Глава 5 · Родилось 4,6 млрд лет назад, светить будет ещё 5 млрд
Солнце
Огненный шар, который не горит
Представьте, что рядом с Солнцем поставили Землю. Диаметр Солнца — 1,39 миллиона километров, это 109 Земель в ряд, а внутри него поместилось бы около 1,3 миллиона Земель. В нём собрано 99,86 процента всей массы Солнечной системы. Оно не горит, как полено, ведь для горения нужен кислород. Это шар горячего газа, в основном водорода (около 73 процентов по массе) и гелия (около 25 процентов). На картинке крошечная голубая Земля стоит рядом со светящимся диском, чтобы вы почувствовали пропорцию.
Электростанция в ядре
В ядре температура около 15 миллионов градусов Цельсия, а вещество примерно в 150 раз плотнее воды. Здесь ядра водорода сжаты так сильно, что сливаются в гелий. Четыре ядра водорода дают одно ядро гелия, которое легче на 0,7 процента. Недостающая масса превращается в энергию по уравнению Эйнштейна E = mc². Каждую секунду Солнце превращает около 4 миллионов тонн массы в энергию и около 600 миллионов тонн водорода в гелий. Свету, родившемуся в ядре, нужно очень много времени, чтобы выбраться. Оценки разнятся: от примерно 10 000 до 170 000 лет.
Восемь минут двадцать секунд
Покинув поверхность, свет летит через пустоту со скоростью 299 792 км/с. Пример: до Солнца 149,6 миллиона километров, и 149 600 000 разделить на примерно 300 000 дают около 499 секунд, то есть 8 минут 20 секунд. Свет, который вы чувствуете сейчас, вылетел с Солнца незадолго до этого. Видимая поверхность нагрета примерно до 5 500 градусов Цельсия. Дальним планетам достаётся меньше света: он убывает с квадратом расстояния, поэтому Юпитер, который в 5,2 раза дальше, получает примерно 1/27 того, что получает Земля. Выберите планету в песочнице и сравните.
Пятна и вспышки
Тёмные участки на поверхности — солнечные пятна. Они холоднее, примерно 3 500–4 500 градусов, и это места, где пробивается сильное магнитное поле. Рядом с ними поле может «лопнуть» и дать вспышку: выброс света и частиц, иногда вместе с корональным выбросом массы, который отправляет облако вещества в космос. Над поверхностью лежит корона — разреженное сияние, куда более горячее, от одного до трёх миллионов градусов. Почему она такая горячая, до сих пор обсуждают. Никогда не смотрите на Солнце прямо или через телескоп. Пользуйтесь сертифицированными очками для затмений или проекцией изображения.
Пульс в 11 лет
Число пятен растёт и убывает в цикле примерно в 11 лет, хотя он бывает от 9 до 14. Его нашёл в 1843 году немецкий астроном-любитель Генрих Швабе, считавший пятна 17 лет. В максимуме на Солнце много пятен и сильных вспышек, а сияния случаются чаще. В минимуме оно может быть почти чистым. С каждым циклом магнитные полюса Солнца меняются местами, поэтому полный магнитный цикл длится около 22 лет. Цикл 25 начался в декабре 2019 года и подошёл к максимуму в 2024-м. В 1645–1715 годах пятен почти не было, этот тихий период называют минимумом Маундера.
Долгая жизнь звезды
Солнцу около 4,6 миллиарда лет, оно в середине жизни, и водорода ему хватит ещё примерно на 5 миллиардов лет. Оно понемногу становится ярче, примерно на 10 процентов за миллиард лет, поэтому примерно через миллиард лет океаны Земли могут начать испаряться. Это прогноз моделей, а не наблюдение. Когда в ядре кончится водород, Солнце раздуется в красного гиганта, возможно, в 200 раз шире, и поглотит ли оно Землю, остаётся предметом споров. Потом оно сбросит внешние слои и оставит белый карлик: горячее ядро размером с Землю, которое будет остывать триллионы лет.
В цифрах
- 109 ×
- диаметр Солнца по сравнению с Землёй
- 8 мин 20 с
- время, за которое свет идёт от Солнца до Земли
- ≈ 15 млн °C
- температура в ядре Солнца