Солнце, вид со спутника SDO

Солнце ближайшая к Земле звезда, представляет собой огромный шар раскаленной плазмы в центре нашей системы. На его долю приходится более 99,86% массы Солнечной системы, оно также предоставляет всю энергию, необходимую для жизни на Земле. Древние цивилизации, такие, как римляне, поклонялись ему, потому что считали что оно принесло жизнь. Оно получило различные имена, такие как Sol у римлян или Helios у греков.

Диаметр составляет 1392000 километров или 109 диаметров Земли. Внутри него могут поместиться 1300000 планет размером с Землю. Вокруг него движутся 8 планет и их спутников, много карликовых планет, астероидов, комет и пыли. Его масса затмевает массу любого другого объекта в Солнечной системе.

Оно образовалось 4,6 миллиарда лет назад из огромного облака газа и пыли, называемого протосолнечной туманностью.

За миллионы лет, этот газ и пыль сжались в звезду и планеты. Как только гравитация сжала водород достаточно, для начала термоядерной реакции, наше светило зажглось.

Солнце, ближайшая к Земле звезда, очень медленно нагревается. Это будет длиться еще 7 миллиардов лет. После того все запасы водорода в ядре иссякнут, оно расширится до красного гиганта, поглотив при этом внутренние планеты. В конце своей жизни оно сбросит свои внешние слои и станет белым карликом

Строение

Поверхность, которую мы видим, называется фотосферой, она имеет среднюю температуру около 5800 градусов Кельвина. Поверхность состоит из нескольких слоев-фотосферы, хромосферы и короны.

Строение нашей звезды

По мере погружения в недра температура и давление увеличиваются. В ядре температура составляет 15,7 млн Кельвинов, а давление достаточно для поддержания ядерного синтеза. В ядре, в результате термоядерного синтеза, протоны объединяются в атомы гелия, выпуская огромное количество энергии.

Активность

Несмотря на то, что наше светило состоит целиком из плазмы, оно имеет сильно магнитное поле. У него есть северный и южный магнитные полюса, а силовые линии магнитного поля создают заметную деятельность, которую мы видим на поверхности. Например, темные пятна образуются когда магнитные силовые линии пронзают фотосферу Солнца. А протуберанцы-гигантские выбросы плазмы, движутся вдоль магнитных силовых линий.

Корональные выбросы массы и вспышки возникают, когда силовые линии магнитного поля перенастраиваются.

Активность поднимается и опускается за 11-летний цикл. В нижней точке, называемой минимумом, пятна на поверхности практически отсутствуют. В самой высокой точке цикла-солнечном максимумом, количество пятен максимальное.

Светило постоянно излучает огромное количество тепла и заряженных частиц — ветра. Если бы у нас отсутствовало магнитное поле, то заряженные частицы уничтожили бы всю жизнь на планете. Ветры переносят заряженные частицы к краю, где они образуют магнитное поле, которое препятствует проникновению извне межзвездного ветра. Этот барьер известен как гелиопауза, и без него Солнечная система постоянно бы подвергалась воздействию космических лучей.

Заряженные частицы сталкиваются со спутниками, линиями электропередач, нарушают радиосвязь, а также вызывают северное сияние. Свет является жизненно важным для нашей планеты.

Солнце кажется нам желтым, хотя на самом деле оно белое.

Так кажется из-за влияния атмосферы. Ему необходим 1 месяц, чтобы повернуться вокруг своей оси. Однако это грубая оценка, потому что светило представляет собой шар из плазмы. Некоторые части вращаются быстрее, чем другие, так что трудно сказать, когда оно завершит полный оборот. Например, чтобы совершить один оборот вблизи экватора требуется 25,4 дня, а у полюсов 36 дней.

Состав

Наше светило почти полностью состоит из водорода (74%) и гелия (25%), с примесями других элементов.

Ядро является основным местом где происходят ядерные реакции синтеза.

Вокруг ядра, находится зона радиации, где фотоны гамма-излучения испускаются и поглощаются атомами водорода. Порой фотону может потребоваться 100.000 лет, чтобы пересечь радиационный пояс. Вне зоны радиации находится зона конвекции, где плазма поднимается и переносит энергию к поверхности, а затем охлажденная опускается вниз.

