Коли ми говоримо про зірок, перш за все у нас виникає асоціації із зоряним небом, обсипали розсипами вогнів. Гігантські відстані до зірок вимірюються тисячами світлових років. Тому ми звикли ставити зі словом «зірки» слово «далекі». А тим часом сама справжня зірка знаходиться в кроці від нас. Ця зірка- Сонце, яка дарує життя нашій планеті. Тому для нас це найважливіша зірка, і людству просто необхідно серйозно досліджувати Сонце, що дарує світло, тепло і енергію. А для цього треба знати минуле, сьогодення і майбутнє Сонця.
З давніх часів люди спостерігали за Сонцем, боялися, шанували його як Бога, а також використовували для відліку часу Культові споруди в стародавні часи будувалися здебільшого так, щоб по них можна було визначити точки сходу і заходу Сонця на початку весни або літа. Одним з найбільш чудових споруд цього типу є величезне кам'яне кільце Стоунхендж в Англії. Деякі вчені вважають, що Стоунхендж використовувався як кам'яний комп'ютер для обчислення часу затемнень.
Стародавнє свято людства - Великдень - теж пов'язаний з Сонцем, навіть саме слово «Пасха» у німецькій, англійській та інших мовах має один корінь зі словом «схід».
Так як же зароджувалося наше Сонце? Адже воно вже світить багато мільярдів років. Спочатку Сонце було протозвездой, т. Е. Величезним обертовим і стискає газовою хмарою. Під дією відцентрових сил хмара перетворилося в диск. Протозірку можна вважати народжується зіркою, яка збирається в кулю силами гравітації. Ці сили стягують речовину в центр Сонця, викликаючи стиснення. Гравітаційне стиснення призводить до швидкого підвищення внутрішнього тиску і температури. Тепло передається з гарячих надр до більш холодної поверхні. Протозірка випромінює цю енергію в космос. Сама вона при цьому світить темно-червоним світлом, поки температура всередині не досягла багатьох мільйонів градусів, т. Е. Усередині Сонця починаються реакції ядерного синтезу. В результаті цих реакцій вивільняється величезна кількість енергії, яке з великою швидкістю випромінюється в космічний простір. Коли спрямована назовні сила тиску гарячих газів приходить в рівновагу з силами гравітації, що стягують речовину до центру, протозвезда перестає стискатися і починає поступово випромінювати свій власний світ в космос. Протозірка стає зіркою. Таким чином п'ять мільярдів років тому народилося наше Сонце. Воно оточене планетами. Є серед них одна особлива. Завдяки Сонцю на ній зародилося життя у всьому чудовому розмаїтті її форм. Це наша Земля. Тільки Сонце здатне нагріти Землю і підтримати на ній таку температуру, при якій вода і повітря не перетворюються в крижаний панцир. Тільки завдяки сонячному теплу може випаровуватися вода в океанах, яка потім випадає на континенти животворними дощами. Тільки сонячне випромінювання дає можливість рости і дозрівати рослинам, які забезпечують нас їжею. Але нам не потрібно турбуватися, що промені нашої денної зірки раптом згаснуть. Вчені довели, що Сонце буде світити ще багато мільярдів років і забезпечувати життя на Землі.
В даний час наше Сонце відноситься до зірок головної послідовності, отже зараз наше Сонце - зріла зірка. У порівнянні зі змінами, що відбуваються в протозірку, еволюція зірок головної послідовності черпають свою енергію з реакцій ядерного синтезу, в результаті яких знаходиться в центрі водень перетворюється в гелій. Чотири ядра водню об'єднуються в одне ядро гелію, яке за масою виявляється менше, ніж маса чотирьох ядер водню, взятих окремо. Надлишкова маса перетворюється в енергію і вивільняється.
Наше Сонце є однією з 200 мільярдів зірок системи Чумацький Шлях, яку ми називаємо нашою Галактикою. Разом зі своїми планетами Сонце рухається зі скоростью19. 4 км / год в напрямку яскравої зірки Вега. Земля обертається навколо Сонця, що переміщається в просторі. Сонце поводиться зі швидкістю 250 км / с навколо центру галактики і робить один повний оберт за 200 млн. Років. Це час називають галактичним роком.
