Slunce

Slunce  

Data pozorování
Střední vzdálenost od Země	149.6× 106 km (92.95 × 106 mi) (8.31 minuty u rychlost světla)
Vizuální jasnost (V)	? 26.8m
Absolutní hvězdná velikost	4.8m
Spektrální klasifikace	G2V
Okružní charakteristiky
Střední vzdálenost od Galaxie Mléčná dráha jádro	~ 2.5 × 1017 km (26,000 - 28,000 světelné roky)
Galaktický období	2.25-2.50 × 108 a
Rychlost	217 km /s orbita kolem centra galaxie, 20 km/s příbuzný s průměrnou rychlostí jiných hvězd ve hvězdném sousedství
Fyzikální charakteristiky
Střední průměr	1.392 × 106 km (109 Země průměry)
Obvod kružnice	4.373 × 106 km (342 Země průměry)
Oblateness	9 × 10? 6
Plocha povrchu	6.09 × 1012 km? (11,900 zemí)
Objem	1.41 × 1018 km? (1,300,000 zemí)
Hmotnost	1.9891 × 1030 kg (332,950 zemí)
Hustota	1.408 g/cm?
Povrch gravitace	273.95 m s- 2 (27.9 g)
Úniková rychlost od povrchu	617.54 km/s
Povrchová teplota	5780 K
Teplota koróna	5 MK
Vnitřní teplota	~ 13.6 MK
Světelnost (Lsol)	3.827 × 1026 W 3.9 × 1028 lm nebo 100 lm/W účinnost
Znamenat intenzitu (Isol)	2.009 × 107 W m- 2 sr- 1
Rotace charakteristiky
Křivolakost	7.25° (k ekliptika) 67.23 ° (k galaktické letadlo)
Rektascenze severního pólu[1]	286.13 ° (19 h 4 min 30 s)
Deklinace severního pólu	+ 63.87 ° (63 ° 52 ' na sever)
Období rotace na rovníku	25.3800 dny (25 d 9 h 7 min 13 s)[1]
Rotační rychlost na rovníku	7174 km/h
Photospheric složení (hmotou)
Vodík	73.46 %
Helium	24.85 %
Kyslík	0.77 %
Uhlík	0.29 %
Železo	0.16 %
Neon	0.12 %
Dusík	0.09 %
Křemík	0.07 %
Hořčík	0.05 %
Síra	0.04 %

Jmeno Slunce je hvězda u centra Země je sluneční soustava. Země a jiná záležitost (včetně jiných planet, asteroidů, meteoroids, komet a prachu) obíhají okolo slunce, který sám účty pro více než 99 % hmoty sluneční soustavy. Energie od slunce, ve formě slunečního světla, podpory téměř celý život na Zemi přes fotosyntézu, a, přes topení od insolation, klima projížďek a cyklus počasí.

Asi 74 % hmoty slunce je vodík, 25 % je hélium a zbytek je tvořen trasovacích množství těžších elementů. Slunce je o 4.6 miliarda (4.6x10⁹) roky starý a je okolo uprostřed přes jeho hlavní sekvenční evoluci, během kterého nukleární fúzní reakce v jeho jádru slijí vodík do hélia. Přibližně 5 miliónů tun záležitosti je přeměněno na energii uvnitř slunce je jádro každá sekunda, výrobní neutrina a sluneční záření. V asi 5 miliardách rokách, slunce se vyvine do červeného obra a pak bílý trpaslík, vytvářet planetární mlhovinu v procesu.

Slunce je magneticky aktivní hvězda; to podporuje silné, měnící se magnetické pole, které mění rok-k-rok a obrátí směr přibližně každý jedenáct roků. Sluneční magnetické pole dá svah mnoha efektům, které jsou kolektivně volaná sluneční aktivita, včetně slunečních skvrn na povrchu slunce, slunečních erupcí a změn ve slunečním větru to nese materiál přes sluneční soustavu. Účinky sluneční aktivity na zemi zahrnují úsvity u mírnit k vysokým šířkám stejně jako rozkol rozhlasových komunikací a elektrické energie. Sluneční aktivita je myšlenka k hráli velkou roli ve formaci a evoluci sluneční soustavy, a silně ovlivní strukturu Země je vnější atmosféra.

Ačkoli to je nejbližší hvězda k Zemi a byl intenzivně studován vědci, mnoho otázek o slunci zůstane unanswered, takový jak proč jeho vnější atmosféra má teplotu přes 1 milión K když jeho viditelný povrch (photosphere) má teplotu právě 6,000 témat K. Currenta vědeckého studia zahrnuje sluneční pravidelný cyklus sluneční činnosti, fyziky a původu slunečních zvonových kalhot a prominences, magnetické vzájemné ovlivňování mezi chromosphere a korunou a původ slunečního větru.

Obecná informace

Slunce jako to se objeví přes kameru čočka od povrchu Země.

Slunce má spektrální třídu G2V. “G2” znamená, že to má povrchovou teplotu přibližně 5,500   K, dávat to žlutá barva, a že jeho spektrum obsahuje linky ionized a neutrální kovy stejně jako velmi slabé vodíkové linky. “V” přípona ukáže to slunce, jako většina hvězd, je hlavní sekvence hvězda. Toto znamená, že to vytváří jeho energii jadernou fází jádr vodíku do hélia a je ve stavu hydrostatické rovnováhy, žádný smluvní ani rozšiřující se v průběhu doby. Tam být více než 100 miliónů G2 třídních hvězd v naší galaxii.

