Главная » 3 класс » Период обращения солнца вокруг центра галактики. Солнечная система. Солнце. Общие сведения

Период обращения солнца вокруг центра галактики. Солнечная система. Солнце. Общие сведения

Страница 7 из 10

Всегда ли видны солнечные пятна?

Количество пятен на Солнце увеличивается приблизительно через каждые одиннадцать лет. Периоды, когда на Солнце больше всего пятен, называют максимумом солнечной активности. В период минимума (наименьшей) активности солнечные пятна почти не появляются.
Между двумя последовательными максимумами проходит от 7 до 17 лет. Но в среднем принято считать, что периоды наибольшей активности Солнца повторяются через 11 лет. Иногда во время максимума возникает очень много солнечных пятен, а порой их количество невелико. В течение периода активности пятна образуются на разных солнечных широтах. Первые пятна одиннадцатилетнего цикла возникают на юге и на севере примерно на широте 400. В максимуме пятна группируются у 15-го градуса северной и южной широты, а в конце цикла - еще ближе к экватору.
В 1957 году наблюдался самый мощный период активности Солнца, когда порою более 300 пятен «обезображивали» его поверхность. Во время наибольшей активности само Солнце очень неспокойно и производит мощные вспышки излучения. Если вы спросите: почему в эти годы учащаются полярные сияния? почему увеличиваются помехи в радиосвязи? ответ один: сильное солнечное излучение достигло Земли.

Как возникают солнечные пятна?

Обычно солнечные пятна встречаются парами. Оба члена такой пары являются как бы полюсами подковообразного магнита, конечными точками магнитных силовых линий. Из одного пятна линии выходят к поверхности, а в другом входят внутрь Солнца. Магнитное поле появляется задолго до возникновения пятен. Но заявляет о своем существовании лишь тогда, когда начинает препятствовать поступлению тепла из внутренних слоев поверхности Солнца. Области выхода и входа силовых линий при этом охлаждаются. Их мы и различаем на поверхности как темные пятна.

1. Первые пятна очередного цикла возникают у сороковых градусов южной и северной широты.
2. В максимуме пятна расположены уже у 15-го градуса к северу и к югу от экватора.
3. Последние пятна заканчивающегося цикла находятся уже всего на 7 градусов к югу или к северу экватора. А в это же время у 40-го градуса появляются пятна следующего цикла.

1. Между северным и южным полюсами подковообразного магнита существует магнитное поле, которое способно выстраивать цепочки из железных опилок вдоль магнитных силовых линий.
2. На Солнце происходит то же самое явление. На поверхности возникают области с сильным магнитным полем.
3. В местах выхода и входа магнитного поля возникают северный и южный полюса, которые препятствуют выходу потока тепла изнутри. Это приводит к появлению темных пятен.

Что такое солнечные факелы?

Рядом с солнечными пятнами на фотосфере наблюдаются особенно яркие области. Именно поэтому им дали название факелы.
Они примерно на 2000° горячее, чем районы, их окружающие, и часто встречаются по соседству с пятнами. Особенно хорошо видны факелы на краю Солнца.
Над фотосферными факелами расположены хромосферные факелы, особенно горячие и активные области хромосферы. Это красочное явление заслуживает того, чтобы быть изображенным каким-либо художником.
Факелы живут дольше, чем солнечные пятна, и принадлежат к долгоживущим образованиям на поверхности Солнца.

Если бы пять солнечных пятен решили посоревноваться и обежать вокруг Солнца наперегонки, как бегуны на дистанцию 400 м, то через месяц среднее пятно, близкое к экватору, было бы западнее всех. Пятна, расположенные севернее и южнее его, «отстают» из-за более медленного вращения Солнца на высоких широтах.

Если пятно, на которое мы смотрим, расположено примерно в середине солнечного диска, то оно совершит полный оборот вокруг Солнца за 25 дней. Но только через 28 дней мы увидим его опять в середине диска, так как Земля за это время переместится по своей орбите.

Вращается ли Солнце вокруг своей оси?

