Sunce

 

Sunce je centralna zvijezda našeg planetarnog sistema – Sunčevog sistema.

Fizičke karakteristike

Sunce je zvijezda glavnog niza (pogledati Hertzsprung-Russellov dijagram), spektralnog tipa G2, što znači da je nešto veća i toplija od prosječne zvijezde, no nedovoljno velika da bi pripadala tzv. “divovima”. Životni vijek zvijezda ovog spektralnog tipa je oko 10 milijardi godina, a budući da je Sunce staro oko 5 milijardi godina, nalazi se u sredini svog životnog ciklusa.

U središtu Sunca u termonuklearnim reakcijama (nuklearna fuzija) vodik se pretvara u helij. Svake sekunde u nuklearnim reakcijama sudjeluje 3,8 x 1038 protona (vodikovih jezgri). Oslobođena energija biva izračena sa sunčeve površine u obliku elektromagnetskog zračenja i neutrina, te manjim dijelom kao kinetička i toplinska energija čestica sunčevog vjetra i energija sunčevog magnetskog polja.

Hertzsprung-Russellov dijagram

Zbog ekstremno visokih temperatura, tvar je u obliku plazme. Posljedica toga je da Sunce ne rotira kao čvrsto tijelo. Brzina rotacije je veća na ekvatoru, nego u blizini polova, zbog čega dolazi do iskrivljenja silnica magnetskog polja, erupcija plina sa sunčeve površine i stvaranja sunčevih pjega i prominencija (protuberanci). Ove pojave nazivamo sunčevom aktivnošću.

Sunčev ciklus

Promjene koje opažamo na Suncu i nazivamo sunčeva aktivnost odvijaju se periodično u cikusima prosječne dužine 11 godina. Ciklusi variraju u dužini, između 8 i 15 godina. Ove promjene obuhvaćaju:

  • količinu izračene energije
  • brojnost i raspored pjega
  • brojnost sunčevih baklji
  • oblik i veličinu korone

Vremenski period najveće aktivnosti naziva se sunčev maksimum. Može trajati nekoliko godina, ovisno o aktivnosti pjega i baklji. Postoje i duža periodička razdoblja sunčeve aktivnosti. U historiji je poznat Maunderov minimum, razdoblje u drugoj polovici 17. st. tokom kojega je broj sunčevih pjega bio izuzetno malen. Zbio se istovremeno s periodom hladnih godina, nazvanog malo ledeno doba. Nije sasvim jasno da li su klimatske promjene bile uzrokovane ekstremno niskom sunčevom aktivnošću.

Sastav sunca

Sastav sunca (klikni za veću sliku)

Sunce dijelimo na veći broj slojeva, prema uvjetima koji u njima vladaju. Granice među njima nisu jasno ocrtane i postoje prelazna područja. Sunce nema čvrstu površinu, pa se kao granicu na kojoj počinje atmosfera uzima najviši sloj koji je još uvijek optički neproziran.

Također, Sunce ne možemo tačno ograničiti jer njegov gušći dio prelazi u rjeđu atmosferu, a iza nje se daleko prostire područje u kojem djeluje sunčev vjetar.

Jezgra

Do četvrtine polumjera Sunca prostire se jezgra, područje visoke temperature, oko 15,6 milijuna K i tlaka 1016 Pa. U takvim uvjetima odvija se fuzija vodika u helij. Spajanjem 4 protona (jezgre atoma vodika) nastaje jedna jezgra atoma helija (2 protona i 2 neutrona), pri čemu se oslobađaju subatomske čestice i energija u obliku gama-zračenja.

Fotosfera

Your ads will be inserted here by

Easy Plugin for AdSense.

Please go to the plugin admin page to
Paste your ad code OR
Suppress this ad slot.

Prividnu površinu Sunca nazivamo još i fotosferom. Ovdje se temperature kreću oko 6000 K. Vrući plin izvire iz unutrašnjosti na površinu, zbog čega nam se čini da površina ima granulastu (zrnatu) strukturu. Granule su promjera oko 1000 km, u stalnom su pokretu (poput vrenja vode) i vrijeme trajanja im je nekoliko minuta. Ponekada nastaju tzv. supergranule promjera 30 000 km i vremena života 24 h.