Slunce bude utrácet úhrn přibližně 10 miliard roků jako hlavní sekvenční hvězda. Jeho aktuální věk, určoval modely používání počítače hvězdné evoluce a nucleocosmochronology, je myšlenka být o 4.57 miliarda roků.^[2] Slunce obíhá okolo centra galaxie mléčné dráhy z dálky asi 25,000 k 28,000 světelným rokům z galaktického centra, dokončovat jednu revoluci v asi 225 – 250 miliónů roků. Okružní rychlost je 220   km/s, ekvivalentní k jednomu světelnému roku každý 1,400 roků, a jeden Au každý 8 dnů.^[3]

Slunce je hvězda třetí generace, jehož formace může byli odjištěni shockwaves od blízkého supernova. Toto je navrhnuto vysokým množstvím těžkých elementů takový jako zlato a uran ve sluneční soustavě; tyto elementy mohly nejvíce plausibly byli produkováni endergonic jadernými reakcemi během supernova, nebo proměnou přes absorbci neutronu uvnitř masivní sekundy-generační hvězda.

Slunce nemá dost hmoty explodovat jako supernova a jeho hmota je pod Chandrasekhar limitem. Místo toho, v 4 – 5 miliard roků, to vejde do červené obří fáze, jeho rozšiřování vnějších vrstev jako palivo vodíku v jádru je spotřebováno a jádro se zkrátí a se ohřeje. Roztavení hélia začne, když vnitřní teplota sahá o 3 × 10⁸ K. zatímco to je pravděpodobné, že expanze vnějších vrstev slunce dosáhne aktuální pozici orbity Země, nedávný výzkum navrhne tu masu ztracenou od slunce dříve v jeho červeném obrovi fáze způsobí orbitu Země k pohybu dále ven, předcházet tomu od být obklopen. Následovat fázi červeného obra, intenzivní teplotní pulsace přimějí slunce, aby shodil jeho vnější vrstvy, tvořit planetární mlhovinu. Slunce pak se vyvine do bílého trpaslíka, pomalu chlazení přes věky. Tento hvězdný evoluční scénář je typický pro minimum - ke středu-hromadit hvězdy.^[4]

Sluneční světlo je hlavní zdroj energie blízko povrchu Země. Solární konstanta je množství síly že slunce se ukládá na jednotkovou plochu, která je přímo vystavená ke slunečnímu světlu. Solární konstanta je se rovnat k přibližně 1,370   watts na čtverečný metr oblasti u vzdálenosti jednoho Au ze slunce (to je, na nebo blížit se k zemi). Sluneční světlo na povrchu Země je zmírněno zemskou atmosférou tak že méně síla přijde k povrchu — bližší k 1,000   watts na přímo vystavený čtverečný metr za jasných podmínek když slunce je blízké zenith. Tato energie může být spojena přes paletu přirozených a syntetických procesů — fotosyntéza rostlinami zachytí energii slunečního světla a změní to na chemikálii tvořit (kyslík a redukované sloučeniny uhlíku), zatímco přímý ohřev nebo elektrická konverze slunečními bateriemi jsou používáni slunečním silnoproudým energetickým zařízením vyrábět elektřinu nebo dělat jinou užitečnou práci. Energie skladovala v ropě a jiná fosilní paliva byla původně změněna od slunečního světla fotosyntézou v dávné minulosti.

Sluneční světlo má několik zajímavých biologických vlastností. Ultrafialové světlo od slunce má dezinfekční vlastnosti a moci být používán sterilizovat nástroje. To také způsobí úpal, a má jiné lékařské účinky takový jako výroba Vitamin D. ultrafialové světlo je silně zmírněno zemskou atmosférou, tak že množství UV se mění velmi se šíří do delšího průchodu slunečního světla přes atmosféru ve vysokých šířkách. Tato variace je zodpovědná za mnoho biologických adaptací, obsahující změny v lidské kůži vybarví různé oblasti zeměkoule.

Pozoroval to od země, cesta slunce přes oblohu se mění po celý rok. Tvar popsaný pozicí slunce, zvážil to současně každý den na kompletní rok, je nazýván analemma a se podobá číslu 8 se ztotožnil podél North/jižní osa. Zatímco nejzřejmější změna ve sluneční zřejmé pozici přes rok je sever/houpání jihu přes 47 stupňů úhlu (náležitý k 23.5-degree naklonění Země se ohledem na slunce), tam je východ/komponenta západu také. Severní/jižní houpání ve zřejmém úhlu je hlavní zdroj období na Zemi.

Slunce je někdy odkazoval se na jeho latinským názvem Sol nebo podle jeho řeckého jména Helios. Jeho astronomický/astrological symbol je kruh s bodem v jeho středu: . Některé starověké národy světa považovaly to za planetu.

sun

Poloměr slunce je o 110 časech to Země.

