солнце

солнце

Снимок сделан в видимом свете с солнечным фильтром в 2013 году с солнечными пятнами и затемнением к краю .
Изображение в ложном цвете, полученное в 2010 году, в ультрафиолетовом свете (длина волны 30,4 нм)
Имена	Солнце, Сол / ев ɒ л / , [1] Sól , Гелиос / ч я л я ə с / [2]
Прилагательные	Солнечная / с oʊ л ər / [3]
Данные наблюдений
Среднее расстояние от Земли	1  AU ≈1.496 × 10 8  км [4] 8 мин 19 с при скорости света
Визуальная яркость ( В )	-26,74 [5]
Абсолютная величина	4.83 [5]
Спектральная классификация	G2V [6]
Металличность	Z = 0,0122 [7]
Угловой размер	31,6–32,7 угловых минут [8] ≈ 0,5 градуса
Орбитальные характеристики
Среднее расстояние от ядра Млечного Пути	≈ 2,7 × 10 17  км ≈29000  световых лет
Галактический период	(2,25–2,50) × 10 8 лет
Скорость	≈ 220 км / с (орбита вокруг центра Млечного Пути) ≈ 20 км / с (относительно средней скорости других звезд в звездной окрестности) ≈ 370 км / с [9] (относительно космического микроволнового фона )
Физические характеристики
Экваториальный радиус	695 700  км, [10] 696 342 км [11] 109  × Земля [12]
Экваториальная окружность	4,379 × 10 6  км [12] 109 × Земля [12]
Сплющивание	9 × 10 −6
Площадь поверхности	6,09 × 10 12  км 2 [12] 12000 × Земля [12]
Объем	1,41 × 10 18  км 3 [12] 1,300,000 × Земля
Масса	1,9885 × 10 30  кг [5] 333 000  Земель [5]
Средняя плотность	1,408 г / см 3 [5] [12] [13] 0,255 × Земля [5] [12]
Центральная плотность (смоделированная)	162,2 г / см 3 [5] 12,4 × Земля
Экваториальная поверхностная гравитация	274 м / с 2 [5] 28 × Земля [12]
Фактор момента инерции	0,070 [5] (оценка)
Скорость убегания (с поверхности)	617,7 км / с [12] 55 × Земля [12]
Температура	Центр (смоделирован): 1,57 × 10 7  K [5] Фотосфера (эффективная):5,772  K [5] Корона : ≈ 5 × 10 6  К
Светимость (L золь )	3,828 × 10 26  Вт [5] ≈ 3,75 × 10 28  лм ≈ 98 лм / Вт эффективность
Цвет (BV)	0,63
Среднее сияние  (я соль )	2,009 × 10 7  Вт · м −2 · ср −1
Возраст	≈ 4,6 миллиарда лет [14] [15]
Характеристики вращения
Наклон	7,25 ° [5] (до эклиптики ) 67,23 ° (до плоскости Галактики )
Прямое восхождение к Северному полюсу [16]	286.13 ° 19 ч 4 мин 30 с
Склонение Северного полюса	+ 63.87 ° 63 ° 52 'северной широты
Сидерический период вращения (на экваторе)	25,05 д [5]
(на 16 ° широты)	25,38 д [5] 25 д 9 ч 7 мин 12 с [16]
(на полюсах)	34,4 д [5]
Скорость вращения (на экваторе)	7,189 × 10 3  км / ч [12]
Фотосферный состав (по массе)
Водород	73,46% [17]
Гелий	24,85%
Кислород	0,77%
Углерод	0,29%
Утюг	0,16%
Неон	0,12%
Азот	0,09%
Кремний	0,07%
Магний	0,05%
Сера	0,04%

ВС является звездой в центре Солнечной системы . Это почти идеальный шар горячей плазмы , ^{[18] [19]} нагревают до раскаленного путем ядерного синтеза реакций в его ядре, излучающих на энергию в основном в качестве видимого света и инфракрасного излучения. Это, безусловно, самый важный источник энергии для жизни на Земле . Его диаметр составляет около 1,39 миллиона километров (864 000 миль), что в 109 раз больше диаметра Земли. Его массапримерно в 330 000 раз больше, чем Земля, и составляет около 99,86% от общей массы Солнечной системы. ^[20] Примерно три четверти Солнца массы состоит из водорода (~ 73%); остальное - в основном гелий (~ 25%) с гораздо меньшими количествами более тяжелых элементов, включая кислород , углерод , неон и железо . ^[21]

Солнце - звезда главной последовательности G-типа (G2V), основанная на его спектральном классе . Таким образом, его неофициально и не совсем точно называют желтым карликом (его свет ближе к белому, чем к желтому). Он образовался примерно 4,6 миллиарда ^{[a] [14] [22]} лет назад в результате гравитационного коллапса вещества в области большого молекулярного облака . Большая часть этого вещества собралась в центре, тогда как остальная часть сплющилась в вращающийся диск, который стал Солнечной системой . Центральная масса стала настолько горячей и плотной, что в конечном итоге инициировал ядерный синтез в ее ядре.. Считается, что почти все звезды образуются в результате этого процесса .

В своем ядре Солнце в настоящее время сплавляет около 600 миллионов тонн водорода в гелий каждую секунду, превращая в результате 4 миллиона тонн вещества в энергию каждую секунду. Эта энергия, выход которой из ядра может занять от 10 000 до 170 000 лет, является источником солнечного света и тепла. Когда синтез водорода в его ядре уменьшился до точки, при которой Солнце больше не находится в гидростатическом равновесии , его ядро ​​подвергнется заметному увеличению плотности и температуры, в то время как его внешние слои расширятся, в конечном итоге превратив Солнце в красного гиганта . Подсчитано, что Солнце станет достаточно большим, чтобы поглотить текущие орбиты Меркурия и Венеры., и сделать Землю непригодной для жизни - но не примерно на пять миллиардов лет. После этого он сбросит свои внешние слои и станет плотным типом остывающей звезды, известной как белый карлик , и больше не будет вырабатывать энергию путем синтеза, но по-прежнему будет светиться и выделять тепло от своего предыдущего синтеза.

Огромное влияние Солнца на Землю было признано с доисторических времен . ВС была расценена некоторыми культуры в качестве божеств . Синодический вращения Земли и ее орбиты вокруг Солнца являются основой солнечных календарей , один из которых является григорианский календарь , преобладающий календарь используется сегодня.

Имя и этимология

Английское слово ВС разработан из старого английского Сунне . Когнаты появляются в других германских языках , в том числе Запада фризской Sinne , голландский ЗОНА , Нижненемецкий Сунн , стандартный немецкого Sonne , баварская Сунны , древнескандинавская сунны и готической SunnO . Все эти слова происходят от протогерманского * sunnōn. ^{[23] [24]} Это в конечном итоге связано со словом «солнце» в других ветвях индоевропейского языка.семья, хотя в большинстве случаев встречается именительная основа с l , а не родительная основа в n , как, например, в латинском sōl , греческом ἥλιος hēlios , валлийском haul и русском солнце solntse (произносится sontse ), а также (с * l> r ) Санскрит स्वर svár и персидский ور xvar . Действительно, l- ствол сохранился и в протогерманском языке, как и * sōwelan, который дал начало готическому сауилу (наряду с сунно ) и древнескандинавскому прозаическому солю (наряду с поэтическим сунной).), а через него - слова, обозначающие «солнце» в современных скандинавских языках: шведский и датский solen , исландский sólin и т. д. ^[24]

В английском языке, греческие и латинские слова встречаются в поэзии как персонификация Солнца, Гелиос / ч я л я ə s / и Sol / s ɒ л / , ^{[2] [1]} в то время как в научной фантастике «Соль» может использоваться как имя Солнца, чтобы отличать его от других звезд. Термин « соль » с строчной буквой «s» используется планетными астрономами в течение одного солнечного дня на другой планете, такой как Марс . ^[25]

Основные прилагательные для Солнца на английском языке являются солнечными для солнечного света и, в технических условиях, солнечных / s oʊ л ər / , ^[3] от латинского золя ^[26] - последний Найденных в терминах , такие как солнечный день , солнечное затмение и Солнечная система (иногда Солнечная система ). От греческого Helios приходит редко прилагательное совпадающий с заходом солнца / ч я л я æ к / . ^[27]

Английское название дня недели воскресенье происходит от древнеанглийского Sunnandæg «солнечный день», германской интерпретации латинской фразы diēs sōlis , которая сама по себе является переводом греческого ἡμέρα ἡλίου hēmera hēliou «день солнца». ^[28]

Общие характеристики

Солнце - звезда главной последовательности G-типа, которая составляет около 99,86% массы Солнечной системы. Солнце имеет абсолютную величину +4,83, что по оценкам ярче, чем около 85% звезд Млечного Пути , большинство из которых являются красными карликами . ^{[29] [30]} Солнце - это звезда населения I , богатая тяжелыми элементами, ^[b] . ^[31] Образование Солнца могло быть вызвано ударными волнами от одной или нескольких близлежащих сверхновых . ^[32] Об этом свидетельствует высокое содержание тяжелых элементов в Солнечной системе, таких как золото иурана , относительно содержания этих элементов в так называемых звездах популяции II , бедных тяжелыми элементами. Наиболее вероятно, что тяжелые элементы могли образоваться в результате эндотермических ядерных реакций во время сверхновой или в результате трансмутации путем поглощения нейтронов в массивной звезде второго поколения. ^[31]

Солнце - безусловно, самый яркий объект на небе Земли с видимой величиной -26,74. ^{[33] [34]} Это примерно в 13 миллиардов раз ярче, чем следующая по яркости звезда, Сириус , которая имеет видимую величину -1,46. Одна астрономическая единица (около 150 000 000 км; 93 000 000 миль) определяется как среднее расстояние от центра Солнца до центра Земли, хотя расстояние меняется по мере того, как Земля перемещается от перигелия в январе к афелию в июле. ^[35]На этом среднем расстоянии свет проходит от горизонта Солнца до горизонта Земли примерно за 8 минут 19 секунд, в то время как свет от ближайших точек Солнца и Земли занимает примерно две секунды меньше. Энергия этого солнечного света поддерживает практически всю жизнь ^[с] на Земле фотосинтеза , ^[36] и дисководы климат Земли и погода.