Всего 5% звезд в Млечном Пути больше чем Солнце, подавляющее же большинство это маленькие красные карликовые звезды.

Некоторые, из самых больших звезд, могут быть в 100000 раз ярче и содержать в 100 раз больше массы чем наша звезда. Наша звезда является относительно молодой звездой. Старые звезды, которые образовались миллиарды лет назад содержат гораздо меньше тяжелых элементов.

Солнечные вспышки

class="part1">

Подробно:

Солнце

Положение Солнца среди звёзд. Ближайшие звёзды.

© О ближайших к нам звёздах рассказывает:
доктор Дэвид Уайтхаус - астроном, научный обозреватель всемирной информационной службы BBC .

Ближайшие соседи.

Для того чтобы определить заслуженное место нашего Солнца среди звёзд, давайте сначала посмотрим на его соседей. Ближайший сосед Солнца - это система трёх звёзд, вращающихся друг над другом. Самая яркая из них, Альфа Центавра А , - это , очень похожая на наше желтое Солнце. Альфа Центавра B немного меньше, и её свет имеет оранжевый оттенок, так как температура ее поверхности прохладнее - около 4800 °C, тогда как температура Солнца достигает 5800 °C. говорит нам о её температуре. Прохладные звёзды - красные, более горячие - оранжевые, желтые и голубовато-белые.

Период обращения двух главных звёзд системы Альфа Цента́вра относительно друг друга составляет около 80 лет. Они расположены довольно далеко друг от друга (расстояние между ними сопоставимо с расстоянием от Земли до Солнца или от Солнца до планеты Уран). Третья звезда в системе Альфа Цента́вра - C , или Про́ксима Центавра , получила своё название благодаря тому, что находится ближе всего к Земле . Она является гораздо более типичным представителем звездного содружества, несмотря на то, что эта звезда тусклая, красная (а значит, холодная) и маленькая. Она далеко расположена от основной пары, примерно в 300 раз больше, чем расстояние от Солнца до Плутона. Если бы у нашего Солнца была такая звезда-компаньон, как Альфа Центавра C, то она выглядела бы, как обычная звезда на ночном небе. Её можно было бы наблюдать невооруженным глазом, но она бы не выделялась на фоне других звёзд, более того, казалась бы более тусклой.

Звезда Барна́рда

Нашим космическим соседом является также звезда Барнарда , названная в честь Э́дварда Э́мерсона Барна́рда, который жил около века назад и, как говорят, был одним из самых зорких астрономов на земле. Эта скромная маленькая звёздочка расположена в направлении созвездия Змееносца . Это ближайшая звезда, которая может быть изучена из северного полушария с помощью телескопов, но только некоторые астрономы в настоящее время ведут подобные наблюдения. Звезда Барнарда очень напоминает Про́ксиму Цента́вру и согласно классификации является красным карликом, самым распространенным видом звёзд в галактике.

Масса красных карликов составляет около 10-30% массы нашего Солнца. Их собственные ядерные реакции протекают медленно, поэтому продолжительность их жизни составляет 10 млрд. лет. Эти звёзды очень интересные, и их изучение помогает лучше понять наше Солнце. Внешний слой нашего Солнца является зоной конвективной передачи энергии, а у красных карликов эти зоны более мощные и располагаются глубже. Фактически некоторые из таких звёзд могут быть полностью конвективными. Это приводит к генерации сильных магнитных полей. Когда эти поля возвышаются над красной поверхностью звёзд, могут возникнуть огромные взрывы.

Звёздные вспышки от звёзд-карликов намного энергети́чнее тех, которые удается наблюдать на нашем Солнце. Эти звёзды и были обнаружены из-за того, что они ярко вспыхивали на несколько минут. Неудивительно, что они получили название «вспыхивающих звёзд» . Кроме того, было обнаружено, что эти гигантские звездные вспышки генерируют радиово́лны. Впервые их зафиксировал профессор Манчестерского университета Бернанд Ло́велл в 1959 г., а позднее для этой цели использовался новый большой телескоп, установленный в обсерватории «Джо́дрелл Бэнк». Много лет назад один молодой аспирант (а именно я сам) (напомню, что данную беседу ведёт Девид Уайтхаус, прим. В.К. ) провёл много бессонных ночей, изучая элементы управления этого радиотелескопа для того, чтобы с помощью новых методик выявить звёздные вспышки красных карликов в близлежащем космическом пространстве. Материалы по этой работе хранятся в библиотеке в «Джо́дрелл Бэнк».