Slunce je blízko-dokonalá koule, s oblateness odhadovaným u asi 9 millionths,^[5] který znamená, že jeho polární průměr se liší od jeho rovníkového průměru jen 10   km. Zatímco slunce netočí jako pevné těleso (vířivé období je 25 dnů u rovníku a asi 35 dnů u tyčí), to vyžaduje přibližně 28 dnů dokončit jednu plnou rotaci; odstředivý účinek této pomalé rotace je 18 milionkrát slabší než gravitace povrchu na slunečním rovníku. Přílivové efekty od planet významně neovlivní tvar slunce, ačkoli slunce sám obíhá okolo centra množství sluneční soustavy, který je lokalizován téměř sluneční poloměr pryč od centra slunce většinou protože velkého množství Jupitera.

Slunce nemá určitou hranici, zatímco skalní planety dělají; hustota jeho plynů padá přibližně exponenciálně s rostoucí vzdáleností od centra slunce. Přesto, slunce má přesně stanovenou vnitřní konstrukci, popsal dole. Poloměr slunce je změřen ze jeho středu k okraji photosphere. Toto je prostě vrstva pod kterým plyny jsou tlusté dost být neprůhledný ale nad kterým oni jsou transparentní; photosphere je povrch nejvíce rychle viditelný pro pouhé oko. Většina ze slunce je masové lži uvnitř o 0.7 okruhy centra.

Sluneční vnitřek není přímo pozorovatelný, a slunce sám je neprůhledný k elektromagnetickému záření. Nicméně, jen jak seismologie používá vlny vytvořené zemětřeseními odhalit vnitřní konstrukci Země, kázeň helioseismology použije tlakové vlny překračovat vnitřek slunce změřit a představit si sluneční vnitřní strukturu. Modelování počítače slunce je také používáno jako teoretický nástroj vyšetřovat jeho hlubší vrstvy.

Core

U centra slunce, kde jeho hustota dosáhne až 150,000 kg/m³ (150 měří hustotu vody na Zemi), termojaderné reakce (jaderná fáze) přeměnit vodík na hélium, uvolnění energie, které udržuje slunce ve stavu rovnováhy. O 8.9 × 10³⁷ protony (jádra vodíku) jsou přeměněna na jádra hélia každá sekunda, uvolnění energie u záležitosti-míra přeměny energie 4.26 milión tun za sekundu, 383 yottawatts (383 × 10²⁴ W) nebo 9.15 × 10¹⁰ megatons TNT za sekundu. Míra roztavení v jádru je v self-opravovat rovnováhu: mírně vyšší rychlost roztavení by přiměla jádro, aby se ohřál více a expandovat mírně proti váze vnějších vrstev, redukovat míru roztavení a opravovat odchylku; a mírně nižší míra by přiměla jádro, aby se scvrkl mírně, zvětšit míru roztavení a znovu vrátit se to k jeho současné úrovni.

Jádro vyčnívá z centra slunce k o 0.2 sluneční poloměry, a je jediná část slunce ve kterém patrné množství tepla je produkováno roztavením; zbytek hvězdy je ohříván energií to je přeneseno vnější. Všichni energie produkované vnitřkem roztavení musí cestovat přes mnoho postupných vrstev ke slunečnímu photosphere dříve, než to unikne do prázdna.

Vysokoenergetické fotony (gama a rentgeny) vydali v fúzních reakcích trvat dlouhou dobu dosáhnout povrchu slunce, zpomalený krok nepřímou cestou zaujatý, také jak absorbcí konstanty a reemission u nižších energií ve slunečním plášti. Odhady “foton cestovní čas” sahat od jak hodně jako 50 miliónů roků^[6] k jak malý jako 17,000 roků.^[7] Po finální cestě přes convective vnější vrstvu k průhledný “vynořit se” photosphere, fotony uniknou jako viditelné světlo. Každý paprsek gamy ve slunečním jádru je přeměněn na několik miliónu fotony viditelného světla před unikáním do prázdna. Neutrina jsou také vydána fúzními reakcemi v jádru, ale na rozdíl od fotonů oni velmi zřídka se ovlivňují se záležitostí, tak téměř všichni jsou schopní uniknout slunci bezprostředně. Na mnoho let měření množství neutrin produkovaných na slunci byla hodně nižší než teorie předpovídaly, problém, který byl nedávno rozlišoval přes větší pochopení účinků oscilace neutrina.

Ozařovací zóna

Od o 0.2 k o 0.7 sluneční poloměry, sluneční materiál je horký a hustý dost to tepelné sálání je dostatečné přenést velké teplo jádra vnější. V této zóně není tam žádné proudění tepla; zatímco materiál se ochladí jako zvýšení výšky, tento teplotní spád je pomalejší než adiabatický gradient a od této doby moci ne konvekce pohonu. Teplo je přeneseno radiací — ionty vodíku a hélium vydávají fotony, který jet krátkou vzdálenost před reabsorbed bytí jinými ionty.

Zóna konvekce

Struktura slunce

Od o 0.7 sluneční poloměry k Sunovu viditelnému povrchu, materiál na slunci není hustý dost nebo horký dost přenést tepelnou energii vnitřku vnější přes radiaci. Jako výsledek, proudění tepla nastane, zatímco tepelné kolony nesou horký materiál k povrchu (photosphere) slunce. Jednou materiál vychladne u povrchu, to ponoří záda klesající k základu zóny konvekce, přijmout více tepla od vrcholu radiative zóny. Convective přesah je myšlenka nastat u základu zóny konvekce, nést neklidné downflows do vnějších vrstev radiative zóny.