Солнце не имеет определенной границы, но его плотность экспоненциально уменьшается с увеличением высоты над фотосферой . ^[37] Для целей измерения радиус Солнца считается расстоянием от его центра до края фотосферы , видимой поверхности Солнца. ^[38] По этому показателю Солнце представляет собой почти идеальную сферу со сжатием, оцениваемым примерно в 9 миллионных долей ^[39], что означает, что его полярный диаметр отличается от его экваториального диаметра всего на 10 километров (6,2 мили). ^[40] Приливный эффект планет слаб и не оказывает существенного влияния на форму Солнца. ^[41]Солнце вращается на экваторе быстрее, чем на полюсах . Это дифференциальное вращение вызвано конвективным движением из-за переноса тепла и силой Кориолиса из-за вращения Солнца. В системе координат, определяемой звездами, период вращения составляет приблизительно 25,6 дня на экваторе и 33,5 дня на полюсах. Если смотреть с Земли, вращающейся вокруг Солнца, видимый период вращения Солнца на его экваторе составляет около 28 дней. ^[42] Если смотреть с выгодной позиции над своим северным полюсом, Солнце вращается против часовой стрелки вокруг своей оси вращения. ^{[d] [43]}

Солнечный свет

Солнечные постоянная является количеством энергии , что Солнце месторождения на единицу площади, которая подвергается воздействию прямого солнечного света. Солнечная постоянная примерно равна1368 Вт / м ² (ватт на квадратный метр) на расстоянии одной астрономической единицы (а.е.) от Солнца (то есть на Земле или рядом с ней). ^[44] Солнечный свет на поверхности Земли, ослабляется по атмосфере Земли , так что меньше энергии поступает на поверхность (ближе к1000 Вт / м ² ) в ясную погоду, когда Солнце находится в зените . ^[45] Солнечный свет в верхней части атмосферы Земли состоит (по общей энергии) из примерно 50% инфракрасного света, 40% видимого света и 10% ультрафиолетового света. ^[46] Атмосфера, в частности, отфильтровывает более 70% солнечного ультрафиолета, особенно на более коротких длинах волн. ^[47] Солнечное ультрафиолетовое излучение ионизирует верхние слои атмосферы на дневной стороне Земли, создавая электропроводящую ионосферу . ^[48]

Цвет Солнца белый, с индексом цветового пространства CIE около (0,3, 0,3), если смотреть из космоса или когда Солнце находится высоко в небе, а яркость Солнца на длину волны достигает пиков в зеленой части спектра. ^{[49] [50]} Когда Солнце находится низко в небе, атмосферное рассеяние делает Солнце желтым, красным, оранжевым или пурпурным. Несмотря на его типичную белизну, большинство ^{[примечание 1]} людей мысленно представляют Солнце желтым; причины этого являются предметом споров. ^[51] Солнце - звезда G2V , где G2 указывает на температуру его поверхности примерно 5778 К (5505 ° C, 9,941 ° F), а Vчто это, как и большинство звезд, звезда главной последовательности . ^{[52] [53]} Средняя яркость Солнца составляет около 1,88 гига  кандела на квадратный метр , но если смотреть сквозь атмосферу Земли, она снижается до 1,44 Гкд / м ² . ^[e] Однако яркость диска Солнца непостоянна ( затемнение к краю ).

Сочинение

Солнце состоит в основном из химических элементов - водорода и гелия . В это время жизни Солнца они составляют 74,9% и 23,8% массы Солнца в фотосфере соответственно. ^[54] Все более тяжелые элементы, называемые в астрономии металлами , составляют менее 2% массы, включая кислород (примерно 1% массы Солнца), углерод (0,3%), неон (0,2%) и железо (0,2%). %), являясь наиболее распространенным. ^[55]

Первоначальный химический состав Солнца был унаследован от межзвездной среды , из которой оно образовалось. Первоначально он должен был содержать около 71,1% водорода, 27,4% гелия и 1,5% более тяжелых элементов. ^[54] Водород и большая часть гелия на Солнце были бы произведены нуклеосинтезом Большого взрыва в первые 20 минут существования Вселенной, а более тяжелые элементы были произведены предыдущими поколениями звезд до образования Солнца и распространились в межзвездная среда на последних этапах звездной жизни и в результате таких событий, как сверхновые . ^[56]

С момента образования Солнца основной процесс термоядерного синтеза включал превращение водорода в гелий. За последние 4,6 миллиарда лет количество гелия и его расположение на Солнце постепенно изменились. В ядре доля гелия увеличилась с 24% до 60% из-за синтеза, а некоторые гелий и тяжелые элементы осели из фотосферы по направлению к центру Солнца из-за гравитации . Пропорции металлов (более тяжелых элементов) не изменились. Тепло передается наружу от ядра Солнца за счет излучения, а не за счет конвекции (см. Радиационная зона ниже), поэтому продукты термоядерного синтеза не поднимаются наружу под действием тепла; они остаются в ядре ^[57]и постепенно внутреннее ядро ​​гелия начало формироваться, которое не может быть сплавлено, потому что в настоящее время ядро ​​Солнца недостаточно горячее или плотное, чтобы сплавить гелий. В современной фотосфере доля гелия уменьшена, а металличность составляет всего 84% от того, что было в протозвездной фазе (до начала ядерного синтеза в ядре). В будущем гелий будет продолжать накапливаться в ядре, и примерно через 5 миллиардов лет это постепенное накопление в конечном итоге приведет к тому, что Солнце выйдет из главной последовательности и станет красным гигантом . ^[58]

Химический состав фотосферы обычно считается представителем состава исконной Солнечной системы. ^[59] Содержание тяжелых солнечных элементов, описанное выше, обычно измеряется как с помощью спектроскопии фотосферы Солнца, так и путем измерения содержания в метеоритах , которые никогда не нагревались до температуры плавления. Считается, что эти метеориты сохраняют состав протозвездного Солнца, и поэтому на них не влияет оседание тяжелых элементов. Оба метода в целом хорошо согласуются. ^[21]

Однократно ионизированные элементы группы железа

В 1970-х годах большое количество исследований было сосредоточено на содержании элементов группы железа на Солнце. ^{[60] [61]} Несмотря на то, что были проведены значительные исследования, до 1978 года было трудно определить содержание некоторых элементов группы железа (например, кобальта и марганца ) с помощью спектрографии из-за их сверхтонкой структуры . ^[60]

Первый в значительной степени полный набор сил осцилляторов однократно ионизированных элементов группы железа был доступен в 1960-х годах ^[62] и впоследствии был улучшен. ^[63] В 1978 году были получены данные о содержании однократно ионизированных элементов группы железа. ^[60]

Изотопный состав

Различные авторы считают наличие градиента в изотопных составах солнечных и планетарных благородных газов , ^[64] , например , корреляция между изотопными составами неона и ксеноном на Солнце и на планетах. ^[65]

До 1983 года считалось, что все Солнце имеет тот же состав, что и солнечная атмосфера. ^[66] В 1983 году было заявлено, что именно фракционирование в самом Солнце вызвало взаимосвязь изотопного состава между благородными газами, установленными на планете и имплантированными солнечным ветром. ^[66]

Структура и слияние

Структура Солнца состоит из следующих слоев:

• Ядро - внутренние 20-25% радиуса Солнца, где температура (энергия) и давление достаточны для ядерного синтеза . Водород превращается в гелий (который в настоящее время не может быть синтезирован на данном этапе жизни Солнца). В процессе термоядерного синтеза высвобождается энергия, и ядро ​​постепенно обогащается гелием.
• Радиационная зона - Конвекция не может возникнуть, пока не приблизится к поверхности Солнца. Следовательно, между примерно 20-25% радиуса и 70% радиуса существует «радиационная зона», в которой передача энергии происходит посредством излучения (фотонов), а не конвекции.
• Тахоклин - пограничная область между радиационной и конвективной зонами.
• Конвективная зона - между примерно 70% радиуса Солнца и точкой, близкой к видимой поверхности, Солнце прохладное и достаточно диффузное для возникновения конвекции, и оно становится основным средством передачи тепла наружу, подобно погодным ячейкам, которые образуются в земная атмосфера.
• Фотосфера - самая глубокая часть Солнца, которую мы можем наблюдать непосредственно в видимом свете. Поскольку Солнце - газообразный объект, у него нет четко определенной поверхности; его видимые части обычно делятся на «фотосферу» и «атмосферу».
• Атмосфера - газовое «гало», окружающее Солнце, состоящее из хромосферы , переходной области Солнца , короны и гелиосферы . Их можно увидеть, когда основная часть Солнца скрыта, например, во время солнечного затмения .

