Нашата звезда: Слънцето

Звездата ни, Слънцето, е жълта звезда на средна възраст, която е по-масивна от средностатистическата звезда. То е звездата, която подхранва и поддържа живота на Земята. Топлината и светлината му затоплят земната повърхност, задвижват феномени като климата и океанските течения и захранват фотосинтезата. Изпитваме енергията на Слънцето всеки път, когато усетим топлината му върху кожата си или видим нещо с помощта на светлината му.

Енергията на Слънцето се генерира дълбоко в ядрото му от един от най-мощните процеси във Вселената: ядреният синтез. Водородни ядра се сливат в едно, образувайки хелий и освобождавайки огромни количества енергия. Така свети всяка звезда. Тя изразходва горивото си чрез ядрен синтез (за разлика от други видове огън, които горят чрез окисление). Балансът между изтласкването навън на газа, нагрят от синтеза, и привличането навътре от гравитацията, се нарича хидростатично равновесие.

В радиационната зона, най-близо до ядрото, газът е гладък и статичен и енергията (светлина от всички дължини на вълните) дифундира през него като лъчение. Над този слой е зоната на конвекцията, където въртящи се потоци газ изнасят енергията на Слънцето навън в процес, наречен конвекция: газът е едновременно нагряван отдолу от синтеза и охлаждан отгоре, докато енергията се освобождава в просранството. Конвекцията е причина газът да ври – като водата точно преди да закипи.

Фотосферата е видимата повърхност на Слънцето, където атмосферата на Слънцето става прозрачна на видима светлина. Слънчевите петна са по-хладни области от фотосферата. Хромосферата и короната са най-външните области на Слънцето. Хромосферата е десет пъти по-гореща от фотосферата, но короната е още по-гореща–милиони градуси–толкова гореща, че се измъква от гравитацията на звездата и изтича в пространството като слънчев вятър.

Това, което виждаме като слънчева светлина, е видимата светлина, която достига Земята и осветява деня ни. Но Слънцето също излъчва енергия в невидими дължини на вълните като гама лъчи, рентгенови лъчи, ултравиолетови, инфрачервени, микровълнови и радиовълни.

Космически апарат, който обикаля по орбита около Земята и Слънцето, предоставя драматични близки кадри на Слънцето в различни дължини на вълната. Хелиофизиците кодират с цветове изображенията, за да ги направят по-лесни за интерпретиране: те използват изкуствен цвят, за да визуализират различните дължини на вълните на Слънцето.

Електромагнитният спектър е целият диапазон електромагнитна радиация (светлина). С увеличаване на дължината на вълната честотата и енергията намаляват. Това изображение на Слънцето е всъщност три изображения, слети в едно. Хелиофизиците са взели изображения на слънчевата корона при три дължини на вълните в невидимия ултравиолетов спектър. Те са поставили цветен код (червено, жълто, синьо) на всяко изображение, разкривайки как изглеждат слънчевите характеристики като проблясъците при различни дължини на вълните.

Слънчеви дължини на вълните
Изображенията в това видео без звук са наблюдения на Слънцето в много дължини на светлинните вълни. Светещата активност и мощните изригвания се случват всеки ден.

Слънчевият вятър е постоянен поток горещ газ, който излиза от короната на Слънцето със скорост милиони километри в час. За щастие магнитното поле на Земята и атмосферата почти винаги ни защитават: обикновено преминава само лек слънчев вятър, носещ се надолу към Северния и Южния полюс и създаващ радиантни картини светлина, наречени аури. Магнитното поле на Земята също ни защитава от постояннния поток опасна радиация, излъчена от Слънцето. Но понякога магнитните експлозии на Слънцето, наречени слънчеви изригвания, създават бури в слънчевия вятър. При редки условия те могат да нарушат работата на радиостанциите, клетъчните телефони и GPS, или дори да причинят спиране на електричеството. Слънцето, магнитното поле на Слънцето и слънчевият вятър заедно образуват динамична, взаимносвързана система, наречена хелиосфера, която преминава през Слънчевата ни система чак отвъд Пояса на Кайпер (диск от милиони комети, които орбитират Слънцето отвъд Нептун).