Tepelné kolony v zóně konvekce tvoří známku na povrchu slunce, ve formě sluneční granulace a supergranulation. Neklidná konvekce této vnější části slunečního vnitřku dá svah “omezenému” dynamu, které produkuje magnetický sever a jižní póly všude po povrchu slunce.

Photosphere

Viditelný povrch slunce, photosphere, je vrstva pod kterým slunce stane se neprůhledné k viditelnému světlu. Nad photosphere viditelné sluneční světlo je volné množit do prostoru a jeho energie unikne slunci úplně. Změna v neprůhlednosti je kvůli klesajícímu množství H^? ionty, který absorbovat viditelné světlo snadno. Naopak, viditelné světlo, které my vidíme je produkováno, zatímco elektrony reagují s atomy vodíku k produkci H^? ionty. Sluneční světlo má přibližně černá-škála těla, která ukazuje jeho teplotu je asi 6,000 K (10,340 ° F / 5,727 ° C), roztrousil s atomovou absorbcí linky od jemných vrstev nad photosphere. Photosphere má hustotu částečky asi 10²³/ m³ (toto je o 1 % částečkové hustoty zemské atmosféry u hladiny moře).

Během časných studi optického spektra photosphere, některé linky absorbce byly shledal, že to neodpovídalo nějakým chemickým prvkům pak známý na Zemi. V 1868, Norman Lockyer předpokládal, že tyto linky absorbce byly kvůli novému prvku, který on říkal “hélium”, po řeckém bohu slunce Helios. To nebylo až do 25 roků později to hélium bylo izolováno na Zemi.^[8]

Atmosféra

Během úhrnu zatmění slunce, atmosféra slunce je více zjevná pro oko.

Díly slunce nad photosphere jsou odkazoval se na kolektivně jak sluneční atmosféra. Oni mohou být viděni s operováním dalekohledů přes elektromagnetické spektrum, od rádia přes viditelné světlo k paprskům gamy, a zahrnovat pět hlavních zón: minimum teploty, chromosphere, oblast přechodu, koruna, a heliosphere. Heliosphere, který může být považován za jemnou vnější atmosféru slunce, rozšíří vnější minulost orbita Pluta ke heliopause, kde to tvoří ostré šokující čelo hranice s mezihvězdným médiem. Chromosphere, oblast přechodu a koruna jsou hodně žhavější než povrch slunce; důvod proč není přesto známý.

Nejskvělejší vrstva slunce je teplota minimální oblast asi 500   km nad photosphere, s teplotou asi 4,000   K. Tato část slunce je skvělá dost podporovat jednoduché molekuly takový jako uhlík monoxide a vlhnout, který může být zachycen jejich absorpčními spektry. Nad teplotou minimální vrstva je tenká vrstva asi 2,000   km tlustý, ovládaný spektrem emise a linek absorbce. To je voláno chromosphere od řeckého kořenu chroma, znamenat barvu, protože chromosphere je viditelný jako barevný blesk na začátku a konec úplných zatmění slunce. Teplota v chromosphere zvětší se postupně s výškou, toulat se nahoru k asi 100,000   K blížit se k vrcholu.

Nahoře chromosphere je oblast přechodu ve kterém teplota stoupá rychle od asi 100,000   K k koronálním teplotám bližší k jednomu miliónu K. zvýšení je kvůli fázovému přechodu, zatímco hélium uvnitř regionu stane se úplně ionized vysokými horečkami. Oblast přechodu nenastane v přesně stanovené výšce. Poněkud, to tvoří druh nimbus kolem chromospheric rysů takový jako spicules a vlákna, a je v konstantním, chaotickém pohybu. Oblast přechodu není snadno viditelná ze zemského povrchu, ale je rychle pozorovatelný od prostoru nástroji citlivými na dalekou ultrafialovou část spektra.

Koruna je prodloužená vnější atmosféra slunce, který je hodně větší na objem než slunce sám. Koruna se ponoří hladce se slunečním větrem, který vyplní sluneční soustavu a heliosphere. Koruna minima, který je velmi blízko povrchu slunce, má hustota částečky 10¹⁴/ m³– 10¹⁶/ m³. (Zemská atmosféra blízko hladiny moře má hustotu částečky o 2x10²⁵/ m³.) Teplota koruny je několik kelvin miliónu. Zatímco žádná kompletní teorie přesto existuje k účtu pro teplotu koruny, přinejmenším někteří jeho tepla je znán být kvůli magnetickému odpojení.