Земля совершает один оборот вокруг своей оси за неполных 24 часа. За время одного оборота проходят день и ночь. А как бы мог установить длительность одного оборота нашей планеты вокруг своей оси наблюдатель на Луне? Он посчитал бы, например, сколько раз за неделю мимо его взора пройдет Америка. Мы можем поступить точно так же, если хотим определить время вращения Солнца вокруг своей оси. Для этого мы должны определить время обращения большого долгоживущего солнечного пятна. Если каждый день наблюдать группу пятен, то можно заметить, что она движется с востока на запад. Значит, Солнце вращается в эту сторону вокруг своей оси. Кроме того, во вращении Солнца есть одна особенность. На экваторе оборот Солнца завершается быстрее, чем на высоких широтах. Это происходит потому, что Солнце - газовый шар. Земля, например, не может так вращаться: ее твердое тело на всех широтах вращается с одинаковой угловой скоростью.
На экваторе Солнце совершает один оборот за 25 земных суток, на 30-м градусе северной или южной широты - уже за 26,5 суток, на широте 40 градусов - более чем за 27 суток, а в полярных областях один оборот Солнца вокруг своей оси продолжается 30 суток. Если бы Земля вращалась, как Солнце, то в Индонезии сутки длились бы 22 часа, в Берлине - 23, а в Гренландии - 24 часа.
Солнце поворачивается вокруг своей оси за время, примерно равное месяцу. Скорости его оборота на разных широтах отличаются. Такое явление называют дифференциальным движением. С Земли движение Солнца кажется немного замедленным, так как за месяц наша планета проходит часть пути по своей орбите и Солнце должно еще немного повернуться, чтобы «догнать» ее.

ВНЕШНИЕ СЛОИ СОЛНЦА

Что видит человек при полном солнечном затмении?

Над фотосферой - поверхностью Солнца, видимой невооруженным глазом, - расположены другие газовые слои: хромосфера и корона. Они очень горячие, но настолько разреженные, что на фоне плотной и яркой фотосферы мы их обычно не видим. В момент полного солнечного затмения Луна закрывает фотосферу. И тогда несколько минут на фоне темного звездного неба мы наблюдаем удивительную картину: светящийся венец вокруг «черного Солнца». Это внешние слои нашей центральной звезды. Особенно хорошо видны при полном солнечном затмении хромосфера, корона и протуберанцы.

Вращается ли Солнце вокруг своей оси?

На экваторе Солнце совершает один оборот за 25 земных суток, на 30-м градусе северной или южной широты - уже за 26,5 суток, на широте 40 градусов - более чем за 27 суток, а в полярных областях один оборот Солнца вокруг своей оси продолжается 30 суток. Если бы Земля вращалась, как Солнце, то в Индонезии сутки длились бы 22 часа, в Берлине - 23, а в Гренландии - 24 часа.

Солнце поворачивается вокруг своей оси за время, примерно равное месяцу. Скорости его оборота на разных широтах отличаются. Такое явление называют дифференциальным движением. С Земли движение Солнца кажется немного замедленным, так как за месяц наша планета проходит часть пути по своей орбите и Солнце должно еще немного повернуться, чтобы «догнать» ее.

6 ГЛАВА. СОЛНЦЕ

6.1. Основные параметры Солнца .

Солнце — рядовая желтая (спектральный класс G2V) звезда-карлик, свойства которой довольно подробно изучены: светимость 3,88 10 26 Вт; звездная величина: видимая (–26,58), а истинная (+4,8); радиус Солнца равен 696 тыс. км. (около 0,005 а.е.). Диаметр 1391,980 тыс. км. масса 1,989 10³° кг. Это в 333 тысяч раз больше земной; заряд +3,3 10 14 кулон (заряд Земли – 5,7 10 5 кулон); плотность 132 г/см³; сила тяжести на поверхности Солнца огромна, в 28 раз больше, чем на поверхности Земли; давление на поверхности 10¹º атмосфер, внутри же давление гораздо больше. Температура поверхности 5,807 тыс.. К, а в центре 14,8 млн. К.

По последним данным температура атмосферы Солнца больше температуры самого Солнца и равняется 20 млн. градусов.

