Slnko

Slnko
CO JE SLUNCE ?
Slunce je hvezda, která vznikla zhruba pred 4,6 miliardy let v centru obrovského
rotujícího oblaku plynu, z nehož se zrodila i celá slunecní soustava. Je centrem naší
slunecní soustavy, kolem nehož obíhá 9 planet (Merkur, Venuše, Zeme, Mars, Jupiter,
Saturn, Uran, Neptun, Pluto). Bez nej by naše planeta byla tmavá, studená a žádný
život by zde nemohl existovat.
Nehorí však jako obycejný ohen. V jeho centru jsou teplota a tlak tak vysoké, že atomy
plynného vodíku se slucují a vzniká plyn helium. Podobný dej probíhá ve vodíkové
pume a vzniká pri nem velké množství energie. Pri tomto procesu ztráci Slunce každou
vterinu 4 miliony tun hmoty. Stárí Slunce je odhadováno na 4,5 miliardy let. Zbývá mu
však ješte dalších 6 miliard let života, takže se nemusíme obávat nejakých vetších
pohrom ze strany našeho životadárce.
Slunce je 109x vetší než zeme, jeho polomer je R = 6,9598· 108 m (1 400 000 km),
strední vzdálenost od Zeme se pocítá v AU = 1,4959787· 1011 m. Vzdálenosti ve
slunecní soustave byly donedávna mereny triangulací, která predpokládá merení
malých úhlových rozdílu. Mnohem presnejší metodou jsou radarové odrazy. Místo
Slunce mužeme merit vzdálenost nejaké planetky, urcit její dráhu (velkou poloosu a2,
obežnou dobu T2) a poté použijeme tretího Keplerova zákona. Než se Slunce otocí
kolem své osy, zabere to 25,38 pozemského dne. Slunce nerotuje jako pevné teleso,
na rovníku se otácí rychleji (24,7 d) než na pólech (34 d). Slunecní spektrum je spojité,
odpovídá spektru absolutne cerného telesa o teplote 5780 K. Slunce zarí též v
rentgenovém, gama a rádiovém oboru. Spektrální trída Prumerná hustota Slunce ciní
1,4 g/cm3
Chemické složení - zastoupení vodíku 71%, hélia 27%, ostatních prvku (metalicita)
2%.
VNITRNÍ STAVBA SLUNCE
Centrální oblastí Slunce je jádro – teplota v nem dosahuje až 1,3· 107 K a tlak 2· 1010
Pa – pri techto podmínkách zde probíhají termonukleární reakce, které jsou zdrojem
energie Slunce. Další oblastí je zóna zárivé rovnováhy, kde se nejefektivneji prenáší
energie zárením. Následuje konvektivní zóna, která sahá od 0,7 polomeru Slunce až k
povrchu. Zde se prenáší energie konvekcí (tj. proudením). Horká plazma tady stoupá
na povrch, kde se ochladí a klesá do nižších vrstev. Viditelným projevem konvekce je
granulace (což je jakési zrnení, jehož životnost je nekolik minut; jsou to vlastne
vrcholky výstupních konvektivních proudu).
Fotosféra je nejtencí vrstvou Slunce (zhruba kolem 300 km), ve které mužeme
pozorovat jev zvaný slunecní skvrny (více viz…….), což jsou tmavší místa na plášti
Slunce – tmavší proto, že je na nich nižší teplota než v okolí. Casto svoji polohu
„mení“, ale to je jen tím, že vznikají nové a ty staré zanikají. Dále pak chromosféra,
která má tlouštku 14000 km, teplota se zde mení od 6000 K do 106 K pri prechodu do
koróny. Nad oblastmi slunecních skvrn vznikají tzv. slunecní erupce, což jsou obrovské
výbuchy atomových cástic slunce. Pokud tyto erupce zasáhnou zemi, zpusobují casto
nádherný svetelný efekt, tzv. polární zári. Koróna, oblast nad chromosférou, je jakási
„rídká horní“ atmosféra Slunce, která nemá ostrých hranic a zasahuje hluboko do
slunecní soustavy. Teplota koróny v blízkosti Slunce (cca 1,5×106 K) je paradoxne
vyšší než teplota fotosféry (5 800 K). Rekonexe magnetických silokrivek a turbulentní
brzdení spolu s tlumením magnetoakusztických vln práve v koróne je pravdepodobnou
prícinou této vysoké teploty koróny. POZOROVATELNÉ SLUNECNÍ JEVY
Erupce - Náhlá zjasnení ve fotosfére a chromosfére doprovázená výrazným uvolnením
hmoty a energie. Muže dojít až k odtržení oblaku plazmatu se zamrzlým magnetickým
polem, který putuje slunecní soustavou. Zachytí-li tento oblak magnetosféra naší
Zeme, dojde k výrazným polárním zárím a magnetickým bourím.
Protuberance – Protuberance jsou výtrysky slunecní hmoty, které vypadají jako ohnivé
jazyky, desetitisíce kilometru nad povrch, ovládané magnetickým polem Slunce. Jejich
tvar kopíruje silokrivky lokálního magnetického pole. Vedle méne castých erupcí jsou
protuberance nejpozoruhodnejšími a nejnápadnejšími projevy slunecní aktivity.
