосфера дает яркий свет и образует видимую поверхность. Она достаточно тонка (всего около 300 км), состоит из непрозрачного вещества и скрывает от нас глубинные области Солнца. Именно здесь окончательно формируется большинство световых и тепловых лучей, посылаемых в пространство.

Фотосфера имеет зернистое строение, и ее продолговатые «зерна», представляющие собой маленькие светлые пятнышки размером около 1000 км, называются гранулами. Это отдельные элементы конвекции. Чередование гранул, окруженных темными промежутками, создает впечатление ячеистой структуры.

Гранулы возникают и распадаются быстрее, чем облака в земной атмосфере, они существуют лишь по несколько минут: вещество, из которого состоит Солнце, находится в постоянном движении. Поэтому гранулированная поверхность Солнца похожа на кипящую рисовую кашу. Светлые гранулы – это поднимающиеся вверх струи горячего газа. В темных промежутках между ними газ опускается – там он холоднее. Эти движения газов порождают акустические волны, которые, распространяясь в верхние слои солнечной атмосферы, производят нагревание газов последующих слоев атмосферы Солнца. В результате верхние слои фотосферы (с температурой около 4000°) становятся самыми «холодными»: как вглубь, так и вверх от них температура газов значительно выше.

Плотность фотосферы составляет не более 10–6–10–7 г/см3. Постепенно она переходит в хромосферу – внешние слои Солнца. Здесь температура повышается до нескольких десятков тысяч градусов, а плотность вещества падает. Хромосфера отличается от фотосферы более неправильной неоднородной структурой. Два типа неоднородностей – светлые и темные – по своим размерам превышают фотосферные гранулы и образуют так называемую хромосферную сетку, которая также является следствием движений газов в конвективной зоне.

Внешние слои Солнца заканчиваются короной, которая во время полных солнечных затмений предстает перед нами как чудесное серебристо-жемчужное лучистое сияние, со всех сторон простирающееся вокруг Солнца. Внутренняя часть короны более яркая. Внешняя, менее яркая часть короны характерна лучами, достигающими в длину диаметра Солнца и даже иногда еще более длинными. Общий свет короны примерно вдвое слабее света полной Луны.

Солнечная корона представляет собой сильно разреженную высокоионизованную плазму с температурой около 1 млн. градусов. Солнечный газ в ней разрежается, расширяется, «испаряется» в межпланетное пространство. И корону, и хромосферу из-за их малой плотности и прозрачности в обычных условиях не видно, их наблюдают лишь во время полных солнечных затмений.

На солнечной короне образуется и так называемый солнечный ветер, представляющий собой потоки горячей разреженной плазмы.