Рис. 6.1. Солнце

В спектре Солнца было установлено 72 химических элемента (из известных 92). Относительно остальных 20 элементов сведения не полны и не надежны. По разным источникам Солнце состоит из: водорода 38-81%, гелия 18-59% и других элементов (углерод, азот и т.д.) около 2-3%.

6.2. Положение Солнца в Галактике

Положение Солнца в Галактике. Расстояние Солнца от центра Галактики равно около 8500 пк (или 27600-27710 св. лет). В гл. 4. рассмотрено более подробно положение Солнца в Галактике.

Газовые потоки около Солнца . Солнце находится внутри газовой оболочки, которая окружает его на расстоянии 5-10 пк (15-30 св. лет). Ближайший край облака находится по направлению 120-180 градусов (среднее 150 градусов) гелиоцентрической долготы. По данным о межзвездном ветре следует, что Солнце находится, видимо, в теплой (Т° = 5000-9000°К) области преимущественно нейтрального водорода со степенью ионизации в несколько десятков процентов (около 10-30%) и концентрацией водорода 0,0001-0,0002 мм.

На расстоянии от Солнца до 3-10 пк (9,78-32,6 св. лет) газ имеет однородные параметры. Выяснено также, что существует несколько направлений сильных газовых потоков с различными скоростями на расстоянии от Солнца до 65 св. лет.

Движение газа из центра Галактики не совпадает с апексом (направлением движения самого Солнца в Галактике). Газ около Солнца движется со скоростью 15 км/с от ассоциации Скорпиона-Центавра к созвездию Льва (165 градусов).

Период обращения Солнца вокруг своей оси (день Солнца) равен 27 дням. В 30-е годы 19 века для исследования солнечных эффектов в колебаниях магнитного поля Дж. Бартельсом была введена нумерация солнечных оборотов в 27 дней. Номер 1 был присвоен обороту, начавшемуся 8 февраля 1832 года. Например, на 11 августа 2001 года Солнцем было совершено 2294 оборота.

Но для каждой зоны поверхности Солнца угловая скорость вращения своя (ближе к полюсам скорость уменьшается):

на экваторе в 0 градусов — период обращения (пятна) 26,9 суток;
на широте в 17 градусов — период 27,3 суток (А.Хлыстов, ГАИШ);
на широте в 30 градусов — период 28,3 суток.

Американский астроном Каррингтон выбрал в качестве отсчета для регулярных исследований Солнца другую дату – 9 ноября 1853 года. Этот момент является точкой отсчета оборотов Солнца с синодическим периодом длительностью в 27,2753 дня.

На широте 30º период обращения пятен вокруг Солнца на 7% больше, чем на экваторе. Поэтому был принят средний период в 27 дней — это вращение зоны на Солнце на широте в 35 градусов.

Есть предположение, что ядро Солнца вращается быстрее, чем его поверхность. Поскольку Солнце вращается не как твердое тело, то систему гелиографических координат (координат Солнца — долгот и широт) нельзя жестко связать со всеми точками его поверхности. Условно гелиографические меридианы жестко связываются с точками, имеющими гелиографические широты В = ±16º. Для них сидерический период обращения составляет 25,38 суток, а синодический равен 27,28 суток.

За начальный гелиографический меридиан принят меридиан, который проходил через точку пересечения солнечного экватора с эклиптикой 1 января 1954 года в 0 часов по всемирному времени. Ось вращения Солнца наклонена к эклиптике (плоскости орбиты Земли) под углом в 7,25 градусов (наклон экватора Солнца к орбите). Само Солнце видно с Земли кругом диаметром в 0,53 градуса.

Основными планетами, сильно влияющими на Солнце, обычно считают две — Юпитер и Сатурн. Полагая, например, что центр инерции в системе Солнце-Сатурн располагается от Солнца на расстоянии 0,6 радиусов Солнца. Считается, что остальные планеты, имея малую массу, особого воздействия на наше светило не оказывают.

