Každý deň, keďže svet je svet, slnko vychádza cez východný horizont zeme a zapadá na západe. Môže byť vzdialená svetelné roky, ale naša hviezda je taká jasná, že sa na ňu nemôžeme pozerať priamo bez poškodenia. Potomz čoho je slnko?
čo je to slnko?
Slnko má na svojom povrchu teploty, ktoré môžu dosiahnuť až 5.500 XNUMX ° C, čo je skutočnosť, ktorá môže úplne roztopiť akúkoľvek sondu, ktorá sa pokúsi priblížiť a pristáť, dokonca aj z veľkej vzdialenosti. Je doslova príliš horúco na to, aby sme sa tam dostali, ale to neznamená, že sa to nedá študovať.
Existuje niekoľko techník, pomocou ktorých sme mohli začať objavovať tajomstvá hviezd, ktoré sú na nočnej oblohe, vrátane nášho slnka, a aby sme to vysvetlili, urobíme malú históriu.
rozptyl svetla
V roku 1802 pri pozorovaní kde vychádza slnko, vedcovi anglického pôvodu menom William Hyde Wollaston sa podarilo oddeliť slnečné svetlo pomocou hranola a podarilo sa mu pozorovať niečo, čo nečakal, a to sú tmavé čiary v spektre. Nemecký optik Joseph von Fraunhofer po rokoch vytvoril špeciálny prístroj, nazývaný spektrometer, pomocou ktorého sa svetlo lepšie rozptýli a tiež mohol pozorovať, že týchto nápadných tmavých čiar je viac.
Vedci okamžite zaznamenali, že tmavé čiary sa objavili tam, kde v spektre neboli žiadne farby, pretože v Slnku a okolo neho boli prvky, ktoré absorbovali tieto špecifické svetelné vlny. Preto sa dospelo k záveru, že tieto tmavé čiary ukazujú prítomnosť niektorých prvkov, ako je vápnik, sodík a vodík.
Bol to hlboký, nápadne krásny a jednoduchý objav, ale naučil nás aj niekoľko kľúčových prvkov hviezdy, ktorá je nám najbližšie. Ako však vyjadril aj fyzik Philipp Podsiadlowski, táto analýza má určité obmedzenia. Uvádza to preto, lebo teórie nám len vysvetľujú zloženie slnečného povrchu, ale neuvádzajú Z čoho je vyrobené slnko?
Tieto pozorovania a závery nás vedú k zamysleniu nad tým, čo je vo vnútri slnka a ako získalo všetku svoju energiu.
Pod zemou
Začiatkom XNUMX. storočia bola navrhnutá téza, že ak sa atómy vodíka dokážu zlúčiť, je možné, že vznikne úplne iný prvok, ktorým je hélium, a uprostred tohto procesu sa uvoľní energia. Slnko bolo preto bohaté na vodík a hélium a za svoju obrovskú energetickú silu vďačí formovaniu druhého prvku z prvého. Ale táto teória ešte musela byť dokázaná.
V roku 1930 sa zistilo, že slnečná energia bola spôsobená touto fúziou, ale aj to bola iba teória podľa vedca Podsiadlowského. Aby sme sa dozvedeli viac o hviezde, od ktorej závisí život nášho sveta, bolo potrebné vstúpiť do vnútra Zeme.
Aby to urobili, museli pochovať experimenty, ktoré boli spustené pod horami. Tak bol navrhnutý japonský detektor Super-Kamiokande (Super-K). Asi 1.000 metrov pod povrchom sa teda nachádza miestnosť, ktorá pôsobí smutne a zvláštne, obsahuje plytké jazero čistej vody a steny, strop a podlahu pod vodou pokrýva 13.000 XNUMX guľovitých predmetov.
Vyzerá to ako sci-fi zariadenie, ale funkciou Super-K je pokúsiť sa lepšie pochopiť, ako funguje Slnko, využívajúc skutočnosť, že každý prvok má jedinečné absorpčné spektrum.
Keďže je vo vnútri Zeme, je zrejmé, že Super-K nebol vytvorený na detekciu svetla. Namiesto toho sa očakáva, že zo stredu našej hviezdy sa vytvoria veľmi špeciálne častice a že budú schopné preletieť hmotou. Každú sekundu ich prejde mnoho biliónov. A keby tieto špeciálne detektory neexistovali, nevedeli by sme, že tam sú.