Kromosfera

Kromosfera je niži sloj sunčeve atmosfere, proteže se iznad fotosfere do visine oko 10 000 km. Znatno je rjeđa od fotosfere i nepravilnog oblika. Sa Zemlje se primjećuje samo za vrijeme potpune pomrčine Sunca. Porastom visine gustoća atmosfere opada, ali se povećava temperatura. Ove promjene gustoće i temperature izražene su u prelaznom području između kromosfere i korone

U kromosferi se događaju izboji plina stvarajući efekte koje nazivamo prominencije i baklje.

Prominencije (protuberance) su oblaci ili mlazovi usijanog plina izbačenog u vis. Mogu se uzdići do visine 150 000 km iznad fotosfere, kroz kromosferu i koronu. Gušće su od okolne tvari i dostižu temperaturu oko 20 000 K. Na sličan način dolazi do pojave baklji, mlazova plina koji se brzo podižu unutar kromosfere i padaju nazad. Vrijeme trajanja jedne baklje je oko 10 min.

Korona

U višim slojevima sunčeve atmosfere, koroni, temperatura nastavlja rasti do 1 000 000 K. Nije sasvim jasno zbog čega se događa ovaj porast temperature. Pretpostavka je da ga stvaraju strujanja plina pod utjecajem magnetskog polja.

Vanjski dijelovi korone stalno gube masu u obliku sunčevog vjetra.

Sunčev vjetar

Sunčev (solarni) vjetar je struja čestica izbačenih velikom brzinom iz gornjih slojeva sunčeve atmosfere, uglavnom elektrona i protona. Iako je ovaj gubitak mase Sunca gotovo beznačajan i gustoća sunčevog vjetra malena, čestice se kreću velikim brzinama i izazivaju vidljive učinke na tijelima u sunčevom sustavu. Poznatiji učinci sunčevog vjetra su polarna svjetlost i usmjeravanje repa kometa suprotno od Sunca.

Aurora Borealis

U blizini Zemlje zemljino magnetsko polje zarobljava čestice sunčevog vjetra i usmjerava ih prema magnetskim polovima. Budući da se čestice sunčevog vjetra kreću brzinama od više stotina km/s, pri sudaru s česticama u zemljinoj atmosferi dolazi do ioniziranja plina i pojave svjetlosti. Ova se pojava uočava u polarnim područjima, zbog čega je dobila ime polarna svjetlost ili Aurora Borealis (odnosno Aurora Australis na južnoj zemljinoj polutci). Ukoliko je sunčeva aktivnost veća, pojačano djelovanje sunčeva vjetra može dovesti do pojave polarne svjetlosti i na manjim zemljopisnim širinama. U takvim uvjetima postoji mogućnost ometanja ili čak oštećenja radio-komunikacijskih uređaja na Zemlji i umjetnim satelitima.

Komete se prilikom dolaska u blizinu Sunca zagrijavaju, sleđena površina kometa isparava i oslobađa oblak plina i čestica prašine. Djelovanjem čestica sunčevog vjetra, oblak se oblikuje u rep kometa. Budući da sunčev vjetar dolazi iz smjera Sunca, potiskuje rep kometa u suprotnom smjeru.

Osnovni podaci:

Promjer 1 392 000 km
Masa 1,9891 x 1030 kg
Prosječna gustoća 1,411 g/cm3
Površinska temperatura 5780 K
Vrijeme obilaska oko središta galaktike 2,2 x 108 godina
Prosječna udaljenost od Zemlje 150 000 000 km
Trajanje okreta oko vlastite ose 25,4 dana
Temperatura jezgre 15 000 000 oC
Starost 4,6 milijardi godina

 

Hemijski sastav:

Vodik 73,46 %
Helij 24,58 %
Kisik 0,77 %
Ugljik 0,29 %
Željezo 0,16 %
Neon 0,12 %
Dušik 0,09 %
Silicij 0,07 %
Magnezij 0,05 %
Sumpor 0,04 %