На рис. 6.3. «Движение Солнца вокруг барицентра 2000-2040 гг.» представлен предполагаемый расчетный вариант такой спирали солнечной орбиты за период с 2000 по 2040 гг. (А.И. Хлыстов, ГАИШ).

Центр инерции. Солнце с каждой планетой образует свой центр инерции, который лежит на прямой между Солнцем и данной планетой ближе к Солнцу (рис. 6.2.). Чем меньше масса планеты, тем цент инерции ближе к Солнцу*.

Рис. 6.4. Аномальные траектории Солнца (а)

и результаты учёта 10-й планеты (b ) за период с 1620 по 2171 гг.

6.3. Строение Солнца.

Солнце состоит из двух крупных зон (оболочек) (рис. 6.5. и табл. 6.1. “Схема строения Солнца”):

недра – зона энерговыделения (состоит из трех средних зон: конвективная зона, лучистое ядро и внутреннее сверхплотное ядро);
атмосфера – состоит из трех средних зон (корона, хромосфера и фотосфера).

Рис. 6.6. Атмосфера Солнца

Гранулы . При спокойных атмосферных условиях в фотосфере солнечный телескоп позволяет увидеть “детали” Солнца — гранулы или площадки в виде “чешуек” (напоминающих вид кипящей вулканической лавы на Земле). Это светлые округлые образования в фотосфере. Размеры гранул около 1-2 сек, что соответствует площади на Солнце в 700-1000 км². Солнечная поверхность при этом представляется совокупностью таких ярких гранул, каждая из которых окружена темными тонкими промежутками. Гранулы образуют соты. Время существования гранул 5-15 мин. После чего они распадаются, а на их месте образуются новые. В гранулах вещество поднимается, а вокруг них опускается. Скорость этих движений 1-2 км/сек. Флуктауции яркости (различие температур холодных и горячих элементов), вызываемые грануляцией, невелики — они составляют около 10% (максимум 40%), что равно 130°К (максимум 500°К).

Аппаратура космического аппарата SOHO (США) обнаружила, что на Солнце есть впадины (черные пятна) и “горы” диаметром порядка 100 тыс. км и высотой около полукилометра.

Хромосфера (зона 2) — это средний слой выше фотосферы. Температура в хромосфере выше, чем в фотосфере, она возрастает от 4200 до 100000 градусов Кельвина. Но плотность и давление меньше в 1000 раз. Здесь происходит ионизация водорода, а затем гелия. Возникают ультрафиолет и коротковолновая часть солнечного радиоизлучения. Хромосфера имеет эмиссионный спектр, состоящий из ярких линий. При наблюдении кажется, что они вспыхивают в момент наступления полной фазы затмений. Поэтому спектр хромосферы был назван спектром вспышки. Структура хромосферы более неоднородна, чем в фотосфере.

Хромосфера состоит из трех малых слоев: нижнего, среднего и верхнего. Где:

нижний (однородный) — от 0 до1500 км от поверхности Солнца;
средний (сильно неоднородный) — от 1500 до 4000 км;
верхний (с хромосферными спикулами – столбами, вспышками) — от 4000 до 10000км.

Спикулы — наиболее мелкие структурные образования в хромосфере. Они имеют продолговатую форму, вытянуты преимущественно в радиальном направлении. Длина их достигает нескольких тысяч км, а толщина — около тысячи км. Спикулы образуют более крупную структуру — хромосферную сетку. Через спикулы происходит обмен веществом хромосферы с короной. Они поднимаются в корону и растворяются в ней со скоростью в несколько десятков километров в секунду.

Корона (зона 3) — это внешняя часть атмосферы или верхний слой хромосферы, который простирается далеко за орбиту Земли. Это самая загадочная часть Солнца. Она не имеет резких очертаний и обладает неправильной формой, корону хорошо наблюдать во время полного солнечного затмения (фото. 6.7. «Полное солнечное затмение 1970 г.»).

Рис. 6.9. Магнитные силовые линии Солнца

На рис. 6.10. “Изображение трехмерной картины токового слоя вблизи плоскости солнечного экватора” представлен меридиональный разрез поля (вид сбоку). Плазма солнечного ветра движется по спиралям, где силовые линии межпланетного магнитного поля также имеют спиральную форму.