Основной

Ядро Солнца простирается от центра до примерно 20-25% от радиуса Солнца. ^[67] Он имеет плотность до150 г / см ^{3 [68] [69]} (примерно в 150 раз больше плотности воды) и температура около 15,7 миллионов кельвинов (K). ^[69] Напротив, температура поверхности Солнца приблизительно равна5800 K . Недавний анализ данных миссии SOHO свидетельствует о более высокой скорости вращения в активной зоне, чем в радиационной зоне выше. ^{[67] На} протяжении большей части жизни Солнца энергия вырабатывалась ядерным синтезом в области ядра посредством серии ядерных реакций, называемых цепочкой p – p (протон-протон) ; этот процесс превращает водород в гелий. ^[70] Только 0,8% энергии, генерируемой на Солнце, поступает из другой последовательности реакций синтеза, называемой циклом CNO , хотя ожидается, что эта доля будет увеличиваться по мере старения Солнца. ^{[71] [72]}

Ядро - единственная область на Солнце, которая производит заметное количество тепловой энергии за счет синтеза; 99% энергии вырабатывается в пределах 24% радиуса Солнца, а в 30% радиуса синтез практически полностью прекратился. Остальная часть Солнца нагревается этой энергией, поскольку она передается наружу через множество последовательных слоев, наконец, в солнечную фотосферу, где она уходит в космос посредством излучения (фотоны) или адвекции (массивные частицы). ^{[52] [73]}

Протон-протонная цепочка возникает вокруг 9,2 × 10 ³⁷ раз в секунду в ядре, конвертируя около 3,7 × 10 ³⁸ протонов в альфа-частицы (ядра гелия) каждую секунду (из всего ~ 8,9 × 10 ⁵⁶ свободных протонов на Солнце), или около6,2 × 10 ¹¹  кг / с . ^[52] Слияние четырех свободных протонов (ядер водорода) в одну альфа-частицу (ядро гелия) высвобождает около 0,7% объединенной массы в виде энергии, ^[74] поэтому Солнце выделяет энергию со скоростью преобразования массы в энергию 4,26 миллиона метрических единиц. тонн в секунду (что требует 600 метрических мегатонн водорода ^[75] ), за 384,6  йоттаватт (3,846 × 10 ²⁶  Вт ), ^[5] или 9,192 × 10 ¹⁰  мегатонн в тротиловом эквиваленте в секунду. Большая выходная мощность Солнца в основном связана с огромным размером и плотностью его ядра (по сравнению с Землей и объектами на Земле), при этом на кубический метр вырабатывается довольно небольшое количество энергии . Теоретические модели внутренней части Солнца указывают на максимальную плотность мощности или выработку энергии примерно 276,5 Вт на кубический метр в центре ядра ^[76], что примерно соответствует плотности мощности внутри компостной кучи . ^{[77] [f]}

Скорость плавления в ядре находится в самокорректирующемся равновесии: немного более высокая скорость плавления приведет к большему нагреву и небольшому расширению ядра по сравнению с весом внешних слоев, уменьшая плотность и, следовательно, скорость плавления и корректируя возмущение ; и немного более низкая скорость вызовет охлаждение и небольшое сжатие ядра, увеличивая плотность и увеличивая скорость плавления и снова возвращая ее к нынешней скорости. ^{[78] [79]}

Радиационная зона

От сердцевины из примерно до 0,7 радиусов Солнца , тепловое излучение является основным средством передачи энергии. ^[80] Температура падает примерно с 7 миллионов до 2 миллионов кельвинов с увеличением расстояния от ядра. ^[69] Этот температурный градиент меньше значения адиабатического градиента и, следовательно, не может вызывать конвекцию, что объясняет, почему передача энергии через эту зону происходит за счет излучения, а не тепловой конвекции. ^[69] Ионы водорода и гелия испускают фотоны, которые проходят лишь короткое расстояние, прежде чем повторно поглощаются другими ионами. ^[80]Плотность падает стократно (с 20 г / см ³ до 0,2 г / см ³ ) с 0,25 радиуса Солнца до 0,7 радиуса, вершины радиационной зоны. ^[80]

Тахоклин

Радиационная зона и конвективная зона разделены переходным слоем - тахоклином . Это область, где резкое изменение режима между равномерным вращением радиационной зоны и дифференциальным вращением конвективной зоны приводит к большому сдвигу между ними - условию, при котором последовательные горизонтальные слои скользят друг мимо друга. ^[81] В настоящее время предполагается (см. Солнечное динамо ), что магнитное динамо внутри этого слоя генерирует магнитное поле Солнца . ^[69]

Конвективная зона

Зона конвекции Солнца простирается от 0,7 радиуса Солнца (500 000 км) до поверхности. В этом слое солнечная плазма недостаточно плотная или горячая, чтобы передавать тепловую энергию изнутри наружу посредством излучения. Вместо этого плотность плазмы достаточно мала, чтобы позволить конвективным токам развиваться и перемещать энергию Солнца наружу к его поверхности. Материал, нагретый на тахоклине, улавливает тепло и расширяется, тем самым уменьшая его плотность и позволяя ему подниматься. В результате упорядоченное движение массы превращается в тепловые ячейки, которые переносят большую часть тепла наружу в фотосферу Солнца, расположенную выше. Как только материал диффузно и радиационно охлаждается непосредственно под фотосферной поверхностью, его плотность увеличивается, и он опускается к основанию конвективной зоны,где он снова забирает тепло из верхней части радиационной зоны, и конвективный цикл продолжается. В фотосфере температура упала до 5700 К, а плотность всего до 0,2 г / м 2.³ (около 1/6 000 плотности воздуха на уровне моря). ^[69]

Тепловые столбы конвективной зоны образуют отпечаток на поверхности Солнца, придавая ему гранулированный вид, который называется солнечной грануляцией в наименьшем масштабе и супергрануляцией в более крупных масштабах. Турбулентная конвекция в этой внешней части внутренней части Солнца поддерживает «мелкомасштабное» динамо-действие над приповерхностным объемом Солнца. ^[69] Тепловые столбы Солнца представляют собой ячейки Бенара и имеют форму примерно шестиугольной призмы. ^[82]

Фотографиисфера

Видимая поверхность Солнца, фотосфера - это слой, под которым Солнце становится непрозрачным для видимого света. ^[83] Фотоны, произведенные в этом слое, покидают Солнце через прозрачную солнечную атмосферу над ним и становятся солнечным излучением, солнечным светом. Изменение непрозрачности происходит из-за уменьшения количества ионов H - , которые легко поглощают видимый свет. ^[83] И наоборот, видимый свет, который мы видим, возникает, когда электроны реагируют с атомами водорода с образованием ионов H ^- . ^{[84] [85]}Фотосфера имеет толщину от десятков до сотен километров и немного менее непрозрачна, чем воздух на Земле. Так как верхняя часть фотосферы холоднее , чем в нижней части, изображение Солнца появляется в центре ярче , чем на краю или конечности солнечного диска, в явление , известное как потемнения к краю. ^[83] Спектр солнечного света примерно такой же, как у черного тела, излучающего на5777  К , чередующиеся с линиями атомного поглощения тонких слоев над фотосферой. Фотосфера имеет плотность частиц ~ 10 ²³  м ^-3 (около 0,37% от количества частиц в объеме атмосферы Земли на уровне моря). Фотосфера ионизирована не полностью - степень ионизации составляет около 3%, в результате чего почти весь водород остается в атомарной форме. ^[86]

Во время ранних исследований оптического спектра фотосферы были обнаружены некоторые линии поглощения, которые не соответствовали никаким химическим элементам, известным тогда на Земле. В 1868 году Норман Локьер предположил, что эти линии поглощения были вызваны новым элементом, который он назвал гелием в честь греческого бога Солнца Гелиоса . Двадцать пять лет спустя на Земле был выделен гелий. ^[87]

Атмосфера

Во время полного солнечного затмения, когда диск Солнца покрыт диском Луны , можно увидеть части окружающей атмосферы Солнца. Он состоит из четырех отдельных частей: хромосферы, переходной области, короны и гелиосферы.

Самый холодный слой Солнца - это область минимума температуры, простирающаяся примерно до На высоте 500 км над фотосферой и имеет температуру около+4100  K . ^[83] Эта часть Солнца достаточно холодная, чтобы позволить существование простых молекул, таких как окись углерода и вода, которые можно обнаружить по их спектрам поглощения. ^[88]

Хромосфера, переходная область и корона намного горячее, чем поверхность Солнца. ^[83] Причина не совсем понятна, но данные свидетельствуют о том, что у альвеновских волн может быть достаточно энергии, чтобы нагреть корону. ^[89]

Выше слоя минимальной температуры находится слой примерно Толщина 2000 км , преобладает спектр линий излучения и поглощения. ^[83] Это называется хромосферой от греческого корня « цветность» , что означает цвет, потому что хромосфера видна как цветная вспышка в начале и в конце полного солнечного затмения. ^[80] Температура хромосферы постепенно увеличивается с высотой, достигая примерно20 000 К в верхней части. ^[83] В верхней части хромосферы гелий частично ионизируется . ^[90]

Над хромосферой в тонкой (около 200 км ), температура быстро растет примерно от20 000  К в верхней хромосфере до корональных температур ближе к1 000 000  К . ^[91] Повышению температуры способствует полная ионизация гелия в переходной области, что значительно снижает радиационное охлаждение плазмы. ^[90] Переходная зона не происходит на четко определенной высоте. Скорее, он образует своего рода нимб вокруг хромосферных элементов, таких как спикулы и волокна , и находится в постоянном хаотическом движении. ^[80] Переходную область трудно увидеть с поверхности Земли, но легко наблюдать из космоса приборами, чувствительными к крайнему ультрафиолетовому диапазону спектра .^[92]

Корона - это следующий слой Солнца. Низкая корона около поверхности Солнца имеет плотность частиц от 10 ¹⁵  м ^–3 до 10 ¹⁶  м ^–3 . ^{[90] [g]} Средняя температура короны и солнечного ветра составляет около 1 000 000–2 000 000 К; однако в самых горячих регионах она составляет 8 000 000–20 000 000 K. ^[91] Хотя полной теории, объясняющей температуру короны, еще не существует, по крайней мере, часть ее тепла, как известно, происходит от магнитного пересоединения . ^{[91] [93]}Корона - это протяженная атмосфера Солнца, объем которой намного превышает объем, заключенный в фотосфере Солнца. Поток плазмы от Солнца в межпланетное пространство - это солнечный ветер . ^[93]