Ale Super-K je schopný odhaliť niekoľko z nich, asi 40 denne, vďaka svojmu špeciálnemu detektoru svetla, ktorý bol vynájdený na zachytenie momentu, v ktorom tieto častice, nazývané neutrína, prichádzajú do interakcie s jazerom čistej vody. Svetlo, ktoré sa vytvára, je veľmi slabé, ale vytvára akési halo, ktoré dokážu zachytiť neuveriteľne citlivé svetelné detektory.
Fúzia atómov vo vnútri hviezd vysvetľuje vznik neutrín. Niekoľko špeciálnych typov neutrín, ktoré boli identifikované touto metódou, sa považuje za jasný dôkaz jadrovej fúzie vodíka na hélium, ku ktorému dochádza vo vnútri Slnka, a nie je známe žiadne iné vysvetlenie toho, ako neutrína vznikajú. Ale schopnosť ich študovať nám umožní pozorovať, čo sa deje vo vnútri Slnka takmer v reálnom čase.
Slnečné škvrny
Je ľahké získať predstavu, že Slnko je stály prvok. Ale nie je to tak, pretože hviezdy majú cykly a dĺžku života, ktoré sa menia podľa ich veľkosti a pomeru. V osemdesiatych rokoch minulého storočia výskumníci pracujúci na misii Solar Maximum Mission poznamenali, že za posledných 1980 rokov energia Slnka vybledla a potom bola schopná získať stratenú energiu.
Bolo tiež nemysliteľné, koľko slnečných škvŕn, čo sú oblasti Slnka s nižšími teplotami, súviselo s touto činnosťou. Čím viac škvŕn bolo, tým viac energie sa uvoľnilo. Vyzerá to ako protirečenie, ale čím viac slnečných škvŕn je, teda čím viac chladných prvkov je, tým je Slnko teplejšie, čo potvrdzuje aj Simon Foester z Imperial College London, Spojené kráľovstvo.
Čo vedci objavili?
Zistili, že na slnečnom povrchu sú obzvlášť jasné oblasti, ktoré sa nazývajú pochodne, ktoré vznikajú spolu so slnečnými škvrnami, ale sú viditeľné na oboch stranách, a práve z týchto pochodní sa uvoľňuje dodatočná energia pomocou lúčov. X a rádio vlny.
Ďalším problémom je, že je možné detekovať slnečné erupcie, čo sú obrovské záblesky hmoty, ktoré majú svoj pôvod vo vytváraní akumulácie magnetickej energie zo Slnka. To znamená, že hviezdy sú schopné vyžarovať žiarenie cez elektromagnetické spektrum. a tieto erupcie možno pozorovať pomocou röntgenových detektorov a môžu nám pomôcť zistiť z čoho je slnko To nás vedie k tomu, aby sme mohli pozorovať Charakteristika slnečného žiarenia.
Aj keď existujú aj iné spôsoby, ako ich odhaliť. Jeden z tých, ktorý sa používa, je cez rádiové vlny a ďalší spôsob je cez elektromagnetické žiarenie. Obrovský rádioteleskop Jodrell Bank v Anglicku je prvý svojho druhu na svete a je schopný detekovať slnečné erupcie, čo potvrdil aj vedec Tim O'Brien z univerzity v Manchestri, ktorý na tom istom pracuje.
V prípade, že sa hviezda správa normálne, teda nemá veľkú aktivitu, nevyžaruje príliš veľa rádiových vĺn. Keď sa však hviezdy rodia alebo umierajú, sú schopné generovať obrovské emisie. Čo môžete vidieť, sú aktívne prvky. Pozorujeme výbuchy hviezd, rázové vlny a generované hviezdne vetry.
Rádiové teleskopy využíva aj írska vedkyňa Jocelyn Bell Burnell na objavovanie pulzarov, čo je špeciálny druh neutrónovej hviezdy. Neutrónové hviezdy vznikajú po obrovských výbuchoch, ku ktorým dochádza, keď sa hviezda zrúti do seba a stane sa neuveriteľne hustou.
Pulzary sú príkladmi triedy hviezd, ktoré vyžarujú elektromagnetické žiarenie, ktoré môžu zachytiť rádioteleskopy. Ide o signál, ktorý nie je príliš pravidelný, ktorý je možné vysielať každých pár milisekúnd a ktorý najprv viacerých výskumníkov viedol k tomu, že sa začali pýtať, či ide o spôsoby komunikácie inteligentných druhov, ktoré sa nachádzajú v inej časti vesmíru.