Одна из изучаемых нами звёзд не хотела раскрывать свои тайны. В течение одного года наблюдений вспышек было много, а на следующий год они практически отсутствовали. Я помню, как записал в своем блокноте: «Подобна ли активность этой звезды 11-летнему циклу Солнца?». Может быть.

Звезда Барна́рда движется в космическом пространстве, и её видимое перемещение по небу - самое быстрое из всех . Однако, поскольку эта звезда слишком мала, её перемещение не влияет на форму созвездий. Созвездия кажутся неизменными, и, с точки зрения человека и длительности его жизни, они таковыми и являются. Однако в течение столетий звёзды медленно изменяют своё положение в космосе. К примеру, период обращения нашего Солнца и планет Солнечной системы вокруг центра галактики составляет 200 млн. лет. Процесс происходит настолько медленно, что созвездия, имеющие возраст 10 тыс. лет, вполне узнаваемы. Однако если бы современный астроном каким-то образом перенёсся в прошлое на миллион лет, то, глядя на звёздное небо, он бы растерялся. Звезда Барна́рда движется по небу со скоростью полградуса каждые 175 лет. Она приближается и ориентировочно в 11800 году окажется недалеко от Земли, на расстоянии всего лишь четырех световых лет (ближе, чем Про́ксима Центавра ).

Много лет назад некоторые астрономы полагали, что по орбите вокруг звезды Барнарда движется планета. Наблюдения показывали, что, двигаясь по небу, звезда слегка раскачивалась относительно вертикальной оси. Возможно, что это колебание было вызвано действием силы тяжести расположенной рядом одной или нескольких больших планет. Однако явного подтверждения обнаружить не удавалось, да и само колебание звезды было практически незаметным. В течение последних 10 лет было сделано открытие о том, что по соседству с Солнечной системой есть множество планет, вращающихся по орбитам вокруг своих звёзд, т.е. полна планет, и ничего необычного в этом нет.

Другие ближайшие звёзды

Возле Солнечной системы существует ещё один красный карлик, который стал знаменитым благодаря телесериалу «Звездный путь». Это звезда Вольф 359 , у которой разыгралась зрелищная битва между Объединенной Федерацией Планет и Боргами - высокотехнологичной псевдора́сой ки́боргов, управляемых единым мозгом и увеличивающих свою численность за счёт ассимиляции целых миров. Вольф 359 расположена в созвездии Льва и является самой тусклой среди своих соседей и одной из самых неярких из всех известных человечеству звёзд. Если Солнце заменить звездой Вольф 359, на Земле либо не было бы дневного света, либо это был бы свет, яркость которого лишь в 10 раз превышала яркость лунного света.

Недалеко от Земли существует ещё много красных карликов . Среди них можно назвать Лаланд 21 185 в созвездии Большой Медведицы. Необходимо вспомнить и UV Кита - пару красных карликов и прототип всего класса вспыхивающих звёзд, к которому относятся Про́ксима Центавра и Вольф 359. Расстояние между звездами пары UV Кита в 6 раз превышает расстояние от Земли до Солнца, а период их обращения друг относительно друга составляет 25 лет. Их общая масса - всего лишь 30% массы Солнца.

Самая яркая звезда поблизости Солнца - Сириус , которую также называют Собачьей звездой, поскольку она расположена в созвездии Большого Пса . В 1862 г. было обнаружено, что Сириус является двойной звездой. Сириус А - голубовато-белая звезда, она в 2 раза больше нашего Солнца. Температура её поверхности составляет 10000 °C. Её маленький компаньон, Сириус B ближайший к Земле образчик звезды́, являющейся белым карликом. Это чрезвычайно плотная звезда, закончившая свою эволюцию и сжавшаяся до размера небольшой планеты. По размеру она такая же, как наша Земля, но обладает массой Солнца. Её вещество имеет такую высокую плотность, что наполненная им чашка будет весить столько же, как реактивный лайнер. Находясь на её поверхности, вы весили бы в 100 раз больше, чем стоя на Земле. Эти две совершенно разные звезды́ вращаются друг относительно друга с периодом 50 лет, а среднее расстояние между ними в 20 раз превышает . Последняя из известных нам звёзд, расстояние до которой от Земли составляет менее 10 световых лет, получила название Росс 154 и является, опя́ть-таки, красным карликом.

