15-02-2006 01:38
Солнце - центральное тело Солнечной системы, ближайшая к Земле звезда.
Видимая звёздная величина m= -26.74, абсолютная звёздная величина М= +4.83m.
Радиус С. - 6.96·105 км, т.е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли;
масса С. - 1.99·1033 г, т.е. в 333 000 раз больше массы Земли.
В С. сосредоточено 99.866% массы Солнечной системы.
Средняя плотность солнечного вещества - 1.41 г/куб.см, что составляет 0.256 средней плотности Земли (солнечное вещество содержит по массе свыше 70% водорода, свыше 20% гелия и ок. 2% др. элементов).
С. вращается вокруг собственной оси (наклонённой под углом 83° к плоскости эклиптики) в прямом (том же, что и Земля) направлении.
Вращение С. имеет дифференциальный характер: экваториальная зона вращается быстрее (14.4° за сутки), чем высокоширотные зоны (порядка 10° за сутки у полюсов).
Средний синодический период вращения Солнца (экваториальная зона) - 25.380 сут, средний сидерический период 27.275 сут.
Скорость на экваторе - ок. 2 км/с.
Эклиптическая долгота восходящего узла экватора С. на 1.01.1950 - 75.0627° (см. Узлы Солнца).
Мощность излучения С. - его светимость - ок. 3.86·1033 эрг/с,
эффективная температура поверхности - 5780 К.
С. относится к жёлтым карликам спектрального класса G2. На диаграмме спектр-светимость (Герцшпрунга-Ресселла) С. находится в средней части главной последовательности, на которой лежат стационарные звёзды, практически не изменяющие своей светимости в течение многих миллиардов лет. С. имеет 9 спутников (больших планет), суммарная масса которых составляет всего лишь 0.13% массы С. (см. Планеты (I)).
Под действием гравитации С., как и любая звезда (I), стремится сжаться. Этому сжатию противодействует перепад давления, возникающий из-за высокой температуры и плотности внутренних слоёв С. В центре С. температура составляет приблизительно 1.6·107 К, плотность около 160 г/куб.см. Столь высокая температура в центральных областях С. может поддерживаться длительно только ядерными реакциями синтеза гелия из водорода. Эти реакции и являются основным источником энергии С. При температурах, характерных для центра С. основная энергия излучения приходится на рентгеновский диапазон. Из центральной области С. до его поверхности электромагнитное излучение из-за многократного поглощения и переизлучения доходит за время порядка 1 млн. лет, при этом его спектр существенно изменяется (напомним, что путь в 200 раз больший, - от С. до Земли - свет проходит за время около 8 мин). В недрах Солнца перенос энергии осуществляется в основном за счёт конвекции. Протяжённость по высоте солнечной конвективной зоны - около 150 тыс. км. Скорости конвективных движений в глубоких слоях малы - порядка 1 м/с; в тонком верхнем слое они достигают 2-3 км/с. Выше, в самых поверхностных слоях С., энергия вновь переносится излучением. Излучение, приходящее от С. к внешнему наблюдателю, возникает в чрезвычайно тонком поверхностном слое - фотосфере, имеющем толщину около 350 км. Располагающиеся над фотосферой хромосфера и корона практически свободно пропускают непрерывное оптическое излучение фотосферы.

При объяснении высокой температуры солнечной хромосферы и солнечной короны немецкими астрономами Л.Бирманом и М.Шварцшильдом в 1946-48 г. было высказано предположение о том, что солнечная атмосфера охвачена волновыми движениями. В качестве возможного источника нагрева хромосферы и короны рассматривалось превращение энергии волновых движений в тепловую. Генерация волн должна происходить в подфотосферных слоях, где существуют мощные турбулентные конвективные движения, создающие акустический шум. Акустическая теория нагрева короны в дальнейшем не подтвердилась. Но колебания на Солнце были обнаружены в 1962 г. Р.Лейтоном (США). Это были колебания с периодом в 5 минут и амплитудой от 100-200 м/с в фотосфере до 1-2 км/с в хромосфере. Горизонтальная (вдоль поверхности Солнца) длина волны - порядка 1000 - 10 000 км. Мощность колебаний зависит от частоты и горизонтальной длины волны. Спустя примерно 15 лет было установлено, что 5-минутные колебания - это резонансные колебания верхних слоёв конвективной зоны. Резонансный слой создаётся за счёт того, что выше и ниже некоторого уровня в атмосфере Солнца из-за увеличения скорости звука волны отражаются и не могут выйти за пределы этого слоя.