Английские ученые обнаружили, что общее магнитное поле Солнца за двадцатый век усилилось в 23 раза. Исследования показали, что силовые линии на Солнце имеют разную направленность: 75% направлены вверх от Солнца, 25% — вглубь Солнца.

Рис. 6.10. Изображение трехмерной картины токового слоя вблизи плоскости солнечного экватора.

Корпускулярные потоки от Солнца идут по границе конусов (секторов) (см. рис. 4.14. «Сектора магнитного поля Солнца: А – минимум СА (слева); В – максимум СА (справа). Как уже говорилось выше в период невысокой СА (например, в 1963-1964 гг.) наблюдалось 4 сектора, они существовали в течение 1,5 лет. При росте СА структура поля становится более динамичной, увеличивается и число секторов (в нашем случае до 6)*.

*Можно предположить, что количество рукавов у галактик говорит о их активности (или пассивности) в данное время (примечание автора).

В смежных секторах Солнца направления магнитного поля противоположны. Плотность солнечного ветра достигает максимума вблизи границы сектора, а скорость увеличивается ближе к его центру. Плотность потока при обороте Солнца вокруг своей оси за 27 дней меняется мало. Космическая станция “Марс-7” зарегистрировал в 1973 году после вспышки на Солнце необычное явление: в течение 10 часов поток частиц к Солнцу в 2-3 раза превышал поток частиц от него. В это время к Солнцу шли и потоки от планет. На уровне орбиты Земли к направлению на Солнце регистрируется магнитное поле под углом 30-50 градусов (или 120-140 градусов). Напряженность поля в среднем равна 6х10 -5 э. С удалением от Солнца она меняется, но не исчезает. При пересечении Землей этих границ на нашей планете происходят магнитные бури. Если же эту границу пересекает комета, то у нее «отрубается» хвост.

Гелиопауза – этограница Солнечной системы. Она является границей между солнечным ветром, создающим вокруг Солнца своего рода «пузырь» (гелиосферу) и заполняющим всю Солнечную систему, и межзвездным газом. Есть расчеты американских ученых, что граница гелиопаузы располагается за пределами всех 9 планет на расстояние около 600 а.е. от Солнца. Гелиопауза является своего рода «аурой» Солнечной системы.

Зоны влияния Солнца (сферы влияния). Солнечное излучение защищает ближние 4 планеты (Меркурий, Венеру, Землю и Марс) от губительного влияния галактических газов и пыли. Солнечное излучение тормозит их движение и «выталкивая» космические частицы в противоположное направление за пределы «малого космоса» этих планет (рис. 6.11. «Воздействие солнечного ветра на магнитосферу Земли»).

Так в 1996 году французские ученые, работающие на телескопе CWAN, установленного на борту космической обсерватории SOHO, обнаружили на расстоянии в 1 а.е. от Солнца своего рода “пузырь”. Этот пузырь межзвездного водорода полностью задерживает ультрафиолетовое излучение Солнца.

Дальние 5 планет, не имея этой защиты со стороны Солнца, «бомбардируются» космическими частицами, которые способны стерилизовать все живое. Это открытие сделала международная группа ученых под руководством Маркуса Ландграфа, проанализировав 10-летние данные зонда «Одиссей». Звездная пыль за пределами Солнечной системы отличается по многим параметрам от частиц, циркулирующих внутри нее, в первую очередь – своей огромной скоростью. Именно это и другие свойства частиц несут непосредственную опасность живым формам в Солнечной системе.

Рис. 6.11. Воздействие солнечного ветра на магнитосферу Земли

Вероятно, что вся «аура» Солнечной системы имеет 3 энергетические зоны (а, в, с):

а) ближайшая зона располагается на расстоянии в 1 а.е. от Солнца. Здесь находятся ближние (молодые) планеты Меркурий, Венера и Земля (и, вероятно, Марс);

в) средняя зона имеет границы в 30-40 а.е. от Солнца. Здесь находятся все остальные планеты (до Плутона);

с) дальняя зона – в 600 а.е. Здесь могут находиться неоткрытые пока новые планеты (или звезды) Солнечной системы.