Heliosphere vyčnívá z přibližně 20 slunečních poloměrů (0.1   Au) k vnějším pruhům sluneční soustavy. Jeho vnitřní hranice je definována jako vrstva ve kterém proud slunečního větru se stojí superalfvénic— to je, kde tok stane se rychleji než rychlost Alfvén mává. Zmatek a dynamické síly vně této hranice nemohou ovlivnit tvar slunečního okolku uvnitř, protože informace mohou jen pohybovat se rychlostí Alfvén mává. Cesty slunečního větru vnější nepřetržitě přes heliosphere, tvořit sluneční magnetické pole do tvaru spirály, dokud ne to ovlivní heliopause více než 50 Au ze slunce. V prosinci 2004, cestovatel 1 sonda prošel čelem rázové vlny, které je myšlenka být díl heliopause. Oba cestovatele sondy zaznamenaly vyšší úrovně energetických součástek, zatímco oni se blíží k hranici.^[9]

Sluneční aktivita

Sluneční skvrny a sluneční cyklus

Skupina sluneční skvrny 9393, jeden největší zaznamenaný v uplynulých letech

Historie množství pozorovaných slunečních skvrn během posledních 250 roků, který se ukáže ~ 11 ročního slunečního cyklu.

Když pozoruje slunce s vhodnou filtrací, nejvíce okamžitě viditelné rysy jsou obvykle jeho sluneční skvrny, který jsou přesně stanovené plochy povrchu, které vypadají tmavější než jejich okolí kvůli nižším teplotám. Sluneční skvrny jsou oblasti intenzivní magnetické aktivity kde doprava energie je potlačená silnými magnetickými poli. Oni jsou často zdroj intenzivních zvonových kalhot a koronální masová vyhození. Největší sluneční skvrny mohou být desítky tisíců kilometrů napříč.

Množství slunečních skvrn viditelný na slunce není konstantní, ale se mění přes 10-12 cyklus roku známý jako sluneční cyklus. U typického slunečního minima, nemnoho slunečních skvrn je viditelné, a občas žádný vůbec moci být viděn. Ti to dělat se objevit být u vysokých slunečních šíří. Jako sluneční skvrna cyklus postupuje, množství slunečních skvrn se zvětší a oni se pohybují blíže k rovníku slunce, jev popisovaný podle Spörer zákona. Sluneční skvrny obvykle existují jako páry s protější magnetickou polaritou. Polarita vedoucí sluneční skvrny střídá každý sluneční cyklus, tak že to bude severní magnetický pól v jednom slunečním cyklu a jižní magnetický pól v příští.

Sluneční cyklus má velký vliv na počasí prostoru, a se zdá také mít silný vliv na klimatu země. Solar minima inklinují být korelovaný s chladnějšími teplotami, a delší než průměr sluneční cykly inklinují být korelovaný s žhavějšíma teplotami. V 17. století, sluneční cyklus zjeví se zastavili se úplně pro několik dekád; velmi nemnoho slunečních skvrn bylo pozorováno během období. Během této éry, který je znán jak mumlat minimum nebo led Littlea stárnou, Evropa zažila velice studené teploty.^[10] Dříve prodloužené minima byly objevené přes analýzu letokruhů a také zjevit se shodovali se s nižší-než-průměr globální teploty.

Účinky na Zemi

Sluneční aktivita má několik účinků na Zemi a jeho okolí. Protože Země má magnetické pole, nosiči proudu od slunečního větru nemohou ovlivnit atmosféru přímo, ale být raději uhýbal magnetickým polem a nahromadění k formě pásy Vana Allena. Pásy Vana Allena sestávají z vnitřní pás skládal primárně protonů a vnější pás skládal většinou elektronů. Radiace uvnitř pásů Vana Allena může občas poškodit procházení satelitů přes je.

Pásy Vana Allena tvoří oblouky kolem Země s jejich tipy blízko severu a jižní póly. Nejvíce energetické součástky mohou ' unikat ' pásů a stávka Země je horní atmosféra, působit aurorae, známý jak aurorae borealis v severní polokouli a aurorae australis v jižní polokouli. V obdobích normální sluneční aktivity, aurorae může být viděn v oválu-tvarované oblasti se soustředily na magnetické póly a lhaní hrubě v geomagnetické šířce 65 °, ale u dob vysoké sluneční aktivity auroral ovál může expandovat velmi, pohnout se k rovníku. Aurorae borealis byly pozorované od míst jak dalekého jihu jako Mexiko.

Teoretické problémy

Solar problém neutrina

Extrémně vysoké rozlišovací spektrum slunce ukazovat tisíce základní absorbce lemuje (Fraunhofer linky).

Na mnoho let množství slunečních elektronových neutrin objevených na Zemi bylo jen třetina čísla čekala, podle teorií popisovat jaderné reakce na slunci. Tento neobvyklý výsledek byl nazývaný sluneční neutrino problém. Teorie chystaly se vyřešit problém jeden pokusil se redukovat teplotu vnitřku slunce vysvětlit nižší neutrino tok, nebo navrhl to neutrina elektronu mohla oscilovat, to je, změna na undetectable tau a muon neutrina jak oni cestovali mezi sluncem a Zemí.^[11] Několik observatoří neutrina bylo stavěno v 80-tých letech změřit sluneční neutrino tok co nejvíce přesně, včetně Sudbury observatoř neutrina a Kamiokande. Vyplývá z těchto observatoře nakonec vedly k objevu, že neutrina mají velmi malou klidovou hmotnost a mohou opravdu oscilovat.^[12]

Koronální zahřívající problém

Optický povrch slunce (photosphere) je znán mít teplotu přibližně 6,000 K. nahoře to leží sluneční okolek při teplotě 1,000,000   K. Vysoká horečka koruny ukáže, že to je ohříváno něčím jiný než photosphere.