В солнечных пятнах наблюдаются колебания с периодом ок. 3 мин. Это также резонансные колебания, а резонатором является хромосфера над пятном.

В тех случаях, когда единый волновой процесс охватывает всё Солнце в целом, говорят о пульсациях (колебаниях) С. как звезды. В 1976 г. советские астрономы А.Б.Северный, В.А. Котов и Т.Т.Цап на Крымской астрофизической обсерватории открыли пульсации Солнца с периодом 2 ч 40 мин. Это открытие вызвало бурные дискуссии учёных, т.к. пульсации оказываются едва уловимыми для самой совершенной аппаратуры. Амплитуда колебаний - ок. 20 км, что составляет 0.001% диаметра Солнца. Наблюдаются также пульсации Солнца с периодами 20-40 мин и 5 мин. Появилось направление - гелиосейсмология, которая занимается исследованием недр Солнца на основе данных о его пульсациях.

С., видимое с Земли, - это круг со средним угловым диаметром 1920" (его размеры изменяются от 1888" до 1952"). При спокойных атмосферных условиях солнечный телескоп позволяет "увидеть" детали размером порядка 1", что на расстоянии в 1 а.е. соответствует приблизительно 700 км. Солнечная поверхность, наблюдаемая в телескоп, представляется совокупностью ярких площадок, окружённых относительно тёмными тонкими промежутками. Это - солнечные гранулы, их размеры различны и составляют в среднем ок. 700км, "время жизни" - ок. 8 минут. Гранулы разделяются тёмными промежутками шириной ок. 300 км. Флуктуации яркости, вызываемые грануляцией, невелики. Часто в областях, располагающихся в зоне ±30° от экватора, кроме спокойной грануляционной картины, наблюдаются солнечные пятна и факелы. Телескоп позволяет различить тёмный овал (т.наз. тень пятна), окружённый более светлой полутенью. Характерный размер развитого пятна составляет ок. 30 тыс. км. Диаметр тени примерно вдвое меньше. Близ тени появляются отдельные яркие участки, которые в виде узких струй (диаметр - около 700 км) растекаются к периферии пятна. Они образуют характерную волокнистую структуру полутени. Время жизни отдельных волокон - приблизительно 30-60 мин. В самой тени пятна также наблюдаются слабоконтрастные флуктуации яркости - очень маленькие светлые точки (диаметр - около 350 км), живущие 15-30 мин. Их отождествляют с "остаточной" грануляцией в условиях сильного магнитного поля тени пятна. Поток лучистой энергии в тени пятна ослаблен примерно в три раза, что является следствием понижения температуры от 6000 до 4500 К.

Пятна обычно окружены целой сетью ярких цепочек - фотосферным факелом. Ширина цепочек равна диаметру образующих её ярких элементов (групп гранул) и составляет ок. 5 тыс.км, длина достигает 50 тыс.км. Факел - долгоживущее образование, он часто не исчезает в течение целого года, а группа пятен на его фоне "живёт" ок. месяца (самое большое пятно - до нескольких месяцев). Суммарная площадь цепочек - волокон факела - примерно в четыре раза больше площади пятна. Менее яркие факелы встречаются и независимо от пятен. Величина суммарной площади факелов в годы минимума солнечной активности мала, но в годы максимумов волокна факелов могут занимать до 10% всей поверхности. Температура верхних слоёв факелов примерно на 300 К выше, чем невозмущённая фотосфера.

