Słońce

Slonce to gwiazda ciagu glównego, której wiek wynosi 5 miliardów lat. Jest ono kula gazów - glównie wodoru i helu - o srednicy okolo 1,4 miliona km. Jego masa przewyzsza 750 razy laczna mase planet i jest 7 razy wieksza niz masa przecietnej gwiazdy. W wyniku obrotu Slonca powstaje pole magnetyczne. Obszary równikowe obracaja sie szybciej niz biegunowe, przez co linie pola magnetycznego wewnatrz Slonca ulegaja skreceniu. Jesli przebija sie przez powierzchnie, powoduja przejawy aktywnosci slonecznej, takie jak plamy, rozblyski i protuberancje. Aktywnosc ta, zwlaszcza plamy sloneczne, wykazuje 11-letni cykl zmiennosci. ". Zbudowane z materii w stanie gazowym Slonce, nie ma ostrej granicy, jednak z Ziemi dostrzegalny jest dosc wyrazny brzeg. Dzieje sie tak, poniewaz wiekszosc emitowanego przez Slonce swiatla pochodzi z warstwy o grubosci zaledwie kilkuset kilometrów, nazywanej fotosfera, która przyjmuje sie za powierzchnie Slonca. Powyzej fotosfery znajduja sie chromosfera i korona sloneczna, które razem uwazane sa za atmosfere Slonca. Slonce jest centralnym cialem naszego Ukladu Planetarnego. Bez jego swiatla i ciepla zycie na Ziemi byloby niemozliwe. Dlatego wlasnie Slonce jest dla nas tak wazna gwiazda. Równoczesnie jest ono gwiazda nam najblizsza. wszystkie osiagniecia w badaniach Slonca rozszerzaja nasza wiedze o budowie i ewolucji gwiazd.

Piec miliardów lat temu nie istnialo ani Slonce, ani Ziemia. W tym obszarze galaktyki, który teraz nazywamy domem, klebila sie wielka, rzadka chmura pylu i gazu. Skladala sie ona przede wszystkim z wodoru i helu, które nadal sa glównymi skladnikami wszechswiata, ale zawierala tez nieco pylu - drobiny ciezszej materii, wyrzucone z umierajacych gwiazd. Chmura nie byla jednorodna. Gestosc materii w pewnej czesci chmury byla nieco wieksza od sredniej. Przyciaganie grawitacyjne danego obiektu zalezy od jego masy, a zatem obszar o wiekszej gestosci przyciagal materie mocniej niz inne obszary. Wobec tego materia splywala do niego, jeszcze bardziej zwiekszajac zawarta w nim mase, a tym samym powodujac wzmocnienie przyciagania grawitacyjnego. Ten lawinowy proces narastania gestosci spowodowal, ze cala chmura zaczela sie zapadac. Stalo sie to przyczyna dwóch zjawisk. Po pierwsze, ilosc materii w centrum bardzo wzrosla i powstala olbrzymia kula o duzej gestosci. W miare wzrostu gestosci, rosla tez temperatura kuli. Po drugie, gdy kurczyla sie chmura i narastala jej gestosc, rosla predkosc jej wirowania, a splywajaca materia utworzyla plaski dysk prostopadly do osi obrotu. Chmura przybrala ksztalt nalesnika z lyzka masla po srodku. Obie czesci byly zbudowane z takiej samej materii, ale na obrzezach dysku jej gestosc byla znacznie mniejsza niz w centrum. w dysku znalazl sie 1% materii chmury, reszta skupila sie w czesci centralnej. Czesc centralna zmienila sie w gwiazde - Slonce - natomiast z dysku planety, ksiezyce, planetoidy i komety. W miare zapadania sie czesci centralnej i gromadzenia w niej coraz wiekszej ilosci materii, wzrastala jej temperatura i gaz zaczal promieniowac. Pod wplywem grawitacji kula zapadla sie coraz bardziej, co powodowalo kompresje i rozgrzanie spadajacej materii. Temperatura wzrosla tak bardzo, ze elektrony oderwaly sie od atomów; materia od której mialo powstac Slonce, przybrala postac goracej mieszaniny ujemnie naladowanych elektronów i dodatnio naladowanych jader atomowych. Materie w takim stanie nazywamy plazma.
Obecnie wiekszosc materii w Sloncu i gwiazdach to wlasnie plazma. Postepujacy wzrost temperatury wewnatrz wirujacej kuli gazowej powodowal, ze czastki materii poruszaly sie coraz predzej. Glównym skladnikiem rodzacego sie Slonca byl wodór, którego atom jest zbudowany z jednego protonu i zwiazanego z nim elektronu. W wysokiej temperaturze elektrony oddzielaja sie od protonów, które bezwladnie poruszaja sie z duza predkoscia i zderzaja sie ze soba. gdy temperatura wewnatrz Slonca zblizyla sie do obecnej temperatury 15 milionów stopni Celsjusza, predkosc protonów wzrosla tak bardzo ,ze mogly one pokonac bariere elektrostatyczna, a zaczely oddzialywac silami jadrowymi.. Tak rozpoczely sie reakcje syntezy jadrowej. Ten moment mozna uznac za narodziny gwiazdy. Efektem reakcji syntezy jest przeksztalcenie czterech protonów w jadro helu, zlozone w jadro helu , zlozone z dwóch protonów i dwóch neutronów, czemu towarzyszy powstanie innych czastek i uwolnienie znacznej energii. To powoduje rozgrzanie wnetrza do jeszcze wiekszej temperatury i pojawienia sie cisnienia, równowazacego grawitacje. tylko wewnatrz gwiazdy panuje ogromna temperatura i cisnienie, konieczne do podtrzymani reakcji termojadrowych.