6.5. Эволюция Солнца

На основании всего вышеизложенного можно сделать некоторые предположения об эволюции Солнца, как звезды. Общепринятые на сегодня постулаты гласят:

Солнце существовало до образования Земли и планет Солнечной системы;
Солнце — система открытая;
масса и орбитальный период Солнца постоянно увеличиваются;
радиус Солнца пульсирует, постоянно увеличиваясь в объеме.

Общая энергия Солнца увеличивается (хотя и очень медленно). Так было установлено, что в прошлом на протяжении сотен миллионов лет поток энергии Солнца не подвергался сильным изменениям. Предполагают, что температура на Солнце за несколько последних миллиардов лет увеличилась на несколько процентов. И этот процесс продолжается и будет продолжаться. Высказываются также предположения, что светимость Солнца раньше была меньше, чем сейчас. Увеличение же орбитального периода Солнца говорит об увеличении радиуса орбиты и массы Солнца, а также уменьшении угловой скорости Солнца (А.Баренбаум).

Пополнение энергии Солнцем вопрос пока нерешенный. По этому поводу выдвигались следующие гипотезы:

Ньютон: “Свечение Солнца поддерживается непрерывным падением комет на его поверхность” (но в 19 веке было доказано, что этой энергии недостаточно);
Ю.Майер (1848): “Энергия отдает падающее на Солнце метеорное вещество из Солнечной системы” (Солнце постоянно находится в метеорных потоках Космоса);
Г.Гельмгольц (1853): “Энергия излучается Солнцем при его сжатии” (гравитационная энергия звезд);
Д.Лармор (1900): “Происходит аннигиляция электрона с его гипотетическим антиподом — позитроном”;
Девис (1918): “Термоядерный источник звездной энергии за счет синтеза гелия из водорода”;
К.Вайцзекер (1938): “Существуют две реакции на Солнце: протон-протонный и углеродно-азотный цикл”;
Э.Солпитер (1952): “При большой температуре происходит последовательное объединение трех ядер гелия в ядро углерода со значительным выделением энергии. А при температуре более 10 8 градусов происходит захват ядром углерода еще одного ядра гелия с образованием кислорода”.

Если законы едины для всех систем Космоса, то пополнение энергией галактик, звезд и планет происходит аналогично пополнению энергией спутника Земли Луны. Так известно, что приливное воздействие нашего спутника затормаживает вращение Земли. При этом освободившаяся энергия переходит в энергию орбитального движения Луны, увеличивая радиус ее орбиты. Иными словами, Луна для своего развития пополняет энергию за счет Земли. Подобным образом происходит и с более крупными космическими объектами: Земля пополняет свою энергию за счет Солнца, Солнце – за счет центра Галактики, Галактика – Метагалактики. И так далее.

Солнечная система. Солнце. Общие сведения

Солнце – ближайшая к нам звезда. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли. Но как повезло нам, жителям Земли!