Гелиосфера, самая тонкая внешняя атмосфера Солнца, заполнена плазмой солнечного ветра. Этот самый внешний слой Солнца начинается на расстоянии, на котором поток солнечного ветра становится суперальвеновским, то есть там, где поток становится быстрее, чем скорость альфвеновских волн, ^[94] примерно на 20 солнечных радиусах (0,1 а.е.) . Турбулентность и динамические силы в гелиосфере не могут повлиять на форму солнечной короны внутри, потому что информация может распространяться только со скоростью альфвеновских волн. Солнечный ветер непрерывно движется наружу через гелиосферу ^{[95] [96],} формируя солнечное магнитное поле в форме спирали ^[93], пока не столкнется с гелиопаузой. больше, чем 50 а.е. от Солнца. В декабре 2004 года зонд " Вояджер-1" прошел через ударный фронт, который считается частью гелиопаузы. ^[97] В конце 2012 года «Вояджер-1» зарегистрировал заметное увеличение количества столкновений космических лучей и резкое падение частиц с более низкой энергией из солнечного ветра, что свидетельствует о том, что зонд прошел через гелиопаузу и вошел в межзвездную среду . ^[98]

Фотоны и нейтрино

Фотоны гамма-излучения высокой энергии, первоначально высвобождаемые в результате реакций синтеза в ядре, почти сразу же поглощаются солнечной плазмой радиационной зоны, обычно после прохождения лишь нескольких миллиметров. Повторное излучение происходит в случайном направлении и обычно с немного меньшей энергией. При такой последовательности излучений и поглощений излучению требуется много времени, чтобы достичь поверхности Солнца. Оценки времени прохождения фотона колеблются от 10 000 до 170 000 лет. ^[99] Напротив, нейтрино занимает всего 2,3 секунды., которые составляют около 2% от общего количества энергии, производимой Солнцем, для достижения поверхности. Поскольку перенос энергии на Солнце - это процесс, в котором фотоны находятся в термодинамическом равновесии с веществом, временная шкала переноса энергии на Солнце больше, порядка 30 000 000 лет. Это время, которое потребуется Солнцу, чтобы вернуться в стабильное состояние, если скорость генерации энергии в его ядре внезапно изменится. ^[100]

Нейтрино также выделяются реакциями синтеза в ядре, но, в отличие от фотонов, они редко взаимодействуют с веществом, поэтому почти все они могут немедленно покинуть Солнце. В течение многих лет измерения количества нейтрино, произведенных на Солнце, были в три раза ниже, чем предсказывали теории . Это несоответствие было разрешено в 2001 году благодаря открытию эффектов осцилляции нейтрино : Солнце испускает количество нейтрино, предсказанное теории, но детекторы нейтрино отсутствовали ² / ₃ из них , потому что нейтрино изменили вкус к тому времени они были обнаружены. ^[101]

Магнитная активность

Магнитное поле

Солнце имеет магнитное поле, которое меняется по поверхности Солнца. Его полярное поле составляет 1–2 гаусс (0,0001–0,0002 Тл ), в то время как поле обычно составляет 3000 гаусс (0,3 Тл) в частях  Солнца, называемых солнечными пятнами, и 10–100 гаусс (0,001–0,01 Тл) в солнечных протуберанцах . ^[5]

Магнитное поле также зависит от времени и места. Квазипериодический 11-летний солнечный цикл - наиболее заметная вариация, при которой количество и размер солнечных пятен увеличивается и уменьшается. ^{[103] [104] [105]}

Солнечные пятна видны как темные пятна на фотосфере Солнца и соответствуют концентрациям магнитного поля, при которых конвективный перенос тепла из недр Солнца к поверхности запрещен. В результате солнечные пятна немного холоднее окружающей фотосферы, поэтому кажутся темными. При типичном солнечном минимуме видно несколько солнечных пятен, а иногда их вообще нельзя увидеть. Те, что действительно появляются, находятся на высоких солнечных широтах. По мере того, как солнечный цикл приближается к своему максимуму , солнечные пятна имеют тенденцию формироваться ближе к солнечному экватору - явление, известное как закон Шперера . Самые большие пятна могут достигать десятков тысяч километров в поперечнике. ^[106]

11-летний цикл солнечных пятен составляет половину 22-летнего динамо- цикла Бэбкока- Лейтона , который соответствует колебательному обмену энергией между тороидальным и полоидальным магнитными полями Солнца. В максимуме солнечного цикла внешнее полоидальное дипольное магнитное поле близко к минимальной напряженности динамо-цикла, но внутреннее тороидальноеквадрупольное поле, генерируемое дифференциальным вращением внутри тахоклина, близко к максимальной силе. В этот момент динамо-цикла всплывающий апвеллинг в конвективной зоне вызывает появление тороидального магнитного поля через фотосферу, в результате чего возникают пары солнечных пятен, примерно выровненных с востока на запад и имеющих следы с противоположными магнитными полярностями. Магнитная полярность пар солнечных пятен меняется каждый солнечный цикл, это явление известно как цикл Хейла. ^{[107] [108]}

Во время фазы спада солнечного цикла энергия перемещается от внутреннего тороидального магнитного поля к внешнему полоидальному, а количество и размер солнечных пятен уменьшается. В период минимума солнечного цикла тороидальное поле, соответственно, минимально, солнечные пятна относительно редки, а полоидальное поле максимально. С ростом следующего 11-летнего цикла солнечных пятен дифференциальное вращение смещает магнитную энергию обратно из полоидального поля в тороидальное, но с полярностью, противоположной предыдущему циклу. Процесс продолжается непрерывно, и в идеализированном упрощенном сценарии каждый 11-летний цикл солнечных пятен соответствует изменению общей полярности крупномасштабного магнитного поля Солнца. ^{[109] [110]}

Солнечное магнитное поле простирается далеко за пределы самого Солнца. Электропроводящая плазма солнечного ветра переносит магнитное поле Солнца в космос, образуя так называемое межпланетное магнитное поле . ^[93] В приближении, известном как идеальная магнитогидродинамика , частицы плазмы движутся только вдоль силовых линий магнитного поля. В результате направленный наружу солнечный ветер растягивает межпланетное магнитное поле наружу, заставляя его принимать примерно радиальную структуру. Для простого диполярного магнитного поля Солнца с противоположными полусферическими полярностями по обе стороны от солнечного магнитного экватора в солнечном ветре образуется тонкий токовый слой . ^[93]На больших расстояниях вращение Солнца скручивает диполярное магнитное поле и соответствующий токовый слой в спиральную структуру Архимеда, называемую спиралью Паркера. ^[93] Межпланетное магнитное поле намного сильнее, чем дипольная составляющая магнитного поля Солнца. Дипольное магнитное поле Солнца 50–400  мкТл (в фотосфере) уменьшается пропорционально обратному кубу расстояния, что приводит к предсказанному магнитному полю 0,1 нТл на расстоянии от Земли. Однако, согласно наблюдениям космического корабля, межпланетное поле в районе Земли составляет около 5 нТл, что примерно в сто раз больше. ^[111] Разница связана с магнитными полями, создаваемыми электрическими токами в плазме, окружающей Солнце.

Вариация активности

Магнитное поле Солнца приводит к множеству эффектов, которые в совокупности называются солнечной активностью . Солнечные вспышки и корональные выбросы массы, как правило, происходят в группах солнечных пятен. Медленно изменяющиеся высокоскоростные потоки солнечного ветра излучаются из корональных дыр на поверхности фотосферы. Как выбросы корональной массы, так и высокоскоростные потоки солнечного ветра переносят плазму и межпланетное магнитное поле в Солнечную систему. ^[112] Последствия солнечной активности на Земле включают полярные сияния в умеренных и высоких широтах, а также нарушение радиосвязи и электроснабжения . Считается, что солнечная активность сыграла большую роль вформирование и эволюция Солнечной системы .

С модуляцией солнечного цикла количества солнечных пятен происходит соответствующая модуляция условий космической погоды , в том числе тех, которые окружают Землю, где могут быть затронуты технологические системы.

В декабре 2019 года наблюдался новый тип солнечного магнитного взрыва, известный как принудительное магнитное пересоединение . Ранее, в процессе, называемом спонтанным магнитным пересоединением , было замечено, что силовые линии солнечного магнитного поля резко расходятся, а затем снова мгновенно сходятся. Принудительное магнитное повторное соединение было аналогичным, но было вызвано взрывом в короне. ^[113]

Долгосрочное изменение

Некоторые ученые считают, что долгосрочное вековое изменение числа солнечных пятен коррелирует с долгосрочным изменением солнечной освещенности ^[114], которое, в свою очередь, может повлиять на долгосрочный климат Земли. ^[115] Например, в 17 веке солнечный цикл, казалось, полностью прекратился на несколько десятилетий; несколько солнечных пятен наблюдались в период, известный как минимум Маундера . Это совпало по времени с эпохой Малого ледникового периода , когда в Европе наблюдались необычно низкие температуры. ^[116] Более ранние протяженные минимумы были обнаружены посредством анализа годичных колец и, по-видимому, совпали с глобальными температурами ниже средних. ^[117]

Недавняя теория утверждает, что в ядре Солнца есть магнитные нестабильности, которые вызывают колебания с периодами 41 000 или 100 000 лет. Они могли бы лучше объяснить ледниковые периоды, чем циклы Миланковича . ^{[118] [119]}

Фазы жизни

Солнце сегодня прошло примерно половину самого стабильного периода своей жизни. Она резко не изменилась на протяжении более четырех миллиардов ^[а] лет, и будет оставаться достаточно стабильными в течение более чем пяти миллиардов больше. Однако после того, как синтез водорода в его ядре прекратится, Солнце претерпит драматические изменения как внутри, так и снаружи.

