Внутреннее строение Солнца гораздо сложнее, чем мы можем себе представить. Днем на небосводе мы видим лишь небольшую часть внешней оболочки нашей звезды, но что творится под ней, увидеть невозможно. Внутри звезды находятся громадные слои плазмы, в которых протекают различные термоядерные процессы. Температура там достигает нескольких десятков миллионов градусов по Цельсию, что позволяет Солнцу обеспечивать энергией не только нашу планету, но и все остальные, вращающиеся вокруг него.
Внутри звезды существуют несколько областей, которые сильно отличаются друг от друга. Сразу под оболочкой находится конвективная зона, в которой протекают потоки плазмы, далее расположена область лучистого переноса, распределяющая энергию между остальными слоями звезды. В центре Солнца находится ядро, в котором протекают бурные термоядерные реакции. А сейчас давайте подробнее поговорим о каждой составляющей внутреннего строения Солнца.
Солнечное ядро
Ядро нашей звезды является самым горячим местом не только в ней, но и во всей Солнечной системе. Оно занимает четверть всего объема Солнца. Его температура в самом центре достигает 14 миллионов градусов по Цельсию, а плотность – около 150 000 кг/м3.
В солнечном ядре беспрерывно протекают различные термоядерные реакции, формирующие миллионы тонн элементарных частиц каждую секунду. Синтез этих частиц выделяет колоссальное количество энергии, которая не только нагревает всю звезду, но и распространяется далеко за ее пределы, доходя до планет в виде света и солнечного ветра. Наша Земля потребляет мизерное количество всей энергии, исходящей от Солнца. Чтобы поглощать и распределять все солнечное излучение, понадобится оборудование небывалых масштабов, например, известная многим Сфера Дайсона.
Как известно, вечных двигателей во Вселенной не существует, и солнечное ядро не исключение. Когда-нибудь в нем перестанут протекать термоядерные реакции, так как запасы водорода звезды будут исчерпаны. Тогда Солнце начнет расширяться до тех пор, пока не превратиться в красного гиганта. За это время звезда успеет поглотить несколько планет нашей системы, включая Землю. Затем солнечное ядро разогреется до 100 миллионов градусов по Цельсию, внешняя оболочка превратится в туманность, а ядро – в белого карлика, который начнет постепенно гаснуть и будет делать это в течение миллиардов лет. На этом Солнечная система официально погибнет. Но переживать не стоит, так как водорода в Солнце хватит еще на 6,5 миллиардов лет термоядерных реакций.
Зона лучистого переноса
Следующая область Солнца распределяет энергию, образующуюся при протекании термоядерных реакций. Зона лучистого переноса почти такая же плотная, как и само ядро, а ее температура колеблется между 2 и 7 миллионами градусов по Цельсию в зависимости от приближения к ядру. Интересно то, что перераспределение энергии происходит не один раз, поэтому первый ядерный фотон, появившийся после сразу реакции, доходит до конвективной зоны только через пару сотен тысяч лет.
Конвективная зона
На границе между внешней оболочкой и областью лучистого переноса находится конвективная зона. Здесь плотность уже заметно ниже, чем в ядре, а температура держит на уровне около 5000-5400°C. В этой зоне происходит смешивание горячих и более холодных потоков плазмы, которое называется конвекцией. Именно этот процесс ответственен за образование магнитного поля звезды. Также в конвективной зоне проходит ионизация атомов водорода и гелия. Именно так и образуется солнечный ветер, который вызывает на нашей планете магнитные бури и северное сияние.