Введение

Солнце освещает и согревает нашу планету. Без его энергии была бы не возможна жизнь на нашей планете, не только человеку, но и всей флоре и фауне, которые нас окружают. Солнце – главный источник энергии, питающий происходящие на Земле процессы. Но не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц постоянно оказывают влияние на жизнь нашей планеты. Огромное влияние оказывает Солнца на здоровье человека. Вначале 60-х годов появились научные публикации о связи сердечно-сосудистых заболеваний с солнечной активностью. В них было доказано, что наиболее подвержены капризам нашего дневного светила люди, уже перенесшие один инфаркт. При этом выяснилось, что их организм реагирует не на абсолютное значение уровня активности, а на скорость его изменения. Хромосферные вспышки приводят к тому, что в космическое пространство посылается огромное количество заряженных частиц, которые сильно воздействуют на магнитосферу, атмосферу и биосферу Земли. Магнитное поле Земли начинает беспорядочно меняться, и это является причиной магнитных бурь. Я думаю, каждый слышал, как люди говорят «я вчера себя плохо чувствовал. Это из-за магнитной бури…». В 30-х годах ХХ века в городе Ницце (Франция) случайно было замечено, что число инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастает в те дни, когда на местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения связи вплоть до полного ее прекращения. Как впоследствии выяснилось, нарушения телефонной связи были вызваны магнитными бурями. Сведения о влиянии магнитного поля на организм человека имелись и в глубокой древности. Лечебные свойства магнита описывали Аристотель и Плиний Старший, Парацельс и Вильям Гилберт. Сейчас установлено, что магнитное поле, прежде всего, влияет на нервную, эндокринную и кровеносную. Его воздействие затормаживает условные и безусловные рефлексы, меняет состав крови. Такая реакция на магнитное поле объясняется в первую очередь изменением свойств водных растворов в организме человека. Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли – остальные отклоняет, или задерживает геомагнитное поле. Но и их энергии достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния и возмущения магнитного поля нашей планеты. В последнее время идет немало споров, о том, действительно ли магнитные бури влияют на человека, или это самовнушения. Я не буду высказывать здесь свою точку зрения, дабы не навязывать свою точку зрения. Кроме влияния на биосферу Солнце влияет на многие геомагнитные процессы. Магнитные бури вызывают не только отклонение магнитной стрелки, появляется серьезная опасность для космонавтов, находящихся на орбите, искусственным спутникам земли, но и сбои в системах сотовой связи, навигации, влияет на различные приборы, а в нашу эпоху, когда мы не можем уже обойтись без этих с позволения сказать наворотов, это может привести к локальным, или того хуже глобальным техногенным бедствиям. Вспомните, Вы ведь слушали о Северных сияниях? А быть может, и видели их. Ну как? Согласен, дух захватывает. Давайте же узнаем о Солнце – ближайшей к нам звезде - побольше. О том, как устроено Солнце, почему оно светит, какие процессы происходят его недрах, что можно увидеть на Солнце и как следует наблюдать его.

Часть 1. Общие сведения о Солнце

Солнце – большой и массивный плазменный (плазма – ионизированный газ) шар, являющийся динамическим центром солнечной системы и источником света и тепла в ней.

Солнце. Орбита земли . Земному наблюдателю солнце представиться в виде диска с резко отчерченным краем (лимбом). Видимый диаметр Солнца меняется в течение года от 32°35" до 31°31". Происходит это потому, что земля вращается вокруг Солнца не по кругу, а по вытянутому овалу – эллипсу то, удаляясь, то, приближаясь к нему (рис. слева). Наблюдение отдельных деталей на поверхности Солнца и измерение смещений спектральных линий на самом краю лимба говорят о вращении солнечного вещества вокруг оси. Как и на земле на Солнце есть экватор – плоскость, проходящая через центр Солнца и перпендикулярная оси его вращения. Он находиться под углом 7º15´ по отношению к плоскости эклиптики (эклиптика – годовой путь солнца по небесной сфере). Угол между Плоскостью экватора и направлением, на какую либо точку солнечной поверхностью называется гелиографической широтой. Угол между плоскостью центрального меридиана (меридиан - прошедшего через восходящий узел Солнечного экватора на эклиптике в средний гринвичский полдень 01.01.1854 г.) и плоскостью меридиана какой либо точки называется гелиографической долготой.

Вращение Солнца . Вращение солнца обладает одной замечательной особенностью – его угловая скорость убывает с удалением от экватора (рис. слева). То есть различные пояса солнца вращаются с различной скоростью, быстрее всего солнце вращается у экватора (один оборот за 27 суток), а медленнее всего у полюсов (один оборот за 32 суток). Следует отметить, что выше речь шла о той скорости вращения, которую мы видим с Земли – сидерический период, но так как наша планета двигается в космическом пространстве по своей орбите вокруг солнца вращение последнего кажется нам несколько замедленным, а истинное значение периода вращения Солнца относительно звезд (синодический период) составляет у экватора 25суток, у полюсов 30 суток. Так как Солнце вращается с различными скоростями, мы не можем связать систему гелиографических координат со всеми точками его поверхности. Условно гелиографические меридианы связывают с точками, имеющими широты ±16º. Для этой широты сидерический период составляет 25,38 суток, а синодический 27,38 суток.