Формирование

Солнце образовалось около 4,6 миллиарда лет назад в результате коллапса части гигантского молекулярного облака, которое состояло в основном из водорода и гелия и, вероятно, породило множество других звезд. ^[120] Этот возраст оцениваются с использованием компьютерных моделей из звездной эволюции и через космохронологию . ^[14] Результат согласуется с радиометрической датой самого старого вещества Солнечной системы - 4,567 миллиарда лет назад. ^{[121] [122]} Исследования древних метеоритов обнаружили следы стабильных дочерних ядер короткоживущих изотопов, таких как железо-60, которые образуются только во взрывающихся недолговечных звездах. Это указывает на то, что одна или несколько сверхновых должны были возникнуть рядом с местом, где образовалось Солнце. Ударная волна от соседней сверхновой бы вызвало образование Солнца за счет сжатия материи в молекулярном облаке, в результате чего некоторые регионы разрушаться под их собственной силой тяжести. ^[123] Когда один фрагмент облака схлопнулся, он также начал вращаться из-за сохранения углового момента.и нагреваются с возрастающим давлением. Большая часть массы сконцентрировалась в центре, в то время как остальная часть превратилась в диск, который стал бы планетами и другими телами Солнечной системы. Гравитация и давление в ядре облака генерировали много тепла, поскольку оно увеличивало количество материи от окружающего диска, что в конечном итоге запускало ядерный синтез .

HD 162826 и HD 186302 - предполагаемые звездные братья и сестры Солнца, образовавшиеся в одном молекулярном облаке.

Основная последовательность

Солнце находится примерно на полпути к стадии главной последовательности, во время которой реакции ядерного синтеза в его ядре превращают водород в гелий. Каждую секунду более четырех миллионов тонн вещества превращаются в энергию в ядре Солнца, производя нейтрино и солнечное излучение . Таким темпом Солнце до сих пор преобразовало в энергию примерно в 100 раз больше массы Земли, что составляет около 0,03% от общей массы Солнца. Солнце проведет в общей сложности около 10 миллиардов лет в качестве звезды главной последовательности. ^[125] Солнце постепенно нагревается в течение своего времени на главной последовательности, потому что атомы гелия в ядре занимают меньше объема, чем атомы водорода.которые были сплавлены. Поэтому ядро ​​сжимается, позволяя внешним слоям Солнца приближаться к центру и испытывать более сильную гравитационную силу в соответствии с законом обратных квадратов . Эта более сильная сила увеличивает давление на сердечник, которому противодействует постепенное увеличение скорости плавления. Этот процесс ускоряется по мере того, как ядро ​​постепенно уплотняется. По оценкам, за последние 4,5 миллиарда лет Солнце стало на 30% ярче. ^[126] В настоящее время его яркость увеличивается примерно на 1% каждые 100 миллионов лет. ^[127]

После истощения активной зоны водородом

У Солнца недостаточно массы, чтобы взорваться как сверхновая . Вместо этого он выйдет из основной последовательности примерно через 5 миллиардов лет и начнет превращаться в красного гиганта . ^{[128] [129]} Как красный гигант, Солнце станет настолько большим, что поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю. ^{[129] [130]}

Еще до того, как она станет красным гигантом, светимость Солнца почти удвоится, и Земля получит столько же солнечного света, сколько сегодня получает Венера. Как только водород в ядре исчерпается за 5,4 миллиарда лет, Солнце расширится до субгигантской фазы и медленно удвоится в размерах примерно за полмиллиарда лет. Затем он будет расширяться более быстро в течение примерно полумиллиарда лет, пока не станет более чем в двести раз больше, чем сегодня, и в пару тысяч раз ярче. Затем начинается фаза ветви красных гигантов, в которой Солнце проведет около миллиарда лет и потеряет около трети своей массы. ^[129]

После ветви красных гигантов у Солнца осталось примерно 120 миллионов лет активной жизни, но многое происходит. Во-первых, ядро, заполненное вырожденным гелием, сильно воспламеняется во время гелиевой вспышки , где, по оценкам, 6% ядра, а это 40% массы Солнца, будет преобразовано в углерод в течение нескольких минут через тройную альфа-форму. процесс . ^[131] Затем Солнце сжимается примерно в 10 раз от своего нынешнего размера и в 50 раз больше светимости, при этом температура немного ниже, чем сегодня. Затем он достигнет красного комка или горизонтальной ветви., но звезда с массой Солнца не движется в сторону синей стороны вдоль горизонтальной ветви. Вместо этого он просто становится умеренно больше и ярче примерно за 100 миллионов лет, поскольку продолжает реагировать с гелием в ядре. ^[129]

Когда гелий иссякнет, Солнце повторит расширение, которое имело место при исчерпании водорода в ядре, за исключением того, что на этот раз все происходит быстрее, и Солнце становится больше и ярче. Это фаза асимптотической гигантской ветви , и Солнце попеременно реагирует на водород в оболочке или гелий в более глубокой оболочке. Примерно через 20 миллионов лет на ранней асимптотической ветви гигантов Солнце становится все более нестабильным, с быстрой потерей массы и тепловыми импульсами, которые увеличивают размер и светимость на несколько сотен лет каждые 100000 лет или около того. Тепловые импульсы с каждым разом становятся больше, а более поздние импульсы увеличивают яркость в 5000 раз по сравнению с текущим уровнем, а радиус - более 1 а.е. ^[132]Согласно модели 2008 года, орбита Земли сжимается из-за приливных сил (и, в конечном итоге, сопротивления нижней хромосферы), так что она будет поглощена Солнцем около вершины фазы ветви красных гигантов, 3,8 и 1 миллион лет. после Меркурия и Венеры, соответственно, постигла та же участь. Модели различаются в зависимости от скорости и времени потери массы. Модели, которые имеют более высокую потерю массы на ветви красных гигантов, дают меньшие, менее светящиеся звезды на вершине асимптотической ветви гигантов, возможно, всего в 2000 раз больше светимости и менее чем в 200 раз больше радиуса. ^[129] Для Солнца предсказываются четыре тепловых импульса, прежде чем оно полностью потеряет свою внешнюю оболочку и начнет формировать планетарную туманность.. К концу этой фазы - продолжающейся примерно 500 000 лет - Солнце будет иметь только половину своей нынешней массы.

Постасимптотическая эволюция ветви гигантов происходит еще быстрее. Светимость остается примерно постоянной при повышении температуры, при этом выброшенная половина массы Солнца ионизируется в планетарную туманность, когда открытое ядро ​​достигает 30 000 К. Последнее обнаженное ядро, белый карлик , будет иметь температуру более 100 000 К. и содержат около 54,05% современной массы Солнца. ^[129] Планетарная туманность рассеется примерно через 10 000 лет, но белый карлик проживет триллионы лет, прежде чем превратиться в гипотетического черного карлика . ^{[133] [134]}

Движение и местоположение

Ложь Солнце близко к внутреннему ободу Milky Way «s Orion Arm , в местном межзвездном облаке или пояса Гулда , на расстоянии 7,5-8,5 килопарсеках (24-28 Kly) от галактического центра . ^{[135] [136] [137] [138] [139] [140]} Солнце находится внутри Местного пузыря , пространства разреженного горячего газа, возможно, образованного остатком сверхновой Геминга , ^[141] или несколькими сверхновыми в подгруппе B1 движущейся группы Плеяд. ^[142] Расстояние между местной рукой и следующей наружу рукой, рукой Персея., составляет около 6500 световых лет. ^[143] Солнце и, следовательно, Солнечная система находится в том, что ученые называют обитаемой зоной Галактики . Вершина пути Солнца , или солнечная апекс , это направление , что Солнце движется относительно других близлежащих звезд. Это движение направлено к точке в созвездии Геркулеса , недалеко от звезды Вега .

В пределах 32,6 св. Лет от Солнца насчитывается 315 известных звезд в 227 системах по состоянию на 2000 г., включая 163 одиночные звезды. По оценкам, еще 130 систем в этом диапазоне еще не идентифицированы. Из 81,5 св. Лет может быть до 7500 звезд, из которых около 2600 известны. Ожидается, что количество субзвездных объектов в этом объеме будет сопоставимо с количеством звезд. ^[144] Из 50 ближайших звездных систем в пределах 17 световых лет от Земли (ближайший - красный карлик Проксима Центавра на расстоянии примерно 4,2 световых года), Солнце занимает четвертое место по массе. ^[145]

Орбита в Млечном Пути

Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути и в настоящее время движется в направлении созвездия Лебедя . Простая модель движения звезды в галактике дает галактические координаты X , Y и Z как:

${\displaystyle X(t)=X(0)+{\frac {U(0)}{\kappa }}\sin(\kappa t)+{\frac {V(0)}{2B}}(1-\cos(\kappa t))}$

${\displaystyle Y(t)=Y(0)+2A\left(X(0)+{\frac {V(0)}{2B}}\right)t-{\frac {\Omega _{0}}{B\kappa }}V(0)\sin(\kappa t)+{\frac {2\Omega _{0}}{\kappa ^{2}}}U(0)(1-\cos(\kappa t))}$

${\displaystyle Z(t)={\frac {W(0)}{\nu }}\sin(\nu t)+Z(0)\cos(\nu t)}$

где U , V и W - соответствующие скорости относительно местного стандарта покоя , A и B - константы Оорта , - угловая скорость галактического вращения для местного стандарта покоя, - "эпициклическая частота" и ν - частота вертикальных колебаний. ^[146] Для Солнца текущие значения U , V и W оцениваются в км / с, а оценки других констант равны A  = 15,5 км / с / кпк , B${\displaystyle \Omega _{0}=A-B}$${\displaystyle \kappa ={\sqrt {-4\Omega _{0}B}}}$${\displaystyle (U(0),V(0),W(0))=(10.00,5.25,7.17)}$ = −12,2 км / с / кпк, κ = 37 км / с / кпк и ν = 74 км / с / кпк. Мы берем X (0) и Y (0) равными нулю, а Z (0) оценивается в 17 парсеков. ^[147] Эта модель подразумевает, что Солнце вращается вокруг точки, которая сама вращается вокруг галактики. Период обращения Солнца вокруг точки . что, если использовать эквивалент, что парсек равен 1 км / с, умноженным на 0,978 миллиона лет, получается 166 миллионов лет, что меньше времени, которое требуется точке, чтобы обойти галактику. В координатах ( X, Y ) Солнце описывает эллипс вокруг точки, длина которого в направлении Y равна${\displaystyle 2\pi /\kappa }$