Як і інші зірки, Сонце є самосветящимся гарячим газовим кулею. Воно не має чітко обмеженій поверхні, як Земля. Діаметр сонячного диска, видимого неозброєним поглядом, становить 1395000 кілометрів, на яких помістяться 109 земних куль. А всього в гарячому тілі Сонця могло б поміститься не менше 1300000 таких «кульок».
Маса Сонця в 333000 разів більше, ніж у нашої планети і становить 99. 87% загальної маси Сонячної системи. На частку всіх планет, починаючи з гігантського Юпітера і закінчуючи невеликими кометами і місяцями, залишаються в сумі жалюгідні 0. 13%. Незважаючи на таку величезну масу, Сонце є середньою зіркою. Існують зірки, які мають 100 сонячних мас, а є і такі, чий розмір можна порівняти з орбітою Землі.
Людині важко навіть уявити, що таке Сонце насправді. У центрі його температура 15 мільйонів градусів, тиск в 200 мільярдів разів вище, ніж тиск повітря в земній атмосфері, щільність речовини в 7 разів більше, ніж у самого щільного земного металу. Випромінююча поверхню Сонця називається фотосферою. Вона має зернисту структуру, яка називається грануляцією. Кожне таке «зерно» розміром майже з Німеччини і являє собою піднявся на поверхню потік гарячого речовини. Перенесення енергії з центру сонячного кулі назовні займає близько 10 мільйонів років. На фотосфері часто можна побачити відносно невеликі темні області - сонячні плями. Вони на 15000 холодніше навколишнього їх фотосфери, температура якої досягає 58000. Через різницю температур з фотосферой ці плями здаються чорними. Але якщо уявити одне таке пляма на небі без навколишнього його фотосфери, то воно було б яскравіше місяця.
Над фотосферою розташований більш розріджене шар, званий хромосферою, т. Е. «Пофарбованої сферою». Таке називання вона отримала завдяки своєму червоному кольору. І нарешті, над нею знаходиться дуже гаряча, а й надзвичайно розряджена частина сонячної атмосфери - корона - з температурою в кілька мільйонів градусів. Сяйво корони не настільки яскраво, як у більш щільною фотосфери, і тому її не видно неозброєним оком.
Зазвичай сонячні плями виникають парами. Обидва члени такої пари є як би полюсами подковообразного магніту, кінцевими точками силових ліній. З одного плями лінії виходять до поверхні, а в іншому входять всередину Сонця. Магнітне поле з'являється задовго до виникнення плям. Але заявляє про своє існування лише тоді, коли починає перешкоджати вступу тепла з внутрішніх шарів поверхні Сонця. Області виходу і входу силових ліній при цьому охолоджуються. Їх і розрізняють на поверхні як темні плями.
Спостереження за Сонцем показали, що Сонце обертається навколо своєї осі зі сходу на захід. При цьому в обертанні Сонця є одна особливість: на екваторі оборот сонця завершується швидше, ніж на високих широтах. Це відбувається тому, що Сонце газова куля. Явище залежності швидкості оберту Сонця від широти називається диференціальним рухом.
Коли при повному сонячному затемненні Місяць закриває яскраву фотосфери, розташована над нею хромосфера стає видимою. Протяжність цього шару близько 8000 км. Його температура збільшується з висотою від 40000 до 5000000. Але хромосфера так розріджена, що її яскравість дуже мала. Хромосферні шар не має гладкій поверхні: на його верхній межі постійно відбуваються гарячі викиди, звані спікулами.
Корона - остання зовнішня оболонка Сонця. Незважаючи на її дуже високу температуру, від 6000000 до 50000000, її видно неозброєним поглядом тільки під час повного сонячного затемнення. Форма корони залежить від циклу сонячної активності. У періоди максимальної активності, коли багато сонячних плям, вона кругла, а в мінімумі - витягнута уздовж сонячного екватора. Оскільки температура корони дуже велика, у неї особливо інтенсивно рентгенівське випромінювання. Існують гарячі, активні і спокійні області, а так само корональні діри з температурою 6000000, т. Е. Відносно невисокою. З цих дірок в простір виходять магнітні силові лінії. Вони не мають замкнутої форми і не стягують простір. Тому в корональних дірах особливо багато частинок залишає Сонце. Потік частинок, що виходить із корональних дір, ми називаємо сонячним вітром, який складаються з хвильового випромінювання і потоку заряджених частинок (протонів і електронів). Швидкість сонячного вітру від 300 до 1800км / с. Через такого витікання речовини Сонце в рік втрачає 30 більйонів тонн своєї маси. Але для нашої зірки це не багато. За 5 мільярдів років життя Сонце втратило через сонячного вітру лише одну десятитисячний частку своєї маси.