To je si myslel, že energie nutná ohřívat korunu je poskytována vířivým pohybem v zóně konvekce pod photosphere a dva hlavní mechanismy byly chystal se vysvětlit koronální topení. První je vlna topení, ve kterém zvuku, gravitační a magnetohydrodynamic vlny jsou produkovány zmatkem v zóně konvekce. Tyto vlny cestují nahoru a se ztratit v koruně, sázet jejich energii v okolním plynu ve formě tepla. Jiný je magnetické topení, ve kterém magnetická energie je nepřetržitě stavěna photospheric pohybem a povolený přes magnetické odpojení ve formě velkých slunečních erupcí a myriad podobné ale menší události.^[13]

Nyní, to je nejasné zda vlny jsou účinné topení mechanismus. Všechny vlny kromě Alfven vln byly najité se ztrácet nebo lámat předtím, než dosáhne koruny.^[14] Navíc, Alfven vlny snadno se neztratí v koruně. Aktuální výzkumný fokus proto se posunul k světlici ohřívat mechanismy. Jeden možný kandidát vysvětlit to koronální topení je nepřetržité rozhánění u malých měřítek,^[15] ale toto zůstane otevřeným tématem vyšetřování.

Slabý mladý sluneční problém

Teoretické modely vývoje slunce navrhnou, že 3.8 k 2.5 před miliardou roky, během Archean období, slunce bylo jediné asi 75 % jak bystrý jak to je dnes. Takový slabá hvězda odkázaný ne byli schopní držet kapalinu voda na zemi je povrch a tak život by neměl byli schopní se vyvíjet. Nicméně, geologický záznam demonstruje, že Země zůstala při docela konstantní teplotě skrz jeho historii a ve skutečnosti, že mladá Země byla poněkud teplejší než to je dnes. Všeobecný souhlas mezi vědce je to mladí zemská atmosféra obsahovala mnohem větší množství skleníkových plynů (takový jako oxid uhličitý a/nebo čpavek) než být přítomný dnes, který chytil dost tepla kompenzovat lesser množství sluneční energie dosahovat planety.^[16]

Magnetické pole

Heliospheric aktuální list rozšíří se do vnější sáhne sluneční soustavy, a vyplývá z vlivu slunečního točivého magnetického pole na plazma v meziplanetárním prostředí [1]

Celá záležitost na slunci je ve formě plynu a plazmy kvůli jeho vysokým horečkám. Toto umožní to pro slunce točit rychleji u jeho rovníku (o 25 dnech) než to dělá u vyšších šíří (o 35 dnech blízko jeho tyčí). Rotace diferencovanosti šíří slunce způsobí jeho linky magnetického pole stát se zkroucený spolu v průběhu doby, působit smyčky magnetického pole vybuchnout od povrchu slunce a spouště tvoření slunce je dramatické sluneční skvrny a sluneční prominences (vidí magnetické odpojení). Tato akce kroucení dá svah slunečnímu dynamu a 11-roční sluneční cyklus magnetické aktivity jako sluneční magnetické pole obrátí sebe o každý 11 roků.

Vliv slunečního točivého magnetického pole na plazmě v meziplanetárním prostředí vytvoří heliospheric aktuální list, který oddělí oblasti s cílením magnetických polí v odlišných směrech. Plazma v meziplanetárním prostředí je také zodpovědná za sílu slunečního magnetického pole u orbity Země. Jestliže prostor byl vakuum pak slunce 10^{- 4} tesla magnetický pole dvojpólu by se snížilo s kostkou vzdálenosti k asi 10^{- 11} tesla. Ale pozorování satelitu ukážou, že to je o 100 časech větší u asi 10^{- 9} tesla. Magnetohydrodynamic (MHD) teorie předpovídá, že pohyb řídící tekutiny (např., meziplanetární prostředí) v magnetickém poli, přiměje elektrické proudy který v otočení tvoří magnetická pole a v tomto směru to se chová jako MHD dynamo.

Historie slunečního pozorování

Časné chápání slunce

Trundholm sluneční chariot táhnutý koněm je socha věřila být objasňovat důležitou roli Nordický bronzový věk bájesloví.

Nejzákladnější pochopení lidstva slunce je jako světelný disk v nebi, jehož přítomnost nad obzorem vytvoří den a jehož nepřítomnost způsobí noc. V mnoha prehistorických a starověkých kulturách, slunce bylo myšlenka být sluneční božstvo nebo jiný nadpřirozený jev a uctívání slunce byli centrální vůči civilizacím takový jak Inca jižní Ameriky a Aztecs co je nyní Mexiko. Mnoho historických památek bylo postaveno se solárními jevy v mysli; například, megaliths kamene přesně označí letní slunovrat (některé ty nejvíce prominentní megaliths jsou lokalizovány v Nabta Playa, Egypt, a u Stonehenge v Anglii); pyramida El Castillo u Chichén Itzá v Mexiku je navržený k vrhaným stínům ve tvaru hadů lézt na pyramidu u vernal a rovnodennosti podzimu. S ohledem na pevné hvězdy, slunce se objeví od Země se točit jakmile rok podél ekliptický přes zodiac, a tak slunce bylo zvažováno astronomy Řeka být jeden z sedmi planet (Řek planetes, “poutník”), po kterém sedm dnů v týdnu je jmenováno v některých jazycích.