${\displaystyle 2\times {\sqrt {\left({\frac {2\Omega _{0}}{\kappa ^{2}}}U(0)\right)^{2}+\left({\frac {\Omega _{0}}{B\kappa }}V(0)\right)^{2}}}=1035{\text{ parsec}}.}$

и ширина которого в направлении X равна

${\displaystyle 2\times {\sqrt {\left({\frac {U(0)}{\kappa }}\right)^{2}+\left({\frac {V(0)}{2B}}\right)^{2}}}=691{\text{ parsec}}}$

Отношение длины к ширине этого эллипса, одинаковое для всех звезд в нашем районе, равно . Движущаяся точка в настоящее время находится на${\displaystyle 2\Omega /\kappa \approx 1.50.}$

${\displaystyle X={\frac {V(0)}{2B}}=-215{\text{ parsec}}}$

${\displaystyle Y={\frac {2\Omega _{0}}{\kappa ^{2}}}U(0)=405{\text{ parsec}}.}$

Колебание в направлении Z уносит Солнце

${\displaystyle {\sqrt {\left({\frac {W(0)}{\nu }}\right)^{2}+Z(0)^{2}}}=98{\text{ parsec}}}$

над галактической плоскостью и на такое же расстояние под ней с периодом 83 миллиона лет, что примерно в 2,7 раза на орбиту. ^[148] Хотя это 222 миллиона лет, значение в точке, вокруг которой обращается Солнце, равно${\displaystyle 2\pi /\nu }$${\displaystyle 2\pi /\Omega _{0}}$${\displaystyle \Omega }$

${\displaystyle \Omega \approx \Omega _{0}-{\frac {2A}{R_{0}}}\Delta X\approx 26.1{\text{ km/s/kpc}}}$

(см. константы Оорта ), соответствующие 235 миллионам лет, и это время, которое требуется точке, чтобы один раз обойти галактику. Другим звездам с таким же значением требуется такое же количество времени, чтобы облететь галактику, что и Солнце, и, таким образом, оставаться в той же общей окрестности, что и Солнце.${\displaystyle X+V/(2B)}$

Орбита Солнца вокруг Млечного Пути нарушена из-за неоднородного распределения массы в Млечном Пути, например, внутри галактических спиральных рукавов и между ними. Утверждалось, что прохождение Солнца через спиральные рукава с более высокой плотностью часто совпадает с массовыми вымираниями на Земле, возможно, из-за увеличения количества столкновений . ^[149] Солнечной системе требуется около 225–250 миллионов лет, чтобы завершить один оборот по Млечному Пути ( галактический год ) ^[150], поэтому считается, что за время жизни Солнца она совершила 20–25 витков. Орбитальная скорость Солнечной системы вокруг центра Млечного Пути составляет около 251 км / с (156 миль / с). ^[151] При такой скорости Солнечной системе требуется около 1190 лет, чтобы преодолеть расстояние в 1 световой год или 7 дней. 1 AU . ^[152]

Млечный Путь движется относительно космического микроволнового фонового излучения (CMB) в направлении созвездия Гидры со скоростью 550 км / с, а результирующая скорость Солнца по отношению к CMB составляет около 370 км / с в направление Кратера или Льва . ^[153]

Движение в Солнечной системе

Солнце движется гравитационным притяжением планет. Можно думать о барицентре Солнечной системы как о неподвижном (или как о непрерывном движении вокруг галактики). Центр Солнца всегда находится в пределах 2,2 солнечных радиусов от барицентра. Это движение Солнца в основном связано с Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном. Для некоторых периодов в несколько десятилетий движение довольно регулярное, образуя узор в виде трилистника , тогда как между этими периодами оно выглядит более хаотичным. ^[154] Через 179 лет (в девять раз больше синодического периода Юпитера и Сатурна) картина более или менее повторяется, но повернута примерно на 24 °. ^[155]Орбиты внутренних планет, включая Землю, аналогичным образом смещаются теми же гравитационными силами, поэтому движение Солнца мало влияет на относительное положение Земли и Солнца или на солнечное излучение на Земле как функцию. времени. ^[156]

Теоретические проблемы

Проблема коронарного нагрева

Температура фотосферы составляет примерно 6000 К, а температура короны достигает 1 000 000 -2 000 000  К . ^[91] Высокая температура короны показывает, что она нагревается чем-то другим, кроме прямой теплопроводности от фотосферы. ^[93]

Считается, что энергия, необходимая для нагрева короны, обеспечивается турбулентным движением в конвективной зоне ниже фотосферы, и были предложены два основных механизма для объяснения нагрева короны. ^[91] Первый - это волновой нагрев, при котором звуковые, гравитационные или магнитогидродинамические волны создаются турбулентностью в зоне конвекции. ^[91] Эти волны движутся вверх и рассеиваются в короне, вкладывая свою энергию в окружающую среду в виде тепла. ^[157] Другой - магнитный нагрев, при котором магнитная энергия непрерывно накапливается фотосферным движением и высвобождается посредством магнитного пересоединения в виде больших солнечных вспышек и множества подобных, но меньших по размеру событий - нановспышек .^[158]

В настоящее время неясно, являются ли волны эффективным механизмом нагрева. Было обнаружено, что все волны, кроме альфвеновских, рассеиваются или преломляются, прежде чем достичь короны. ^[159] Кроме того, альфвеновские волны не так легко рассеиваются в короне. Поэтому текущие исследования сместились в сторону механизмов факельного нагрева. ^[91]

Проблема слабого молодого Солнца

Теоретические модели развития Солнца предполагают, что от 3,8 до 2,5 миллиардов лет назад, во время архейского эона , Солнце было всего на 75% ярче, чем сегодня. Такая слабая звезда не смогла бы поддерживать жидкую воду на поверхности Земли, и, следовательно, жизнь не могла бы развиваться. Однако геологические данные показывают, что Земля оставалась при довольно постоянной температуре на протяжении всей своей истории и что молодая Земля была несколько теплее, чем сегодня. Одна из теорий ученых состоит в том, что атмосфера молодой Земли содержала гораздо большее количество парниковых газов (таких как углекислый газ , метан ), чем присутствует сегодня, что удерживало достаточно тепла, чтобы компенсировать меньшее количество парниковых газов.солнечная энергия достигает его. ^[160]

Однако изучение архейских отложений не согласуется с гипотезой о высоких концентрациях в теплицах. Напротив, умеренный диапазон температур можно объяснить более низким альбедо поверхности, вызванным меньшей континентальной площадью и отсутствием биологически индуцированных ядер конденсации облаков. Это привело бы к увеличению поглощения солнечной энергии, компенсируя тем самым более низкую мощность солнечной энергии. ^[161]

История наблюдений

Огромное влияние Солнца на Землю было признано с доисторических времен , и некоторые культуры считали Солнце солнечным божеством .

Раннее понимание

Солнце было объектом почитания во многих культурах на протяжении всей истории человечества. Наиболее фундаментальное представление человечества о Солнце - это светящийся диск в небе, присутствие которого над горизонтом создает день, а отсутствие которого вызывает ночь. Во многих доисторических и древних культурах Солнце считалось солнечным божеством или другим сверхъестественным существом. Поклонение Солнцу было центральным для таких цивилизаций, как древние египтяне , инки в Южной Америке и ацтеки на территории современной Мексики . В таких религиях, как индуизм, Солнце до сих пор считается богом. Многие древние памятники были построены с учетом солнечных явлений; например, каменные мегалиты точно отмечают летнее или зимнее солнцестояние (некоторые из наиболее известных мегалитов расположены в Набта-Плайя , Египет ; Мнайдра , Мальта, и в Стоунхендже , Англия ); Ньюгрейндж , доисторическое сооружение, построенное людьми в Ирландии , было спроектировано для обнаружения зимнего солнцестояния; пирамида Эль-Кастильо в Чичен-Ица в Мексике предназначена для отбрасывания теней в форме змей, поднимающихся попирамида в дни весеннего и осеннего равноденствий .

Египтяне изображали бога Ра , несущего по небу в солнечном барке в сопровождении меньших богов, а для греков он был Гелиосом, которого несли колесница, запряженная огненными конями. Со времен правления Элагабала в поздней Римской империи день рождения Солнца отмечался как Sol Invictus (буквально «Непокоренное Солнце») вскоре после зимнего солнцестояния, что, возможно, предшествовало Рождеству. Что касается неподвижных звезд , Солнце появляется от Земли, вращается один раз в год по эклиптике через зодиак , и поэтому греческие астрономы квалифицировали его в качестве одной из семи планет (греческие Planetes, «странник»); название дней недели после семи планет относится к римской эпохе . ^{[162] [163] [164]}

Развитие научного понимания

В начале первого тысячелетия до нашей эры вавилонские астрономы заметили, что движение Солнца по эклиптике неравномерно, хотя они и не знали почему; Сегодня известно, что это происходит из-за движения Земли по эллиптической орбите вокруг Солнца, при этом Земля движется быстрее, когда она приближается к Солнцу в перигелии, и медленнее, когда она находится дальше в афелии. ^[165]

Одним из первых, кто предложил научное или философское объяснение Солнцу, был греческий философ Анаксагор . Он рассудил, что это не колесница Гелиоса, а гигантский пылающий металлический шар, даже больше, чем земля Пелопоннеса, и что Луна отражает свет Солнца. ^[166] За обучение этой ереси власти заключили его в тюрьму и приговорили к смертной казни , хотя позже он был освобожден благодаря вмешательству Перикла . Эратосфен оценил расстояние между Землей и Солнцем в 3 веке до нашей эры как « мириады стадий».400 и 80000 ", перевод которого неоднозначен и подразумевает либо 4 080 000 стадий (755 000 км), либо 804 000 000 стадий (от 148 до 153 миллионов километров или от 0,99 до 1,02 а.е.); последнее значение верно с точностью до нескольких процентов. столетие нашей эры, Птолемей оценил расстояние в 1210 раз больше радиуса Земли , примерно 7,71 миллиона километров (0,0515 а.е.). ^[167]

Теория о том, что Солнце является центром, вокруг которого вращаются планеты, была впервые предложена древнегреческим Аристархом Самосским в 3 веке до нашей эры, а затем принята Селевком Селевкии (см. Гелиоцентризм ). Эта точка зрения была развита в более подробной математической модели гелиоцентрической системы в 16 веке Николаем Коперником .