Излучение верхних слоёв солнечной атмосферы (хромосферы и короны) слабее фотосферного не менее чем в 10000 раз. Хромосфера вне диска С. (за лимбом) представляется излучающим (эмиссионным) слоем протяжённостью ок. 10 тыс.км. Солнечная корона в момент полной фазы затмения С. представляется серебристым сиянием, простирающимся до нескольких радиусов С. Свечение короны - это рассеянное на свободных электронах излучение фотосферы. Солнечную корону образует чрезвычайно разреженный газ, и даже слабые магнитные поля, проникающие в корону, оказывают существенное влияние на её динамические характеристики и строение. В короне расположены сравнительно холодные и плотные облака (с температурой порядка 10000 °К) - протуберанцы, простирающиеся в длину до 1/3 радиуса Солнца. Эти облака имеют подчас причудливую форму, движения в них очень сложны. Наиболее распространены "спокойные" протуберанцы, появление которых обычно связано с развитием группы пятен, но существуют они значительно дольше пятен (до 1 года). Непосредственно в зоне пятен наблюдаются после вспышки т.наз. протуберанцы солнечных пятен - потоки газа, втекающего из короны в зону пятен со скоростями в несколько десятков км/с. Другой вид протуберанцев связан с выбросами вещества вверх (обычно после вспышек) со скоростями порядка 100-1000 км/с (т.наз. быстрые эруптивные протуберанцы). Образование протуберанцев, траектории движения и "поддержка" тяжёлых газовым облаков в короне обусловлены действием магнитных сил.

В 1908 г. американским астрономом Дж.Хейлом было обнаружено магнитное поле С. В целом крупномасштабное магнитное поле выглядит достаточно сложно. Ещё более сложная структура обнаружена в малых масштабах. Магнитное поле С. не остаётся неизменным. Осесимметричное крупномасштабное поле квазипериодически изменяется с периодом ок. 22 года (солнечный цикл). При этом каждые 11 лет происходят обращения дипольной составляющей и смена направления азимутального поля. Неосесимметричная секторная составляющая поля изменяется приблизительно с периодом обращения Солнца вокруг своей оси. Мелкомасштабные магнитные поля изменяются нерегулярно, хаотически. Все проявления солнечной активности связаны с магнитными полями (солнечные пятна, протуберанцы, вспышки на Солнце). Магнитное поле играет определяющую роль в создании солнечной хромосферы и в нагреве (до миллионов градусов) солнечной короны.

Для земного наблюдателя С. является самым ярким небесным телом не только в оптическом диапазоне, но и в диапазоне радиоволн. Радиоволны излучаются горячими, сильно ионизованными газами внешней атмосферы С. В радиодиапазоне размер солнечного диска зависит от длины волны, на которой ведётся наблюдение: на метровых волнах радиус С. больше, чем на сантиметровых, и в обоих случаях он больше радиуса видимого диска.


Радиоизлучение С. включает тепловую и нетепловую составляющие. Тепловое радиоизлучение, обусловленное столкновениями электронов и ионов, движущихся с тепловыми скоростями, определяет нижнюю границу интенсивности радиоизлучения "спокойного" С. Интенсивность радиоизлучения принято характеризовать величиной яркостной температуры, которая для "спокойного" С. составляет ок. 104 К на сантиметровых волнах и ок. 106 К - на метровых. В действительности, С. никогда не бывает полностью "спокойным": бурные процессы в солнечной атмосфере приводят к образованию локальных областей, радиоизлучение которых больше, чем для "спокойного" С. Вспышки радиоизлучения на С. часто сопровождаются геофизическими эффектами - повышением интенсивности потоков протонов в околоземном космическом пространстве, прекращением радиосвязи на коротких волнах через полярные области, геомагнитными бурями и т.п.
Движение С. в пространстве зависит от того, в какой системе отсчёта оно рассматривается. Система отсчёта, связанная с ближайшими к С. неподвижными звёздами (обычно рассматриваются звёзды, удалённые не более, чем на 100 пк), называется местным стандартом покоя. С. движется относительно местного стандарта покоя со скоростью 19.4 км/с в направлении точки на небесной сфере с координатами: AR - ок. 270°, D - ок. +30° (эта точка называется апексом).

Движение С. относительно межзвёздного газа приводит к тому, что нейтральные атомы межзвёздного водорода и гелия проникают внутрь Солнечной системы (см. Межзвёздный ветер). Это движение составляет 22-25 км/с в направлении AR - ок. 258°, D - ок. -17°.