Materia w warstwach powierzchniowych jest za zimna, aby mogly tam zachodzic takie reakcje. Po okresie rozblysków Slonce stalo sie gwiazda, która zuzywa wodór; w reakcjach jadrowych powstaje hel i uwalnia sie dostatecznie duza energia, by cisnienie moglo zrównowazyc grawitacje. Dzieki tym reakcjom Slonce emituje swiatlo i cieplo. Swiatlo sloneczne pochodzi z warstwy powierzchniowej - fotosfery, czyli widocznej, zóltej tarczy Slonca. Temperatura fotosfery wynosi 5500 stopni C. Ponad ta kula lezy warstwa atmosfery slonecznej o mniejszej gestosci i wyzszej temperaturze; ich promieniowanie ginie w blasku fotosfery, ale mozna je dostrzec podczas zacmienia. Na przyklad chromosfera to warstwa grubosci okolo tysiaca kilometrów o jasnoczerwonej barwie, spowodowanej obecnoscia gazowego wodoru, która staje sie widoczna wtedy, gdy Ksiezyc zablokuje promieniowanie fotosfery. Korona, wlóknista, perlowo biala poswiata o temperaturze miliona stopni, która mozna dostrzec podczas calkowitego zacmienia, rozciaga sie na wiele milionów kilometrów ponad fotosfera i plynnie przeksztalca sie w strumien czastek, który ulatuje ze Slonca, mija planety i ginie w przestrzeni miedzygwiazdowej. To tzw. wiatr sloneczny; przeplyw czastek z ladunkiem powoduje scisnienie lini pola magnetycznego Ziemi po stronie pod prad, a rozciagniecie ich po stronie z pradem i jest przyczyna burz magnetycznych, wywolujacych zorze i zaburzenia w lacznosci radiowej.

W porównaniu do planet rozmiary Slonca sa naprawde ogromne. Musielibysmy ulozyc obok siebie 109 kul ziemskich, aby uzyskac srednice Slonca, a 1,3 mln kul ziemskich mialoby dopiero objetosc równa jego objetosci. Jednak w porównaniu z innymi gwiazdami nasze Slonce jest srednich rozmiarów. Istnieje bardzo wiele gwiazd, których objetosc jest miliony razy wieksza od objetosci Slonca, a ich masy moga byc nawet sto razy wieksze od masy Slonca. Zbudowane jest z wodoru i gazu oraz ciezszych pierwiastków. Na Sloncu panuje temperatura 15 mln stC. Odbywaja sie tam procesy syntezy termojadrowej, gdzie wodór przeksztalca sie w hel. W ciagu kazdej sekundy Slonce traci okolo 657 mln ton wodoru który przeksztalca sie w 653 mln ton helu. Na Sloncu wystepuja tzw. pochodnie sloneczne. Sa to kolejne struktury fotosferyczne. Sa one jasniejsze i goretsze od otaczajacej Slonce fotosfery. Wystepuja w poblizu plam slonecznych oraz w poblizu równika i biegunów. Korona sloneczna jest zródlem promieniowania rentgenowskiego i radiowego. Z niej pochodzi równiez wiatr sloneczny, strumien czastek, w którego sklad wchodza przede wszystkim protony, elektrony i jadra helu. ("Inne Swiaty" National Geographics)