Наблюдения за солнечными пятнами были зарегистрированы во времена династии Хань (206 г. до н.э. - 220 г. н.э.) китайскими астрономами , которые веками вели записи этих наблюдений. Аверроэс также дал описание солнечных пятен XII века. ^[168] Изобретение телескопа в начале 17 века позволило Томасу Харриоту , Галилео Галилею и другим астрономам провести подробные наблюдения солнечных пятен . Галилей утверждал, что солнечные пятна были на поверхности Солнца, а не маленькие объекты, проходящие между Землей и Солнцем. ^[169]

Вклады арабской астрономии включают открытие Аль-Баттани того , что направление апогея Солнца (место на орбите Солнца относительно неподвижных звезд, где оно, кажется, движется медленнее всего) меняется. ^[170] (Говоря современным гелиоцентрическим языком, это вызвано постепенным движением афелия земной орбиты). Ибн Юнус наблюдал более 10 000 записей положения Солнца в течение многих лет, используя большую астролябию . ^[171]

Из наблюдения прохождения Венеры в 1032 году персидский астроном и эрудит Ибн Сина пришел к выводу, что Венера ближе к Земле, чем Солнце. ^[172] В 1672 году Джованни Кассини и Жан Ричер определили расстояние до Марса и тем самым смогли вычислить расстояние до Солнца.

В 1666 году Исаак Ньютон наблюдал свет Солнца с помощью призмы и показал, что он состоит из света многих цветов. ^[173] В 1800 году Уильям Гершель открыл инфракрасное излучение за пределами красной части солнечного спектра. ^[174] В 19 веке произошел прогресс в спектроскопических исследованиях Солнца; Йозеф фон Фраунгофер зарегистрировал в спектре более 600 линий поглощения , самые сильные из которых до сих пор часто называют линиями фраунгофера . В первые годы современной научной эры источник солнечной энергии был значительной загадкой. Лорд Кельвинпредположил, что Солнце представляет собой постепенно охлаждающееся жидкое тело, излучающее внутренний запас тепла. ^[175] Затем Кельвин и Герман фон Гельмгольц предложили механизм гравитационного сжатия для объяснения выхода энергии, но полученная оценка возраста составила всего 20 миллионов лет, что намного меньше временного интервала в 300 миллионов лет, предложенного некоторыми геологическими открытиями этого время. ^{[175] [176]} В 1890 году Джозеф Локьер , открывший гелий в солнечном спектре, предложил метеоритную гипотезу образования и эволюции Солнца. ^[177]

Только в 1904 году было предложено задокументированное решение. Эрнест Резерфорд предположил, что солнечное излучение может поддерживаться внутренним источником тепла, и предположил, что источником является радиоактивный распад . ^[178] Тем не менее, именно Альберт Эйнштейн предоставил бы существенный ключ к разгадке источника энергии Солнца с его соотношением эквивалентности массы и энергии E = mc ² . ^[179] В 1920 году сэр Артур Эддингтонпредположил, что давление и температура в ядре Солнца могут вызвать реакцию ядерного синтеза, при которой водород (протоны) сливаются с ядрами гелия, что приводит к выработке энергии за счет чистого изменения массы. ^[180] Преобладание водорода на Солнце было подтверждено в 1925 году Сесилией Пейн с использованием теории ионизации, разработанной Мегнадом Саха . Теоретическая концепция термоядерного синтеза была разработана в 1930-х годах астрофизиками Субраманьяном Чандрасекаром и Хансом Бете . Ганс Бете вычислил детали двух основных ядерных реакций, производящих энергию, которые приводят в действие Солнце. ^{[181] [182]} В 1957 году Маргарет Бербидж ,Джеффри Бербидж , Уильям Фаулер и Фред Хойл показали, что большинство элементов во Вселенной были синтезированы ядерными реакциями внутри звезд, некоторые из которых подобны Солнцу. ^[183]

Солнечные космические миссии

Первыми спутниками, предназначенными для длительного наблюдения Солнца из межпланетного пространства, были Pioneers 6, 7, 8 и 9 НАСА , которые были запущены между 1959 и 1968 годами. первые подробные измерения солнечного ветра и магнитного поля Солнца. Pioneer 9 проработал особенно долго, передавая данные до мая 1983 года. ^{[185] [186]}

В 1970-х годах два космических корабля Helios и телескопическая установка Skylab Apollo предоставили ученым важные новые данные о солнечном ветре и солнечной короне. Зонды Helios 1 и 2 были американо-немецкими коллаборациями, которые изучали солнечный ветер с орбиты, на которой космический корабль находился внутри орбиты Меркурия в перигелии. ^[187] Космическая станция «Скайлэб», запущенная НАСА в 1973 году, включала модуль солнечной обсерватории под названием «Телескоп Аполлон», которым управляли астронавты, проживающие на станции. ^[92] Skylab провел первые наблюдения с временным разрешением переходной области Солнца и ультрафиолетового излучения солнечной короны. ^[92]Открытия включали первые наблюдения корональных выбросов массы, которые тогда назывались «корональными переходными процессами», и корональных дыр , которые, как теперь известно, тесно связаны с солнечным ветром. ^[187]

В 1980 году НАСА запустило программу Solar Maximum Mission . Этот космический корабль был разработан для наблюдения за гамма-лучами, рентгеновскими лучами и УФ- излучением от солнечных вспышек во время высокой солнечной активности и солнечной яркости . Однако всего через несколько месяцев после запуска из-за неисправности электроники зонд перешел в режим ожидания, и следующие три года он провел в этом неактивном состоянии. В 1984 году миссия космического корабля " Челленджер" STS-41C вернула спутник и отремонтировала его электронику перед повторным запуском на орбиту. Миссия Solar Maximum впоследствии получила тысячи изображений солнечной короны перед повторным входом в атмосферу Земли в июне 1989 года.^[188]

Запущенный в 1991 году японский спутник Yohkoh ( Солнечный луч ) наблюдал солнечные вспышки в рентгеновских лучах. Данные миссии позволили ученым идентифицировать несколько различных типов вспышек и продемонстрировали, что корона вдали от областей пиковой активности была намного более динамичной и активной, чем предполагалось ранее. Йохко наблюдал весь солнечный цикл, но перешел в режим ожидания, когда кольцевое затмение в 2001 году заставило его потерять привязку к Солнцу. Он был разрушен повторным входом в атмосферу в 2005 году. ^[189]

Одной из самых важных солнечных миссий на сегодняшний день является Солнечная и гелиосферная обсерватория , совместно построенная Европейским космическим агентством и НАСА и запущенная 2 декабря 1995 года. ^[92] Первоначально предполагалось, что экспедиция будет длиться два года, но продлена до 2012 был одобрен в октябре 2009 года. ^[190] Это оказалось настолько полезным, что в феврале 2010 года была запущена следующая миссия - обсерватория солнечной динамики (SDO). ^[191] Расположенная в лагранжевой точке между Землей и Солнцем ( при котором гравитационное притяжение от обоих равно), SOHO с момента своего запуска обеспечивает постоянный обзор Солнца на многих длинах волн. ^[92]Помимо прямых наблюдений за Солнцем , SOHO позволил обнаружить большое количество комет , в основном крошечных, солнечных, которые испаряются, когда проходят мимо Солнца. ^[192]

Все эти спутники наблюдали Солнце из плоскости эклиптики, поэтому детально наблюдали только его экваториальные области. Зонд « Улисс» был запущен в 1990 году для изучения полярных областей Солнца. Сначала он полетел к Юпитеру, чтобы «вывести из рогатки» на орбиту, которая унесет его намного выше плоскости эклиптики. Как только Улисс оказался на своей запланированной орбите, он начал наблюдать за солнечным ветром и напряженностью магнитного поля на высоких солнечных широтах и ​​обнаружил, что солнечный ветер из высоких широт движется со скоростью около 750 км / с, что было медленнее, чем ожидалось, и большие магнитные волны, исходящие из высоких широт, рассеивающие галактические космические лучи. ^[193]

Содержание элементов в фотосфере хорошо известно из спектроскопических исследований, но состав недр Солнца изучен хуже. Миссия по возврату образцов солнечного ветра Genesis была разработана, чтобы позволить астрономам напрямую измерить состав солнечного материала. ^[194]

Миссия обсерватории солнечно-земных отношений (STEREO) была запущена в октябре 2006 года. Два идентичных космических корабля были выведены на орбиты, что заставило их (соответственно) двигаться дальше вперед и постепенно отставать от Земли. Это позволяет получать стереоскопические изображения Солнца и солнечных явлений, таких как выбросы корональной массы. ^{[195] [196]}

Parker Solar Probe был запущен в 2018 году на борту Delta IV Heavy ракеты и достигнет перигей0,046 а.е. в 2025 году, что сделает его ближайшим к орбите искусственным спутником и первым космическим кораблем, который полетит низко в солнечную корону. ^[197]

Индийская организация космических исследований запланировали запускСпутник массой 100 кг " Адитья" на середину 2020 года. Его основным инструментом станет коронограф для изучения динамики солнечной короны. ^[198]

Наблюдение и эффекты

Яркость Солнца может вызвать боль при взгляде на него невооруженным глазом ; однако делать это в течение коротких периодов времени не опасно для нормальных не расширенных глаз. ^{[199] [200]} Если смотреть прямо на Солнце, возникают фосфеновые визуальные артефакты и временная частичная слепота. Он также доставляет около 4 милливатт солнечного света на сетчатку, слегка нагревая ее и потенциально вызывая повреждение глаз, которые не могут должным образом реагировать на яркость. ^{[201] [202]} УФ-излучение постепенно желтеет хрусталик глаза в течение нескольких лет и, как считается, способствует образованию катаракты , но это зависит от общего воздействия солнечного УФ-излучения, а не от того, смотрит ли человек прямо на глаза. Солнце.^[203] Продолжительное наблюдение за прямым солнцем невооруженным глазом может вызвать УФ-индуцированные солнечные ожоги на сетчатке примерно через 100 секунд, особенно в условиях, когда УФ-свет от Солнца является интенсивным и хорошо сфокусированным. ; ^{[204] [205]} условия ухудшаются из-за молодых глаз или новых имплантатов линз (которые пропускают больше ультрафиолетового излучения, чем стареющие естественные глаза), угла наклона Солнца вблизи зенита и наблюдения за местами на большой высоте.