Куда летим?

В 1783 году Уильям Гершель опубликовал свои наблюдения, послужившие толчком для открытия солнечного движения. Он определил, что наша Солнечная система движется между соседними звёздами в направлении звезды Лямбда Геркулеса, или Маасим, что в переводе с арабского означает «запястье». Для обозначения этого направления Гершель ввёл термин а́пекс (от латинского «арех» - верхушка), который стал означать точку на небесной сфере, в направлении которой движется астрономический объект. Самая яркая звезда на небе, Сириус, является антиа́пексом, т.е. точкой, в направлении от которой перемещается Солнце.

Таково направление движения Солнца по своей орбите вокруг центра Млечного Пути. Все 100 тыс. звёзд нашей Галактики вращаются вокруг её центра. Чем ближе расположена звезда к центру Галактики, тем быстрее она движется. Что касается нашего Солнца, оно отстоит от центра на 24 тыс. световых лет и движется по орбите со скоростью 220 км/с, делая полный оборот за 230 млн. лет. Получается, что за время своего существования Солнце облетело Галактику около 18 раз (по другим данным 25-30 раз). Помимо кругового движения вокруг центра, Солнце ещё совершает колебательные движения вверх-вниз относительно плоскости Галактики. Период колебаний составляет 70 млн. лет. Это означает, что мы проходим через медиа́нную плоскость Галактики каждые 35 млн. лет. Некоторые учёные сопоставляют этот период с интервалом между массовыми вымира́ниями живых существ на Земле. Нет никакой тайны в том, что количество космических лучей, достигающих Земли, увеличивается в последние 100 тыс. лет по мере приближения Земли к медианной плоскости Галактики. Возможно, этот факт повлияет на облачность и, следовательно, на климат Земли.

Состоит из ряда спиральных ветвей, и наше Солнце в данный момент находится в маленькой спиральной ветви, именуемой Орионом, которая соединяет более крупные спиральные рукава Стрельца и Персея. Земля проходит через главный спиральный рукав каждые 100 млн. лет, а длительность прохождения составляет 10 млн. лет. В процессе прохождения через спиральный рукав усиливается влияние ближайшей сверхновой звезды, а её интенсивное излучение, испущенное даже на расстоянии в десятки световых лет, может изменить климат Земли.

Уважаемые посетители!

Проксима Центавра.

Вот классический вопрос на засыпку. Спросите друзей, "Какая является ближайшей к нам? ", а затем смотрите, как они будут перечислять ближайшие звёзды . Может быть Сириус? Альфа что-то там? Бетельгейзе? Ответ очевиден - это ; массивный шар плазмы, расположенный примерно в 150 миллионах километров от Земли. Давайте уточним вопрос. Какая звезда самая близкая к Солнцу ?

Ближайшая звезда

Вы, наверное, слышали, что - третья по яркости звезда в небе на расстоянии всего 4,37 световых года от . Но Альфа Центавра не одиночная звезда, это система из трёх звёзд. Во-первых, двойная звезда (бинарная звезда) с общим центром гравитации и орбитальным периодом 80 лет. Альфа Центавра А лишь немного массивнее и ярче Солнца, а Альфа Центавра B чуть мене массивна, чем Солнце. Также в этой системе присутствует третий компонент, тусклый красный карлик Проксима Центавра (Proxima Centauri) .

Проксима Центавра - это и есть самая близкая звезда к нашему Солнцу , расположенная на расстоянии всего 4,24 световых года.

Проксима Центавра.

Кратная звёздная система Альфа Центавра расположена в созвездии Центавра, которое видно только в южном полушарии. К сожалению, даже если вы увидите эту систему, вы не сможете разглядеть Проксиму Центавра . Эта звезда настолько тусклая, что вам понадобится достаточно мощный телескоп, чтобы разглядеть её.