Emisia pulzarov
V dôsledku objavu mnohých ďalších pulzarov sa dnes uznáva, že toto vyžarovanie pravidelných pulzov je spôsobené rotáciou samotnej hviezdy. Ak sa pozriete na oblohu v tomto zornom poli, môžete vidieť pravidelný záblesk svetla, ktorý prechádza okolo, podobne ako by sa správal maják.
Niektoré hviezdy majú byť pulzarmi
Našťastie, naše slnko medzi ne nepatrí, pretože je príliš malé na to, aby explodovalo v reakcii supernovy, keď dosiahne koniec svojej životnosti. V skutočnosti, keď nastane hviezdna explózia, bolo pozorované, že vznikla supernova, ktorá je 570.000 XNUMX-krát jasnejšia ako Slnko.
Aký je váš osud zo slnka?
Z pozorovaní iných hviezd v našej galaxii je známe, že existuje široká škála možností. Ale na základe toho, čo je známe o hmotnosti nášho Slnka a porovnania s inými hviezdami, budúcnosť Slnka sa zdá byť veľmi jasná a to, že sa bude postupne rozširovať až do konca svojho života, čo sa stane v r. ďalších 5.000 miliárd rokov, kým sa z neho stane červený obr.
Potom po niekoľkých výbuchoch zostane len vnútorné uhlíkové jadro, o ktorom sa špekuluje, že má rovnakú veľkosť ako Zem a bude pomaly chladnúť po dobu viac ako miliardy rokov. Zaujímavosťou je, že o Slnku zostáva skrytých veľa tajomstiev a veľa relevantných projektov, ktoré ich chcú pomôcť odhaliť.
Príkladom týchto iniciatív je misia NASA Solar Probe Plus, ktorá sa pokúsi priblížiť k Slnku bližšie ako kedykoľvek predtým, aby zistila, z čoho sa Slnko skladá., s cieľom pokúsiť sa zistiť, ako vznikajú slnečné vetry a objaviť dôvod, prečo je slnečná koróna, čo je plazmová aura okolo hviezdy, teplejšia ako jej povrch. Zatiaľ poznáme len niekoľko základných tajomstiev slnka.
energie
Fyzici používajú termín energia na označenie schopnosti zmeniť stav alebo vytvoriť iný v dôsledku pohybu alebo ktorá generuje elektromagnetické žiarenie, ktorým môže byť svetlo alebo teplo, a preto toto slovo pochádza z gréčtiny a znamená sila v akcii.
V medzinárodnom systéme sa energia meria v jouloch, ale v bežnom slovníku sa väčšinou vyjadruje v kilowatthodinách, no musíme si uvedomiť, že podľa prvého zákona termodynamiky sa energia šetrí v uzavretom systéme.
Termodynamika
Toto je založené na prvom a druhom princípe, to znamená, že energia sa zachováva a entropia sa zvyšuje, tieto princípy kladú veľké obmedzenia na akýkoľvek model vesmíru, navyše sa rodí niekoľko vlastností priestoru a času v termodynamickom zmysle.
Preto by sa tieto poznatky nemali považovať za základné konštrukcie podstatných interakcií, v tomto zmysle je časopriestor termodynamický, navyše, ak sa prijme dávať dokopy štatistické argumenty, bude potrebné sa pýtať, či veľkosti vesmíru sú pravdepodobne termodynamické, potom by sa náš vesmír riadil skôr entropickými veličinami ako absolútnymi silami.
Elektromagnetizmus
Táto sila vychádza z Maxwellovej vlnovej teórie a jej rovníc, no tieto teórie nie sú veľmi jasne pochopené, no nevychádzajú z jeho pôvodnej interpretácie vzťahu medzi poľami E a B, ale z teórie Ludviga Lorenza, s ktorou Maxwell nikdy súhlasil.
Maxwell si myslel, že tieto dve polia musia byť indukované cyklicky, aby sa zachovala rýchlosť svetla, na rozdiel od Lorenza si myslel, že v týchto dvoch poliach je vhodné získať maximálnu intenzitu synchronizovaným spôsobom a súčasne zachovať rýchlosť.
Takže on z čoho je slnko, vďaka vodíku a héliu v neustálej interakcii, ktorá je schopná produkovať energiu, svetlo, teplo a elektromagnetizmus, ktoré absolútne ovplyvňujú zachovanie života na našej planéte.