Vývoj moderního vědeckého porozumění

Jeden prvních osob v západním světě k nabídce vědecké vysvětlení pro slunce bylo řecký filozof Anaxagoras, kdo vyvozoval, že to byl obr planoucí klubko kovu dokonce větší než Peleponessus, a ne chariot Helios. Pro učit toto kacířství, on byl uvězněn autoritami a odsouzený k smrti (ačkoli později povolený přes zásah Pericles).

Další vědec k faulu pádu úřadů byl Nicolaus Copernicus, kdo v 16. století rozpracoval teorii že Země obíhala okolo slunce, spíše než jiná cesta kolem. V brzy 17. století, Galileo propagoval teleskopická pozorování slunce, dělat některá ty první známá pozorování slunečních skvrn a předpokládat, že oni byli na povrchu slunce spíše než malé objekty procházet mezi Zemí a sluncem ^[17]. Isaac Newton pozoroval používání slunečního světla prism, a ukázal, že to bylo tvořeno světla mnohých barev ^[18], zatímco v 1800 William Herschel objevil infračervené záření za červenou částí slunečního spektra ^[19]. 1800s viděl spectroscopic studia záloh slunce a Joseph von Fraunhofer učinil první postřehy linek absorbce ve spektru, nejsilnější který být ještě často odkazoval se na jak Fraunhofer linky.

V raných létech moderní vědecké éry, zdroj energie slunce byl významná hádanka. Mezi návrhy byl že slunce extrahovalo jeho energii z tření jeho mas plynu, nebo že jeho energie byla odvozena z gravitační potenciální energie uvolňované jako to nepřetržitě se zkrátil. Jeden tyto zdroje energie mohly jen pohánět slunce pro nemnoho roků miliónu u nejvíce, ale geologové ukázali, že věk Země byl několik roků miliardy. Jaderná fáze byla nejprve navrhována jako zdroj sluneční energie jen ve třicátých létech, když Hans Bethe spočítal detaily dva hlavní energie-produkovat jaderné reakce, které pohánějí slunce.^[20][21]

Solar vesmírné výpravy

Solar “ohňostroje” po pořádku jak zaznamenaný v listopadu 2000 čtyřmi nástroji onboard SOHO kosmická loď. SOHO je pravděpodobně nejvíce důležitá vesmírná výprava k datu zaostřenému na zlepšujícím se vědeckém chápání slunce.

První satelity navržený pozorovat slunce byl NASA průkopníci 5, 6, 7, 8 a 9, který byl vypuštěn mezitím 1959 a 1968. Tyto sondy obíhaly okolo slunce u vzdálenosti podobné tomu orbity země, a dělal první detailní měření slunečního větru a slunečního magnetického pole. Propagovat 9 operoval obzvláště dlouhé časové období, přenášet data dokud ne 1987.^[22]

V 70-tých letech, Helios 1 a Skylab Apollo hora dalekohledu opatřila vědcům významné nové údaje na slunečním větru a sluneční okolek. Helios 1 satelit byl kloub USA - německá sonda, která studovala sluneční vítr od orbity nést kosmickou loď uvnitř orbity Merkura u perihelion. Skylab kosmická stanice, zahajoval NASA v roce 1973, zahrnoval sluneční observatoř modul volal dalekohled Apolla hora, která byla provozována obyvatelem astronautů na stanici. Skylab vytvořil první věk-rozdělil pozorování sluneční přechodové oblasti a ultrafialových emisí od slunečního okolku. Objevy zahrnovaly první pozorování koronálních masových vyhození, pak volal “koronální transients”, a koronálních dír, nyní známý být důvěrně spojený se slunečním větrem.

V roce 1980, Solar maximální mise byla vypuštěna NASA. Tato kosmická loď byla navrhnuta pozorovat paprsky gamy, rentgeny a UV radiaci od slunečních erupcí během doby vysoké sluneční aktivity. Jen nemnoho měsíců po startu, nicméně, porucha elektroniky přiměla sondu, aby šel do pohotovostního režimu a to utrácelo další tři roky v tomto nečinném stavu. V roce 1984 raketoplánová Challenger mise STS-41C získal satelit a opravil jeho elektroniku před re-uvolňovat to do orbity. Solar maximální mise následovně získala tisíce představ o slunečním okolku předtím, než vstoupí znovu zemská atmosféra v červnu 1989.^[23]

Japonsko je Yohkoh (Sluneční paprsek) satelit, zahajoval v roce 1991, pozoroval sluneční erupce u vlnových délek rentgenu. Data mise dovolila vědcům poznat několik různých druhů zvonových kalhot, a také demonstroval to koruna pryč od oblastí vrcholu aktivita byla hodně dynamičtější a aktivní než předtím byl předpokládaný. Yohkoh sledoval celý sluneční cyklus ale šel do pohotovostního režimu, když prstencové zatmění v roce 2001 přimělo to, aby ztratil jeho zámek na slunci. To bylo zničeno atmosferickým reentry v roce 2005.^[24]