Давайте выясним масштаб того, насколько далека Проксима Центавра от нас. Подумайте о . движется со скоростью почти 60 000 км/ч, самый быстрый в . Этот путь он преодолел в 2015 году за 9 лет. Путешествуя с такой скоростью, чтобы добраться до Проксимы Центавра , "Новым Горизонтам" потребуется 78 000 световых лет.

Проксима Центавра - это ближайшая звезда на протяжении 32 000 световых лет, и она будет удерживать данный рекорд ещё 33 000 лет. Она совершит свой самый близкий подход к Солнцу примерно через 26700 лет, когда расстояние от этой звезды до Земли будет всего 3,11 световых года. Через 33 000 лет ближайшей звездой станет Ross 248 .

Что насчёт северного полушария?

Для тех из нас, кто живёт в северном полушарии, ближайшей видимой звездой является Звезда Барнарда , ещё один красный карлик в созвездии Змееносца (Ophiuchus). К сожалению, как и Проксима Центавра, Звезда Барнарда слишком тусклая, чтобы видеть её невооружённым глазом.

Звезда Барнарда.

Ближайшая звезда , которую вы сможете увидеть невооружённым глазом в северном полушарии - это Сириус (Альфа Большого Пса) . Сириус в два раза больше Солнца по размеру и по массе, и самая яркая звезда в небе. Расположенная в 8,6 световых лет от нас в созвездии Большого Пса (Canis Major) - это самая известная звезда, преследующая Орион на ночном небе зимой.

Как астрономы измерили расстояние до звёзд?

Они используют метод, называемый . Давайте проведём небольшой эксперимент. Держите одну руку вытянутой в длину и поместите свой палец так, чтобы рядом находился какой-то отдалённый объект. Теперь поочерёдно открывайте и закрывайте каждый глаз. Обратите внимание, кажется, что ваш палец прыгает туда и обратно, когда вы смотрите разными глазами. Это и есть метод параллакса.

Параллакс.

Чтобы измерить расстояние до звёзд, вы можете измерить угол до звезды по отношению к , когда Земля находится на одной стороне орбиты, скажем летом, затем через 6 месяцев, когда Земля передвинется на противоположную сторону орбиты, а затем измерить угол до звезды по сравнению с каким-нибудь отдалённым объектом. Если звезда близко к нам, данный угол можно будет измерить и вычислить расстояние.

Вы можете действительно можете измерить расстояние таким способом до ближайших звёзд , но этот метод работает только до 100"000 световых лет.

20 ближайших звёзд

Вот список из 20 ближайших звёздных систем и их расстояние до них в световых годах. Некоторые из них имеют несколько звёзд, но они часть одной и той же системы.

По данным NASA в радиусе 17 световых лет от Солнца существует 45 звёзд. В насчитывается более 200 миллиардов звёзд. Некоторые из них настолько тусклые, что их почти невозможно обнаружить. Возможно, с новыми технологиями учёные найдут звёзды ещё ближе к нам.

Название прочитанной вами статьи "Ближайшая звезда к Солнцу" .

рис. Ближайшая яркая звезда - Альфа Центавра

Больше всего по спектру и светимости на Солнце похожа наша ближайшая соседка - Альфа Центавра, самая яркая компонента . Она отстоит от нас лишь на 1,33 пс. По-видимому, самая далекая звезда из ближайшего окружения Солнечной системы - это Денеб, находящийся на расстоянии примерно 450 пс. Расстояния до Ригеля, Бетельгейзе и β Южного Креста также трудноизмеримы. Если мы рассмотрим объем пространства, которое необходимо исследовать, прежде чем мы достигнем такой звезды, как Денеб, то увидим, что он примерно в (450/1,33), или в 40 000 000 раз, больше объема, который нам пришлось бы исследовать, чтобы обнаружить звезду α Центавра.

рис. Ригель (β Ориона)

Самые близкие соседи Солнца – это звезды, расстояние до которых не превышает 5 пс. Четыре самые яркие звезды этого списка: Сириус, Альтаир, Процион и α Центавра. Эти звезды ярко сияют на небе потому, что они близки к нам, а не из-за своей исключительной светимости. В основном это звезды-карлики, или, как мы предпочитаем их называть, звезды «главной последовательности». Многие карлики класса М являются вспыхивающими звездами. Хотя обычно их светимость очень низка, иногда они могут на короткое время становиться ярче на 2 и более; вспышки некоторых из них повторялись многократно. Не меньше пяти ближайших к солнцу звезд являются вспыхивающими. В их спектрах наблюдаются яркие линии; эта особенность обозначается буквой «е», помещаемой после спектрального класса.