Наблюдение за Солнцем через концентрирующую свет оптику, такую ​​как бинокль, может привести к необратимому повреждению сетчатки без соответствующего фильтра, который блокирует ультрафиолетовое излучение и существенно затемняет солнечный свет. При использовании ослабляющего фильтра для просмотра Солнца зрителю рекомендуется использовать фильтр, специально разработанный для этого использования. Некоторые импровизированные фильтры, пропускающие ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, могут даже навредить глазу на высоких уровнях яркости. ^[206] Клинья Herschel, также называемые солнечными диагоналями, эффективны и недороги для небольших телескопов. Солнечный свет, предназначенный для окуляра, отражается от несеребренной поверхности куска стекла. Отражается только очень небольшая часть падающего света. Остальное проходит через стекло и покидает прибор. Если стекло разбивается из-за тепла, свет вообще не отражается, что делает устройство безотказным. Простые фильтры из затемненного стекла пропускают солнечный свет в полную силу, если они разбиваются, подвергая опасности зрение наблюдателя. Бинокль без фильтра может передавать в сотни раз больше энергии, чем невооруженный глаз, что может вызвать немедленный ущерб. Утверждается, что даже короткие взгляды на полуденное Солнце через нефильтрованный телескоп могут нанести непоправимый ущерб. ^[207]

Частичные солнечные затмения опасны для просмотра, потому что зрачок глаза не приспособлен к необычно высокому визуальному контрасту: зрачок расширяется в зависимости от общего количества света в поле зрения, а не от самого яркого объекта в поле. Во время частичных затмений большая часть солнечного света блокируется Луной, проходящей перед Солнцем, но открытые части фотосферы имеют такую ​​же поверхностную яркость, как и в течение обычного дня. В общей темноте зрачок расширяется с ~ 2 мм до ~ 6 мм, и каждая клетка сетчатки, подвергнутая солнечному изображению, получает в десять раз больше света, чем если бы смотрела на незатменное Солнце. Это может повредить или убить эти клетки, что приведет к появлению небольших постоянных слепых зон для зрителя. ^[208] Опасность коварна для неопытных наблюдателей и для детей, потому что нет ощущения боли: не сразу очевидно, что чье-то зрение разрушается.

Во время восхода и заката солнечный свет ослабляется из-за рэлеевского рассеяния и рассеяния Ми при особенно долгом прохождении через атмосферу Земли ^[209], а Солнце иногда бывает достаточно тусклым, чтобы его можно было удобно рассматривать невооруженным глазом или безопасно с помощью оптики (при наличии отсутствие риска внезапного появления яркого солнечного света через разрыв между облаками). Туманные условия, атмосферная пыль и высокая влажность способствуют этому атмосферному ослаблению. ^[210]

Оптическое явление , известное как зеленый вспышка , иногда можно увидеть вскоре после захода солнца или до восхода солнца. Вспышка вызвана тем, что свет от Солнца чуть ниже горизонта изгибается (обычно в результате температурной инверсии ) в сторону наблюдателя. Свет с более короткими длинами волн (фиолетовый, синий, зеленый) изгибается сильнее, чем свет с более длинными волнами (желтый, оранжевый, красный), но фиолетовый и синий свет рассеиваются сильнее, оставляя свет, который воспринимается как зеленый. ^[211]

Ультрафиолетовый свет солнца обладает антисептическими свойствами и может использоваться для дезинфекции инструментов и воды. Он также вызывает солнечный ожог и имеет другие биологические эффекты, такие как выработка витамина D и загар . Это также основная причина рака кожи . Ультрафиолетовый свет сильно ослабляется озоновым слоем Земли , поэтому количество ультрафиолетового излучения сильно зависит от широты и частично отвечает за многие биологические адаптации, включая изменения цвета кожи человека в разных регионах Земли. ^[212]

Планетная система

У Солнца восемь известных планет. Сюда входят четыре планеты земной группы ( Меркурий , Венера , Земля и Марс ), два газовых гиганта ( Юпитер и Сатурн ) и два ледяных гиганта ( Уран и Нептун ). В Солнечной системе также есть по крайней мере пять карликовых планет , пояс астероидов , многочисленные кометы и большое количество ледяных тел, лежащих за орбитой Нептуна.

Религиозные аспекты

Солнечные божества играют важную роль во многих мировых религиях и мифологиях. ^[213] Древние шумеры считали , что Солнце Уту , ^{[214] [215]} бог справедливости и брат - близнец Инанны , то Королева Небес , ^[214] , который был идентифицирован как планета Венера. ^[215] Позже Уту отождествляли с восточно-семитским богом Шамашем . ^{[214] [215]} Уту считался божеством-помощником, которое помогало тем, кто попал в беду, ^[214] и в иконографии он обычно изображается с длинной бородой и сжимающим пилу,^[214], которые представляли его роль отправителя правосудия. ^[214]

По крайней мере, со времен Четвертой династии Древнего Египта Солнцу поклонялись как богу Ра , изображенному как божество с головой сокола, увенчанное солнечным диском и окруженное змеем. В период Новой Империи Солнце стало отождествляться с навозным жуком , сферический шар навоза которого отождествлялся с Солнцем. В форме солнечного диска Атона Солнце ненадолго возродилось в период Амарны, когда оно снова стало выдающимся, если не только, божеством фараона Эхнатона . ^{[216] [217]}

В протоиндоевропейской религии Солнце олицетворялось как богиня * Seh 2 ul . ^{[218] [219]} Производные этой богини в индоевропейских языках , включают древнескандинавский Sól , санскритскую Сурию , галльский Sulis , литовскую Сауле и славянский Solntse . ^[219] В древнегреческой религии божеством солнца был мужской бог Гелиос, ^[220] но следы более раннего женского солнечного божества сохранились в Елене Троянской .^[220] В более поздние времена Гелиос был синкретизирован с Аполлоном . ^[221]

В Библии , Малахия 4: 2 упоминается «Солнце правды» (иногда переводится как «Солнце справедливости»), ^[222] , который некоторые христиане интерпретируют как ссылка на Мессию ( Христа ). ^[223] В древнеримской культуре воскресенье было днем ​​бога солнца. Он был принят как суббота.день христианами, не имеющими еврейского происхождения. Символ света был языческим приемом, принятым христианами, и, возможно, самым важным из них, пришедшим не из еврейских традиций. В язычестве Солнце было источником жизни, давая человечеству тепло и свет. Это был центр популярного культа среди римлян, которые стояли на рассвете, чтобы поймать первые лучи солнечного света во время молитвы. Празднование зимнего солнцестояния (которое повлияло на Рождество) было частью римского культа непокоренного Солнца ( Sol Invictus ). Христианские церкви были построены таким образом, чтобы прихожане смотрели на восход солнца на Востоке. ^[224]

Тонатиу , ацтекский бог солнца, обычно изображался со стрелами и щитом ^[225] и был тесно связан с практикой человеческих жертвоприношений . ^[225] Богиня солнца Аматэрасу - самое важное божество в религии синто , ^{[226] [227],} и она, как полагают, была прямым предком всех японских императоров . ^[226]

Смотрите также

Примечания

Рекомендации

Further reading

• Cohen, Richard (2010). Chasing the Sun: The Epic Story of the Star That Gives Us Life. Simon & Schuster. ISBN 978-1-4000-6875-3.
• Hudson, Hugh (2008). "Solar Activity". Scholarpedia. 3 (3): 3967. Bibcode:2008SchpJ...3.3967H. doi:10.4249/scholarpedia.3967.
• Thompson, M.J. (August 2004). "Solar interior: Helioseismology and the Sun's interior". Astronomy & Geophysics. 45 (4): 21–25. Bibcode:2004A&G....45d..21T. doi:10.1046/j.1468-4004.2003.45421.x.

External links

• Nasa SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) satellite
• National Solar Observatory
• Astronomy Cast: The Sun
• A collection of spectacular images of the Sun from various institutions (The Boston Globe)
• Satellite observations of solar luminosity
• Sun|Trek, an educational website about the Sun
• The Swedish 1-meter Solar Telescope, SST
• An animated explanation of the structure of the Sun (University of Glamorgan)
• Animation – The Future of the Sun
• Solar Conveyor Belt Speeds Up – NASA – images, link to report on Science
• NASA 5-year timelapse video of the Sun
• Sun in Ultra High Definition NASA 11 January 2015
• Album of images and videos by Seán Doran, based on SDO imagery
• Video (61:17) - Ten Years of Activity on YouTube (NASA; SDO; 24 June 2020)