Jeden z nejdůležitějších slunečních misí doposud byl Solar a Heliospheric observatoř, společně postavený evropskou organizací pro kosmonautiku a NASA a zahajoval 2. prosince 1995. Původně dvouletá mise, SOHO nyní operoval přes deset roků (jak 2006). To ukázalo se tak užitečné to follow-on mise, Solar dynamika observatoř, je plánován start v roce 2008. Umístěný u Lagrangian bodu mezi Zemí a slunce (u kterého gravitace od obou je se rovnat), SOHO poskytoval konstantní pohled na slunce u mnoha vlnových délek od jeho startu. Kromě jeho přímého slunečního pozorování, SOHO umožnil objev velkých množství komet, většinou velmi malé sungrazing komety, které zpopelní jak oni projdou kolem slunce.^[25]

Všechny tyto satelity pozorovaly slunce od letadla ekliptický, a tak jen sledovali jeho rovníkové oblasti v detailu. Sonda Ulyssese byla vypuštěna v roce 1990 ke studiu slunce je polární oblasti. To nejprve cestovalo do Jupitera, k ' prak ' podél planety do orbity který by vzal to daleko nad letadlem ekliptický. Serendipitously, to bylo dobře-se umístil pozorovat kolizi Comet Shoemaker-Levy 9 s Jupiterem v roce 1994. Jednou Ulysses byl na jeho naplánované oběžné dráze, to začalo pozorovat sluneční vítr a sílu magnetického pole u vysokých slunečních šíří, shledání, že sluneční vítr od vysokých šířek se pohyboval u asi 750 km/s (pomaleji než čekal), a to tam velké magnetické vlny se vynořily z vysokých šířek, které rozhazovaly galaktické kosmické paprsky.^[26]

Základní abundances v photosphere jsou dobře známé od studií spectroscopic, ale složení vnitřku slunce je více uboze dohodnuté. Sluneční vítr ochutnat misi návratu, Genesis, byl navrhnut dovolit astronomy k přímo změřit složení slunečního materiálu. Genesis se vracel k Zemi v roce 2004 ale byl poškozen srážkou přistání po jeho padáku nedokázalo nasadit na reentry do zemské atmosféry. Přes velkou škodu, některé použitelné vzorky byly dostal se ze vzorku kosmické lodi vracet modul a být podstoupení analýzy.

Pozorování slunce a škoda oka

Velká sluneční erupce zaznamenávala Soho/ EIT dalekohled používání UV lehký od On⁺ linka emise u 30.4 nm.

Sluneční světlo je velmi jasné, a dívat se přímo u slunce s prostým okem pro krátká období může být bolavé, ale je obecně ne riskantní. Dívat se přímo u slunce příčiny phosphene vizuální artefakty a dočasnou částečnou slepotu. To také doručuje o 4   milliwatts slunečního světla k sítnici, mírně ohřívat to a potenciálně (ačkoli ne normálně) poškozovat to. UV projev postupně žloutne čočka oka přes období roků a mohou šedé zákaly příčiny, ale ti závisí na obecném projevu k sluneční UV, ne na zda jeden se dívá přímo u slunce.

Si prohlížet slunce přes světlo-koncentrovat optiku takový jako dalekohled je velmi riskantní bez zmírnění (ND) prosakuje ztlumit sluneční světlo. Používání pořádný filtr je důležitý, zatímco některé improvizované filtry projdou kolem UV paprsků, které mohou poškodit oko u vysokých jasových úrovní. Unfiltered dalekohled může doručovat přes 500 časů více slunečního světla k sítnici než laně pouhé oko, zabíjet sítnicové buňky téměř okamžitě. Dokonce krátké pohledy u poledního slunce přes dalekohled unfiltered mohou způsobit trvalou slepotu.^[27] Jeden způsob, jak si prohlížet slunce bezpečně je vrháním obrazu na obrazovce používat dalekohled nebo malý dalekohled.

Částečná zatmění slunce jsou riziková pro pohled, protože žák oka není přizpůsobený k neobvykle vysokému vizuálnímu kontrastu: žák rozšíří se podle úplného množství světla na poli pohledu, ne nejjasnějším objektem na poli. Během částečných zatmění nejvíce sluneční světlo je zablokované Moon procházením před sluncem, ale odkryté části photosphere mají stejnou povrchovou jasnost jak během normálního dne. V celkovém šeru, žák expanduje od ~ 2   mm k ~ 6   mm a každá sítnicová buňka exponovali ke slunečnímu obrazu přijme asi deset časů více světla než to odkázaný se dívat na non-zastínil slunce. Toto může poškodit nebo zabít ty buňky, vyplývání v malém neustálém slepém nanáší pro diváka.^[28] Riziko je záludné pro nezkušené pozorovatele a pro děti, protože není tam žádné vnímání bolesti: to není okamžitě zřejmé, že něčí vize je zničena.

Během svítání a západu slunce, sluneční světlo je zmírněno přes rayleigh a mie rozptyl světla obzvláště dlouhou cestou skrze zemskou atmosféru a přímé slunce je někdy bezvědomí dost být viděn přímo bez nepohodlí nebo bezpečně s dalekohledem. Mlhavé podmínky, atmosferický prach a vysoká vlhkost přispějí k tomuto atmosferickému zeslabení.