Вместе с ближайшими звёздами и межзвёздным газом Солнце участвует во вращении вокруг центра Галактики. Это вращение происходит по орбите, близкой к круговой. Скорость галактического вращения вблизи С. составляет ок. 220-230 км/с, причём вектор скорости лежит в плоскости Галактики и перпендикулярен направлению на центр Галактики. Движение Солнца относительно других галактик складывается из вращения Солнца вокруг центра Галактики и движения Галактики как целого. Т.к. Местная группа, в которую входят Галактика и несколько десятков ближайших её соседей (см. Галактики), является динамически связанной системой, то скорость и направление движения Галактики относительно галактик, входящих в Местную группу (скорость - ок. 115 км/с, AR - ок. 87°, D - ок. 69°), отличается от скорости и направления движения относительно скоплений галактик. Местная группа галактик движется в направлении скопления галактик в созвездии Девы со скоростью 410 ±55 км/с.

Некоторую выделенную систему отсчёта, общую для всей наблюдаемой части Вселенной, составляет реликтовое излучение (см. Микроволновое фоновое излучение). С. движется относительно реликтового излучения со скоростью ок. 400 км/с в направлении AR - ок. 11.6°, D - ок. -12°.

Движение С. с геоцентрической точки зрения почти равномерное, скорость движения С. по эклиптике изменяется от 57' в сутки (июнь-июль) до 1 ° 01' в сутки (декабрь-январь). Периодов ретроградного движения С. не имеет. Угловой диаметр диска С. примерно равен половине градуса, почто точно совпадая с диаметром Луны. С этим фактом связано такое интереснейшее астрономическое явление, как затмение Солнца. Подробнее см. в ст. Затмения.



--------------------------------------------------------------------------------

В мифологических и религиозных представлениях народов мира С. зачастую рисовалось в мужском обличье, но нередки и представления С. в женском роде (японская богиня Аматэрасу, грузинская богиня Барбале и др.).
У некоторых народов С. воспринимается как то или иное животное. Так, в саамском эсхатологическом мифе тропа чудесного оленя-оборотня Мяндаша - это тропа С. На золоторогого белого оленя охотится бог-громовник; когда в оленя попадёт первая стрела, то горы извергнут огонь, реки потекут вспять, иссякнут источники; когда вторая стрела вопьётся Мяндашу в лоб, огонь охватит землю, лёд закипит. Когда же собаки громовника схватят оленя и бог вонзит в его сердце нож, звёзды падут с небес, утонет С., потухнет Луна, на земле останется прах.

Представление о колеснице С., запряжённой конями, является общим для всех ранних индоевропейских традиций (индоиранской, хеттской, греческой, германской и др.). Уже во II тыс. до н.э. это представление распространяется (как и сама колесница) в культурах Евразии. О такой колеснице С. говорится в гимне египетского фараона Эхнатона; сходное представление западных семитов зафиксировано в Библии, где рассказывается, что, борясь с идолопоклонниками царь Иосия "колесницы Солнца сжёг огнём" (4 Цар. 23:11); в угаритском эпосе встречается заимствованное из хеттского особое обозначение вотивного солнечного диска; колесница С., запряжённая конями, известна в китайской традиции.

Другим распространённым образом, связанным с видимым движением С., является ладья (или барка), на которой заходящее С. отправляется в преисподнюю, а утром выплывает на небо (напр. Гелиос ). У египтян считалось, что Ра плывёт на лодке не только по подземной реке, но и днём по небу. Любопытно, что по египетским представлениям, из барки, в которой Ра совершает свой путь, исходит синий свет. Е.Блаватская в связи с этим пишет: "Древние египтяне учили, что настоящий цвет Солнца - синий; также и Макробий указывает, что его цвет перед схождением за горизонт и после исчезновения за ним - чисто синий...".

Неожиданное подтверждение этого факта дало открытие, совершенное в 1881 г. профессором Лэнгли. Он установил, что своей кажущейся жёлто-оранжевой окраской С. обязано лишь эффекту поглощения, вызываемому его атмосферой, состоящей из газов, главным образом, металлических, но что на самом деле "С. не белое, а синее".

В мифологии получило отражение и наличие пятен на С. Так, в мифологии коми творец зла Омоль, взяв волшебную рукавицу, полез на дерево за С., от которого оторвал половину. Однако Омоль зацепился за сук и, будучи проклят богом-демиургом Еном, выпустил половину С., так что та соединилась с другой половиной, но оставил на С. пятна - следы пальцев.

Ваш комментарий:
Камрад:
Гость []
Комментарий:
[смайлики сайта]
Дополнительно:
Автоматическое распознавание URL
Не преобразовывать смайлики
Cкрыть комментарий
« Вернуться
Закрыть