1

Słońce Budowa Ewolucja słońca Obserwacj e Badania słońca Galeria Wykonał

2

Budowa słońca Ogólnie Jądro Otoczka Atmosfera

3

Słońce jest kulą zjonizowanego gazu o masie około 21030 kg, z czego 74 stanowi wodór, 25 hel, a niespełna 1 pierwiastki cięższe i sporadycznie występujące proste związki chemiczne. Kula plazmy utrzymywana jest w równowadze hydrostatycznej dzięki sile grawitacji materii znajdującej się powyżej z jednej strony i rosnącym wraz z głębokością ciśnieniem gazu. W centrum ciśnienie osiąga 1016 Pa. Temperatura Słońca rośnie wraz z głębokością dochodząc w centrum do kilkunastu milionów stopni, w której to temperaturze mogą zachodzić reakcje syntezy jądrowej. W przypadku gwiazd ciągu głównego reakcją jądrową, która dostarcza energii jest przemiana wodoru w hel. Gęstość materii w jądrze Słońca wynosi 1,5105 kgm, wysoka temperatura utrzymuje materię w stanie plazmy, natomiast gęstość gazu na powierzchni spada w przybliżeniu wykładniczo i w fotosferze (obszarze uznawanym za powierzchnię) wynosi 10-4 kgm, czyli jest to prawie próżnia. Na podstawie odmiennych właściwości plazmy i procesów w niej zachodzących, które wynikają z różnic w gęstości i temperaturze, wyróżnia się trzy różne obszary wewnątrz Słońca.

4

Jest to kula o promieniu 0,25 R (0,25 promienia Słońca), o gęstości do 150000 kgm (150 razy większa od gęstości wody na Ziemi), temperaturze bliskiej 13600000 K (powierzchni Słońca wynosi około 5800 K). Oszacowano, że zawartość wodoru w jądrze wynosi obecnie około 40. W jądrze powstaje 95 całej energii wytwarzanej przez Słońce. Pozostałe 5 powstaje w warstwach znajdujących się bezpośrednio nad jądrem, gdyż szybkość reakcji jądrowych maleje wraz ze zmniejszającą się, wraz z odległością od środka, temperaturą. Sumarycznie proces reakcji fuzji to połączenie 4 protonów w jądro helu, ale proces ten zachodzi w wyniku ciągu kilku reakcji jądrowych zwanych cyklami. Istnieją dwa rodzaje cyklów, w których przebiega ta reakcja. Około 1 energii pochodzi z cyklu CNO, gdyż w temperaturze panującej naszej gwieździe dziennej przebiega on z małą szybkością. Prawie cała energia powstaje w wyniku cyklu proton-proton (pp). Cykl ten ma trzy gałęzie. Najczęściej (86) zachodzi cykl ppl. Składa się on z trzech reakcji: p p H e ve (1,44), H p He γ (5,494), He He 4He 2p γ (12,860).

5

Ponad jądrem znajduje się warstwa zwana otoczką, której temperatura jest zbyt niska, by wydajnie zachodziły w niej reakcje termojądrowe. Energia wyprodukowana w jądrze jest transportowana przez kolejne warstwy otoczki ku powierzchni. Głębsza warstwa otoczki zwana jest warstwą promienistą. Przy temperaturze wyższej od 2 mln K materia jest całkowicie zjonizowana i przezroczysta dla promieniowania, a transport energii zachodzi, tak samo jak w jądrze, przez promieniowanie (stąd nazwa warstwy), a nie przez konwekcję. Zmiany w Słońcu są bardzo powolne, oznacza to, że proces transportu energii zachodzi w warunkach równowagi promienistej, czyli energia promieniowania dostarczana przez fotony do dowolnej objętości, jest równa energii fotonów opuszczających tę objętość. Wraz z oddalaniem się od środka gęstość gazu jak i temperatura w otoczce spada. Spada stopień jonizacji najpierw helu a później także wodoru i ośrodek staje się nieprzezroczysty dla promieniowania, które ulega absorpcji. Absorpcja promieniowania powoduje wzrost temperatury gazów. Ogrzewana w ten sposób materia otoczki jest lżejsza od warstw położonych wyżej, przez co ma tendencję do unoszenia się górze.

Kategorie

Chemia