Расположение Солнца в нашей галактике – Млечный путь . В окрестностях Солнца удается проследить участки двух спиральных ветвей, удаленных от нас примерно на 3 000 световых лет. По созвездиям, где обнаруживаются эти участки, их, называют рукавом Стрельца и рукавом Персея. Солнце находится почти посередине между этими спиральными ветвями. Правда, сравнительно близко (по галактическим меркам) от нас, в созвездии Ориона, проходит еще одно, не столь явно выраженная ветвь, считающаяся ответвлением одного из основных спиральных рукавов Галактики. Расстояние от Солнца до центра Галактики составляет 23 – 28 тысяч световых лет, что составляет примерно 7 – 9 тысяч парсек. Это говорит о том, что Солнце располагается между центром и краем диска Галактики. Вместе со всеми близкими звездами Солнце вращается вокруг центра Галактики со скоростью 200 – 220 километров в секунду, совершая один оборот примерно за 200 миллионов лет. Значит, за все время своего существования Земля облетела вокруг центра Галактики не более 30 раз. Скорость вращения Солнца вокруг центра Галактики практически совпадает с той скоростью, с которой в данном районе движется волна уплотнения, формирующая спиральный рукав. Такая ситуация в общем неординарна для Галактики: спиральные ветви вращаются с постоянной угловой скоростью, как спицы колеса, а движение звезд подчиняется совершенно иной закономерности. Поэтому почти все звездное население диска то попадает внутрь спиральных ветвей, то выходит из них. Единственное место, где скорости звезд и рукавов совпадают, – это так называемая коротационная окружность. Именно вблизи нее и располагается Солнце. Для Земли это обстоятельство крайне благоприятно. Ведь в спиральных ветвях происходят бурные процессы, порождающие мощное излучение, губительное для всего живого. И никакая атмосфера не могла бы от него защитить. Но наша планета существует в относительно спокойном месте Галактики и в течении сотен миллионов и миллиардов лет не испытывала катастрофического влияния космических катаклизмов. Может быть, именно поэтому на Земле могла сохраниться жизнь. Долгое время положение Солнца среди звезд считалось самым заурядным. Сегодня мы знаем, что это не так: в известном смысле оно привилегированное. И это нужно учитывать, рассуждая о возможности существования жизни в других частях нашей Галактики. Солнце (и Солнечная система) движется со скоростью 20 км/с в направлении к границе созвездий Лиры и Геркулеса. Это объясняется местным движением внутри ближайших звезд. Эта точка называется апексом движения Солнца, ее координаты α ≈ 18h, δ ≈ +30°. Точка на небесной сфере, противоположная апексу, называется антиапекс. В этой точке пересекаются направления собственных скоростей ближайших к Солнцу звезд. Движения ближайших к Солнцу звезд происходят с небольшой скоростью, это не мешает им участвовать в обращении вокруг галактического центра. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя. Период обращения Солнца вокруг галактического центра около 220 млн. лет. Часть 11. Как наблюдать Солнце Часть 12. О будущем Солнца

Литература и источники:

Б. А. Воронцов-Вельяминов, «Очерки о Вселенной» М 1976
Т. А. Агекян, «Звезды, галактики, метагалактика» М 1981
Б. М. Яворский, Ю. А. Селезнева, Справочное руководство по физике М 1989
Т. Редже, «Этюды о вселенной» М 1985
В. Г. Горбацкий, Космические взрывы. М 1979
П. И. Бакулин, Э. В. Кононович, В. И. Мороз, «Курс общей астрономии» М 1970

Авторство. Если возникнут вопросы по теме данной статьи, пишите: 660118, Красноярск, ул. Мате-Залка, 6-250, Булдакову Сергею. E-mail: [email protected] © Булдаков Сергей Вячеславович астроном-любитель г. Красноярск. Написано: 02.12.1999. Редактировано и дополнено 25.11.2004.

Просмотров