Коли ми спостерігаємо сонячний літній пейзаж, нам здається, що вся картина ніби залита світлом. Однак якщо подивитися на сонце за допомогою спеціальних приладів, то ми виявимо, що вся поверхня його нагадує гігантське море, де бушують вогненні хвилі і переміщуються плями. Які ж основні складові сонячної атмосфери? Які процеси відбуваються всередині нашої зірки і які речовини входять до її складу?

Загальні дані

Сонце – це небесне тіло, що є зіркою, причому єдиною в Сонячній системі. Навколо нього обертаються планети, астероїди, супутники та інші космічні об'єкти. Хімічний склад Сонця приблизно однаковий у будь-якій його точці. Однак він істотно змінюється по мірі наближення до центру зірки, де знаходиться його ядро. Вчені виявили, що сонячна атмосфера ділиться на кілька шарів.

Які хімічні елементи входять до складу Сонця

Не завжди людство мало тими даними про Сонце, які сьогодні має наука. Коли-то прихильники релігійного світогляду стверджували, що світ неможливо пізнати. І в якості підтвердження своїх ідей вони наводили той факт, що людині не дано дізнатися, який хімічний склад Сонця. Однак прогрес у науці переконливо довів помилковість таких поглядів. Особливо вчені просунулися в справі дослідження зірки після винаходу спектроскопа. Хімічний склад Сонця і зірок вчені вивчають при допомогою спектрального аналізу. Так, вони з'ясували, що склад нашої зірки вельми різноманітний. У 1942 році дослідники виявили, що на Сонці присутня навіть золото, хоча його і не так багато.

Інші речовини

Головним чином до хімічного складу Сонця входять такі елементи, як водень і гелій. Їх характеризує переважання газоподібну природу нашої зірки. Вміст інших елементів, наприклад, магнію, кисню, азоту, заліза, кальцію незначно. За допомогою спектрального аналізу дослідники з'ясували, яких речовин точно немає на поверхні цієї зірки. Наприклад, хлору, ртуті і бору. Проте учені припускають, що ці речовини, крім основних хімічних елементів, що входять до складу Сонця, можуть перебувати в його ядрі. Практично на 42% наша зірка складається з водню. Приблизно 23% припадає на всі метали, які є у складі Сонця.

Трохи цікавих фактів

Як і більшість параметрів інших небесних тіл, характеристики нашої зірки розраховуються лише теоретично за допомогою обчислювальної техніки. В якості вихідних даних служать такі показники, як радіус зірки, маса та її температура. В даний час вчені визначили, що хімічний склад Сонця представлений 69 елементами. Велику роль у цих дослідженнях грає спектральний аналіз. Наприклад, завдяки йому був встановлений склад атмосфери нашої зірки. Також була виявлена цікава закономірність: набір хімічних елементів у складі Сонця дивно схожий на склад кам'яних метеоритів. Цей факт – важливе свідчення на користь того, що ці небесні тіла мають спільне походження.

Вогненний вінець

Сонячна корона являє собою шар сильно розрідженої плазми. Температура її досягає 2 млн кельвінів, а щільність речовини перевершує густину земної атмосфери в сотні мільйонів разів. Тут атоми не можуть бути в нейтральному стані, вони постійно стикаються і іонізуються. Корона є потужним джерелом ультрафіолетового випромінювання. Вся наша планетна система піддається впливу сонячного вітру. Його початкова швидкість дорівнює майже 1 тис км/сек, однак по мірі віддалення від зірки вона поступово зменшується. Швидкість сонячного вітру біля поверхні землі дорівнює приблизно 400 км/с.

Загальні уявлення про короні

Сонячний вінець іноді називають атмосферою. Однак він є лише її зовнішньою частиною. Найпростіше корону спостерігати під час повного затемнення. Тим не менш замалювати її буде дуже важко, адже затемнення триває лише кілька хвилин. Коли ж була винайдена фотографія, астрономи змогли отримати об'єктивне уявлення про сонячній короні. Вже після того як були зроблені перші знімки, дослідникам вдалося виявити області, які пов'язані з підвищеною активністю зірки. Корона Сонця має променисту структуру. Вона є не тільки самої гарячої частиною його атмосфери, але і по відношенню до нашої планеті ближче всього. Фактично, ми постійно перебуваємо в її межах, адже сонячний вітер проникає у найвіддаленіші куточки сонячної системи. Однак від її радіаційного впливу ми захищені земною атмосферою.