В кінці свого життя Сонці не буде просто повільно остигати, як думали раніше. Зірки не вмирають тихо, а закінчують своє існування в бурхливої боротьбі зі смертю. Коли повністю вигорить сонячне ядро, атомний вогонь почне повільно пожирати зовнішні шари зірки. Ядро, яке тепер складається в основному з гелію, починає стискатися під дією гравітації. Горіння водню триває на кордоні між гелієвим ядром і навколишнього його водневої оболонкою.
В результаті горіння водню і гравітаційного стиснення вивільняється величезна кількість енергії, яке змушує зірку розширюватися до гігантських розмірів. Сонце, що не змінювало протягом мільярдів років свого розміру, почне збільшуватися в об'ємі і перетвориться на величезну червону зірку - червоного гіганта. Вона холодно яскрава за рахунок величезної площі випромінювання. Сонце, за винятком його ядра, залишається низькою. Цей гігант поглине Меркурій і Венеру і нагріє Землю до температури понад 10000, т. К. Гравітаційне стиснення викликає підвищення температури всередині гелиевого ядра. При цих температурах протікають реакції ядерного синтезу, і гелій перетворюється в вуглець. Але і цей період швидко закінчиться.
Потім зірка скидається частину своєї маси: найбільш віддалена від центру воднева оболонка Сонця полетить в космос. Ця прозоре, як серпанок, хмарка називається планетної туманністю. Після того буде скинуто газове хмарка, у зірок залишиться вуглецеве ядро, оточене шаром палаючого гелію. Зірка, яка вичерпала весь свій ядерне паливо, не може більше протистояти силам гравітації. Тому вона знову починає стискатися, і сили гравітації стягують речовину в центр. Гравітаційне стиснення викликає дуже сильне підвищення температури і тиску, в результаті чого від атомів відриваються електрони. Сонце стане гарячим білим карликом. Наперсток, заповнений речовиною білого карлика, має масу в кілька тонн, т. К. Речовина його полягає в основному з електронів і ядер. Ці субатомні частинки можуть розташовуватися ближче один до одного, ніж вони знаходяться в атомах. Нарешті, коли розмір білого карлика досягне розмірів Землі, він не зможе більше стискатися і стане дуже щільним через те, сили гравітації стиснули всі їх речовина до земних розмірів. Сила тяжіння на подібних білих карликів в 350000 разів більше ніж на Землі.
Поступово білий карлик остигає і перетворюється в тьмяно-червону зірку, що випромінює в космос останні запаси енергії. Потім і це випромінювання припиниться, і білий карлик стає мертвим чорним карликом.
Часто говорять, що наше Сонце закінчить своє життя у вигляді чорної діри. Так називають невеликі, але дуже масивні об'єкти, тяжіння яких настільки велике, що затримує поблизу себе навіть світло. Тому їх неможливо побачити. Щільність речовини в чорних дірах становить мільярди тонн в кубічному сантиметрі. Іноді чорні діри - це залишки зірок, але тільки дуже великих. Такі ж зірки, як наше Сонце, стискаючись, стають білими карликами. Вони не затримують поблизу себе світло і добре видно в телескоп.
Таким чином закінчить своє життя наше Сонце.
Але перш за все слід пам'ятати про те, що до нашого Сонця залишилося жити ще близько 5 мільярдів років. Людству доведеться винаходити технічні засоби для переселення на інші планети в інших зоряних системах. А далеко від Землі їм потрібно буде створити умови придатні для життя.
І все ж ми не повинні боятися майбутньої смерті нашого Сонця. Варто згадати, що від моменту винаходу телескопа до космічних польотів пройшло всього 350 років, а у нас попереду ще п'ять мільярдів років. Людство обов'язково використає цей шанс і знайде спосіб вижити в будь-яких умовах.