рис. Сравнительные размеры ближайших ярких звезд

В списке ближайших соседей имеются шесть бело-голубых звезд очень низкой светимости, представителей класса белых карликов. Эти звезды составляют интереснейшую группу наших соседей; самый известный из них - спутник Сириуса. Еще два также являются спутниками ярких звезд, а остальные два - . Когда был открыт спутник Сириуса, то его высокая температура в сочетании с низкой светимостью свидетельствовала о том, что это необычный, и, быть может, весьма редкий объект. Раньше никто не предполагал, что могут существовать звезды с массами, лишь немного меньшими массы Солнца, и с радиусами, едва превышающими радиус Земли. В недавно опубликованном списке звезд, расположенных в радиусе не более 20 пс от Солнца, немецкий астроном Вильгельм Глизе приводит 49 белых карликов. Исследования Лейтена и других показали, что белые карлики столь же распространены, как звезды типа Солнца. Всего Лейтен отождествил около 3000 «надежно установленных, вероятных и возможных» белых карликов, которые он называет «звездами, самыми легкими для отождествления и самыми трудными для наблюдения». Критерием для их отождествления являются большие собственные движения и показатель цвета, сравнимый с показателем цвета звезды класса В или А, свет которой не подвергся поглощению.

Видимая звездная величина большинства известных белых карликов равна 14 m . Больше чем для половины открытых белых карликов удалось определить спектры и параллаксы, так как звезды можно нанести на диаграмму спектр - абсолютная звездная величина. Они образуют ветвь, не совсем параллельную главной последовательности, причем их абсолютные величины M заключены в пределах от +10 до +15, т. е. их светимости заключены в пределах от 0,01 до 0,0001 светимости Солнца. Их размеры заключены в пределах от диаметра Меркурия до диаметра Урана, т. е. между 1/3 и 4 диаметрами Земли. Лейтен подсчитал, что 5% всех звезд, по-видимому, относятся к белым карликам.

Каждый может сказать, какая звезда ближе всего к Земле, но не все знают о ней дополнительную информацию.

Относится эта звезда к типу желтых карликов. А появилась она целых 5 миллиардов лет назад. Свет, излучаемый Солнцем, доходит до Земли всего лишь за 8 минут при таком огромном расстоянии, как примерно 150 миллионов километров (это число принято за 1 астрономическую единицу). Это центр всех систем планет: вокруг него вращаются 8 планет со спутниками, множество комет и метеоритов.

Масса этой звезды превышает массу Земли примерно в 330 тысяч раз, а размер больше в 109 раз! Для наглядности, можно посмотреть на видео ниже, которое наглядно показывает масштабы планет с Солнцем.

Солнце является самым ярким объектом на всём земном небе. Благодаря тому энергии, которую вырабатывает солнце, на Земле и зародилась жизнь. Интересно, что оно состоит лишь из водорода на 90% и гелия на 10%. В состав, конечно же, входят и другие вещества, но их процент составляет лишь 0,1%

Первые исследования

Когда-то давно люди думали, что Солнце не является подвижным объектом. Разрушил эту мысль Галилео Галилей, ведь в 1610 он разглядел движение пятен на поверхности при помощи своего телескопа. Исходя из этого, был сделан вывод, что оно вращается. А вращается оно, кстати, не как твёрдое тело: в районе экватора, период вращения вокруг своей оси составляет 25 суток, а период вращения вокруг полюсов достигает 30 суток. Совершая вращение при скорости около 200 -220 километров за секунду, для полного оборота вокруг центра галактики понадобиться примерно 200 миллионов лет.

Солнце и жизнь на Земле

Выделяет эта звезда просто огромное количество энергии, а если быть точнее, то 6,5 кВт с одного квадратного сантиметра поверхности. Эта энергия, кстати, неизменна на протяжении всей жизни Солнца. Интересно, что для жизни на Земле будет достаточно всего лишь миллиардной части этой энергии. Если энергия, которая будет передаваться нашей планете, измениться в большую или меньшую сторону, жизнь на Земле, скорее всего, прекратилась бы.