Slunecní skvrny – Tyto skvrny pozorovali Cínané již pred 2 000 lety. V 17. století se
jejich systematickým studiem zabýval velký italský astronom Galileo Galilei. Na základe
pozorování pohybu skvrn po slunecním povrchu dospel k záveru, že Slunce rotuje
kolem osy. Doba mezi lety 1645 a 1715 byla obdobím velmi klidného Slunce – v tomto
údobí nebyla na Slunci pozorována celých 7 let ani jedna skvrna. Tehdy také na celé
severní polokouli nastalo období velmi chladného pocasí, nekdy ho dokonce nazýváme
„malá doba ledová“. Slunecní skvrny mají ruznou velikost i ruzný tvar a mívají prumer
až 65 000 km. Na okrajích mají „polostínovou“ oblast a v centru „temnou“ oblast, která
pokrývá asi ctvrtinu plochy skvrny. Narustají do plné velikosti asi 10 dnu a trvá okolo
dalších dvou týdnu, než zmizí. Obvykle se vyskytují ve skupinách a vetší skupiny „žijí“
až nekolik týdnu.
Nevíme presne, co slunecní skrvny zpusobuje, ale má se za to, že duležitou roli zde
hraje silné magnetické pole, které docasne omezí proudení plynu s vysoukou teplotou
do urcité oblasti fotosféry. Zdá se, že slunecní skvrny se vyskytují v místech, kde jsou
silocáry mag. pole, deformovány a vystupují nad povrch fotosféry.
Spikule – Nejbežnejším útvarem vznikajícím v chromosfére jsou spikule, dlouhé, tenké
„prsty“ zárícího plynu, které vypadají jako trsy stébel žhoucí trávy, vyrustající do
chromosféry z nitra fotosféry. Bylo pozorováno, že spikule dosáhnou horních vrstev
chromosféry (až 10 000 km nad fotosférou) a zase se stáhnou zpet asi behem deseti
minut. Slunecní vítr – Smerem od Slunce a jeho koróny neustále tece proud horkého
ionizovaného plazmatu, subatomárních cástic, známý jako slunecní vítr. Cástice tvorící
slun. vítr se pohybují rychlostí 750 000 až 3 mil. km/h a dosahují až do
nejvzdálenejších oblastí slunecní soustavy. Do vzdálenosti 150 mil. km se slun. vítr
pohybuje smerem od Slunce po spirálové dráze a rotuje spolu se Sluncem. Za touto
hranicí se šírí prímocareji a je méne ovlivnen mag. polem Slunce. Každou hodinu se
uvolní ze Slunce do prostoru v podobe slun. vetru asi 3 000 tun subatomárních cástic.
Abychom si mohli udelat predstavu, jak je Slunce veliké – slun. vítr by tímto tempem
odnesl veškerou slunecní hmotu až za 200 biliónu let. Magnetické pole - Magnetické
pole Slunce je ovlivneno rotací Slunce. Silokrivky jsou tvarovány do tzv.
Archimédových spirál. Plocha nulového pole je v ekvatoriální oblasti výrazne rozvlnena.
Planeta tak pri pohybu kolem Slunce strídave prochází oblastmi s ruzným smerem
magnetického pole.
Zatmení Slunce – Když se Slunce, Mesíc a Zeme ocitnou na jedné prímce, Mesíc muže
zastínit Slunce a vrhá tak stín na Zemi. Z pohledu ze Zeme se zdá, že Slunce i Mesíc
mají témer stejnou velikost. Pri úplném zatmení Mesíc zcela zakryje. Zatmení trvá
nekolik minut a je viditelné pouze z malé oblasti zemského povrchu. Pri cástecném
zatmení Mesíc zakrývá jen cást Slunce.
ŽIVOT SLUNCE
I Slunce má svuj „život“ – kdysi dávno se narodilo a za nejakou dobu zase zanikne – do
té doby ale zbývá celých 6 miliard let. Až nastane doba, kdy Slunce bude mít
nedostatek vodíku nutného ke vzniku helia, zacne se jádro zmenšovat a plášt Slunce
zvetšovat – tomuto stádiu se ríká „cervený obr“. Slunce bude jako obr tak veliké, že
pohltí Merkur, Venuši i Zemi. Protože naše Slunce není nejak extra hmotné,
nepredpokládá se, že by nastal výbuch supernovy – to se stává u hvezd mnohem
hmotnejších než je Slunce. Slunce zrejme pohltí nekolik planet a zacne se opetovne
smrštovat, až se z nej stane bílý trpaslík.
Pri vyšší hmotnosti by mohla vzniknout i cerná díra ci neutronová hvezda, ale to v
tomto stavu není možné. Z bílých trpaslíku se stávají malé koule, vetšinou o velikosti
naší Zeme, nekteré vetší, které již neuvolnují energii, ale zárí a ochlazují se. Bílý
trpaslík je vlastne veškerá hmota hvezdy namackaná na sobe, takže i když bílý trpaslík
není príliš velký, jeho hustota je obrovská.
Tato hvezda je jakousi „paní“ naší slunecní soustavy. Neustále je s námi prítomna a
hlídá si své planety jako malé deti – at už je to Merkur, díte jí nejbližší, ci Pluto, které
je pres 80% doby svého obehu kolem Slunce nejdále. Kolik je takových Sluncí? To je
snad nevycíslitelné, obrovské množství hvezd, promenných hvezd, dvouhvezd,
neutronových hvezd, obru trpaslíku ruzných barev ci cerných der, které ukrádají hmotu
ostatním kolem sebe.