Ядро, фотосфера хромосфера і

Центральна частина нашої зірки називається ядром. Його радіус дорівнює приблизно чверті загального радіусу Сонця. Речовина всередині ядра дуже стисло. Ближче до поверхні зірки, що знаходиться так звана конвективна зона, де відбувається рух речовини, що породжує магнітне поле. Нарешті, видима поверхня Сонця називається фотосферой. Вона являє собою шар товщиною понад 300 км. Саме з фотосфери на Землю приходить сонячне випромінювання. Температура її досягає приблизно 4800 кельвінів. Водень тут зберігається практично в нейтральному стані. Над фотосферой розташована хромосфера. Її товщина складає близько 3 тис. км. Хоча хромосфера і корона Сонця знаходяться над фотосферой, чітких меж між цими шарами вчені не проводять.

Протуберанці

Хромосфера має дуже низьку щільність і за силою випромінювання поступається сонячній короні. Однак тут можна спостерігати цікаве явище: гігантські язики полум'я, висота яких становить кілька тисяч кілометрів. Вони носять назву сонячних протуберанців. Іноді протуберанці піднімаються на висоту до мільйона кілометрів над поверхнею зірки.

Дослідження

Протуберанцам властиві ті ж показники щільності, що і хромосфере. Однак вони розташовуються безпосередньо над нею і окружаются її розрідженими шарами. Вперше в історії астрономії протуберанці спостерігалися дослідником з Франції П'єром Жансеном і його англійським колегою Джозефом Локьером в 1868 р. Їх спектр включає в себе кілька яскравих ліній. Хімічний склад Сонця і протуберанців дуже схожий. Головним чином у ньому представлений водень, гелій і кальцій, а присутність інших елементів незначно. Деякі протуберанці, проіснувавши певний проміжок часу без видимих змін, раптово вибухають. Їх речовина з гігантською швидкістю, що досягає декількох кілометрів за секунду, викидається в навколишнє космічний простір. Зовнішній вид хромосфери часто змінюється, що свідчить про різних процесах, що відбуваються на поверхні Сонця, у тому числі і про рух газів. В областях зірки з підвищеною активністю можна спостерігати не тільки протуберанці, але і плями, а також посилення магнітних полів. Іноді за допомогою спеціальної апаратури на Сонці виявляються спалаху особливо щільних газів, температура яких може досягати величезних величин.

Хромосферние спалаху

Іноді радіовипромінювання нашої зірки зростає в сотні тисяч раз. Таке явище називають хромосферной спалахом. Воно супроводжується утворенням плям на поверхні Сонця. Спочатку спалахи були помічені у вигляді підвищення яскравості хромосфери, однак згодом виявилося, що вони являють собою цілий комплекс різних явищ: різке підвищення радіовипромінювання (рентгенівського і гамма-випромінювання), викиду маси з корони, протонних спалахів.

Робимо висновки

Отже, ми з'ясували, що хімічний склад Сонця представлений здебільшого двома речовинами: воднем і гелієм. Звичайно, є й інші елементи, але їх відсоток невисокий. Крім того, вчені не виявили ніяких нових хімічних речовин, які б входили до складу зірки і при цьому були відсутні б на Землі. У сонячній фотосфері відбувається формування видимого випромінювання. Воно в свою чергу має колосальне значення для підтримання життя на нашій планеті. Сонце є розжареним тілом, яке безперервно випромінює білий світ. Його поверхня оточена хмарою газів. Їх температура не настільки висока, як у газів усередині зірки, однак і вона вражає. Спектральний аналіз дозволяє на відстані дізнатися, який хімічний склад Сонця і зірок. А оскільки спектри зірок дуже схожі на спектри Сонця, це означає, що їх склад приблизно однаковий. Сьогодні процеси, що відбуваються на поверхні та всередині головного світила нашої планетарної системи, включаючи дослідження його хімічного складу, вивчаються астрономами в спеціальних сонячних обсерваторіях.