Масса Солнца и его значение для жизни

Сегодня любому известно, что на Солнце опасно смотреть невооруженным глазом. Тем более нельзя смотреть на светило в телескоп, который не оснащен защитными фильтрами. Нарушители этого запрета могут поплатиться сильным ожогом глаза. Но что же можно разглядеть, если заняться изучением ближайшей к нам звезды?

Структура

Солнце - это, как всем уже давно известно, звезда. Все звезды состоят из газа. Вся огромная масса Солнца состоит из гелия и водорода с незначительной примесью других легких элементов. Поверхность нашего светила нагревается до 5900 градусов по Цельсию, а ядро имеет температуру около 15 миллионов градусов.

Внешний слой Солнца, видимый нами, называяется фотосферой. Структура этого слоя - гранулированная, или зернистая. При этом "зерном" является целый поток раскаленной субстанции, поднимающейся на поверхность. Солнечные зерна только называются так, на самом же деле их размер можно сравнить с площадью Германии. Фотосфера регулярно покрывается пятнами, которые на фотографиях выделяются темным, часто черным, цветом. Эти пятна на полторы тысячи градусов "холоднее", чем окружающее их вещество.

Выше фотосферы располагается хромосфера. Это намного более разреженный слой красного цвета.

Над хромосферой на миллионы километров вокруг распространяется солнечная корона. Это самый разреженный слой, видимый с Земли только во время солнечного затмения.

В самом центре звезды расположено ядро. Вещество в нем сильно сжато, причем чем ближе к центру ядра, тем выше плотность, давление и температура. Основная масса Солнца приходится на ядро. Именно там берет начало энергия Солнца. Выделяется она благодаря слиянию атомов водорода в более тяжелые образования. Недра Солнца способны сплотить четыре водородных атома в гелий. Аналогичный процесс происходит, когда взрывается водородная бомба. Сейчас процесс термоядерного синтеза используется в военных целях, но есть надежда, что в будущем эта энергия будет использоваться и в мирных целях.

Ядро занимает всего 25% радиуса, но относительно малые его размеры вовсе не означают, что и весит оно меньше - на самом деле масса ядра составляет половину от всего веса светила. Масса и диаметр Солнца долгое время были предметом исследований астрономов и астрофизиков. Путем сложных расчетов, учитывающих движение планет, наблюдений за солнечными и лунными затмениями эти величины были найдены "на кончике пера", о них - немного дальше.

Вокруг ядра расположена зона лучистой передачи энергии. Тут перемещение вещества происходит путем излучения. Плотность, давление и температура этого слоя уменьшаются при удалении от ядра. Процесс перемещения энергии очень медленный. В среднем от центра ядра до поверхности Солнца фотон движется один миллион лет. За это время кванты энергии несколько раз переизлучаются, придавая фотону совершенно новые характеристики.

Следом за зоной передачи идет конвективная зона. Это так называемая зона перемешивания - кипящие потоки плазмы поднимаются к поверхности, теряют тепло и опускаются вниз. Это сродни кипению воды, только все происходит с газом и в гораздо более экстремальных условиях.

Размеры

Сложно точно ответить, во сколько масса Солнца больше массы Земли. Точнее, это сложно представить. В цифрах это выглядит так: диаметр Солнца составляет около 1 392 000 км, что "всего" в 109 раз больше земного диаметра. Масса Солнца - примерно 2х10³⁰ кг, и оно тяжелее Земли в 333 раза. Чтобы представить себе сравнительные размеры нашей планеты и светила, достаточно представить довольно крупный апельсин и маковое зернышко. Причем зернышко находится в 10 метрах от апельсина.

Значение для Земли

Вообразить существование Земли без нашего светила - сложно. Точнее, это в принципе невозможно. Жизнь на планете зародилась именно потому, что она вращается вокруг Солнца. И удалены мы на идеальное расстояние друг от друга. Если бы Земля была чуть ближе к Солнцу, температура на планете была бы такой, что вода бы испарялась, а вулканы находились в постоянной активности. Чуть дальше - и вся планета покрылась бы вечными льдами, и даже заподозрить тут появление жизни стало бы невозможным. Даже орбита, по которой мы движемся вокруг Солнца, идеальна. Если бы она была эллипсоидной, зима и лето стали бы слишком долгими, жизнь стала бы невозможной или, во всяком случае, очень непростой.

Будущее

Масса Солнца формировалась миллиарды лет. За это время были преобразованы миллиарды тонн водорода, имеющегося в составе нашей родной звезды. С течением времени выгорание водорода приведет к тому, что атмосфера Солнца будет расти. Вместе с тем произойдет уменьшение массы Солнца и увеличение его размеров. Атмосфера достигнет пределов орбиты Земли. Но звезда эта будет холодной и постепенно превратится в так называемый белый карлик. К счастью, произойдет это никак не раньше, чем через 5 миллиардов лет, так что вряд ли мы будем сильно страдать от происходящего.