Задание 16

Используя доступную справочную литературу, укажите спектральный класс и цвет следующих звезд:

А. Сириус, Бетельгейзе.

Б. Вега, Арктур.

В. Капелла, Антарес.

Солнце

Солнце – центральное тело нашей планетной системы. Размеры Солнца очень велики: радиус Солнца в 109 раз, а масса – в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. Средняя плотность Солнца, наоборот, невелика – всего в 1,4 раза больше плотности воды.

Общие сведения о Солнце

Показатели	Числовые значения
Масса	2∙1030 кг
Радиус	696 000 км
Средняя плотность	1 400 кг/м3
Среднее расстояние от Земли	149,6 млн. км
Светимость	3,86∙1026 Вт
Спектральный класс	G2
Эффективная температура поверхности	5 780 К
Возраст	около 5 млрд. лет

Солнце – раскаленный плазменный шар, температура в центре которого настолько высока, что там могут происходить ядерные реакции.

В центре Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а давление в 200 миллиардов раз выше, чем у поверхности Земли. Газ сжат здесь до плотности около 1,5∙10⁵ кг/м³ (плотнее железа).

В каждой внутренней точке Солнца выполняется условие гидростатического равновесия. Это означает, что давление на любом расстоянии от центра уравновешивается гравитационным притяжением. В центральной области размером примерно в 1/3 солнечного радиуса– ядре – происходят ядерные реакции. Подсчитано, что каждую секунду в недрах Солнца 564 млн. т. водорода превращаются в 560 млн. т. гелия, а остальные 4 млн. т. переходят в излучение.

Через зону лучистого переноса энергия излучением переносится из внутренних областей Солнца к поверхности. Примерно с расстояния 2/3R расположена конвективная зона (рис. 11). Здесь начинается конвекция, то есть перемешивание горячих и холодных слоев вещества. Аналогичный процесс происходит в кипящей воде.

Над конвективной зоной располагаются непосредственно наблюдаемые слои Солнца, называемые его атмосферой. Солнечная атмосфера состоит из трех слоев: фотосферы, хромосферы и короны.

Рис. 11. Строение Солнца

Хромосферу и корону можно видеть во время полного солнечного затмения, когда Луна закрывает ослепительно яркую фотосферу. Вокруг темного диска луны виднеется тонкая розовая кайма и серебристо-жемчужное сияние в виде венца. Розовая кайма – это хромосфера, а венец – солнечная корона. В возникновении явлений, происходящих на Солнце, большую роль играют магнитные поля. Вещество на Солнце всюду представляет собой намагниченную плазму.

Иногда в отдельных областях напряженность магнитного поля быстро и сильно возрастает. Этот процесс сопровождается целым комплексом явлений солнечной активности. К ним относятся факелы и пятна в фотосфере, флоккулы в хромосфере, протуберанцы в короне. Наиболее заметным явлением, охватывающим все слои солнечной атмосферы, являются солнечные вспышки. Максимум солнечной активности наступает через каждые 11 лет. В годы наибольшей активности увеличивается количество пятен и вспышек на поверхности дневного светила.

Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд (рис. 12). Примерно 75 % – это водород, 25 % – гелий и менее 1 % – все другие химические элементы (в основном, углерод, кислород, азот и т.д.). Характерное время жизни звезды типа Солнца - 10 миллиардов лет. Запасов ядерного топлива хватит еще на пять миллиардов лет, после чего оно постепенно превратится в белый карлик.

Центральные части Солнца будут сжиматься, разогреваясь, а тепло, передаваемое при этом внешней оболочке, приведет к ее расширению до размеров, огромных по сравнению с современными.

Рис. 12. Химический состав Солнца

Солнце расширится настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и будет расходовать термоядерное «топливо» в сто раз быстрее, чем в настоящее время. Это приведет к увеличению размеров Солнца; наша звезда переместится в следующую группу и станет красным гигантом, размеры которого сравнимы с современным расстоянием от Земли до Солнца. В результате этих изменений светила жизнь на Земле исчезнет или найдет пристанище на внешних планетах.