Jorden”s Søn: Fakta Om Solen”s Alder, Størrelse og Historie

Den sun ligger i hjertet af solsystemet, hvor det er langt den største objekt. Det besidder 99,8 procent af solsystemet ” s masse og er omtrent 109 gange diameteren af jorden — omkring en million jordarter kunne passe inde i solen.,

den synlige del af solen er omkring 10.000 grader Fahrenheit (5.500 grader Celsius), mens temperaturer i kernen når mere end 27 millioner F (15 millioner C), drevet af nukleare reaktioner. Man skulle eksplodere 100 milliarder tons dynamit hvert sekund for at matche den energi, der produceres af solen, ifølge NASA.

solen er en af mere end 100 milliarder stjerner i Mælkevejen. Den kredser omkring 25.000 lysår fra den galaktiske kerne og fuldfører en revolution en gang hvert 250 millioner år eller deromkring., Solen er relativt ung, en del af en generation af stjerner kendt som befolkning I, som er relativt rige på elementer tungere end helium. En ældre generation af stjerner kaldes Population II, og en tidligere generation af Population III kan have eksisteret, selvom ingen medlemmer af denne generation er kendt endnu.

Formation & evolution

Solen blev født for omkring 4, 6 milliarder år siden. Mange forskere mener, at solen og resten af solsystemet dannet af en kæmpe, roterende sky af gas og støv kendt som solnebula., Da tågen kollapsede på grund af dens tyngdekraft, spundet den hurtigere og fladt ud i en disk. Det meste af materialet blev trukket mod midten for at danne solen.

solen har nok nukleart brændstof til at forblive meget, som det er nu i yderligere 5 milliarder år. Derefter vil det svulme for at blive en rød kæmpe. Til sidst vil den kaste sine ydre lag, og den resterende kerne vil kollapse for at blive en hvid dværg. Langsomt vil dette falme for at komme ind i sin sidste fase som et svagt, køligt teoretisk objekt, undertiden kendt som en sort dværg.,

den Interne struktur og atmosfære

solen og dens atmosfære er opdelt i flere zoner og lag. Solens indre, indefra og ud, består af kernen, strålings zoneonen og den konvektive .one., Solatmosfæren ovenfor består af fotosfæren, kromosfæren, en overgangsregion og koronaen. Ud over det er solvinden, en udstrømning af gas fra koronaen.

kernen strækker sig fra solen”s center til omkring en fjerdedel af vejen til dens overflade. Selv om det kun udgør omkring 2 procent af solens volumen, det er næsten 15 gange tætheden af bly og holder næsten halvdelen af Solens masse. Næste er den radiative zoneone, som strækker sig fra kernen til 70 procent af vejen til solens overflade, udgør 32 procent af solens volumen og 48 procent af dens masse., Lys fra kernen bliver spredt i denne .one, så en enkelt foton ofte kan tage en million år at passere igennem.

konvektionsområdet når op til solens overflade og udgør 66 procent af solens volumen, men kun lidt mere end 2 procent af dens masse. Roiling” konvektionsceller ” af gas dominerer denne .one. Der findes to hovedtyper af Solar konvektion celler-granulationsceller omkring 600 miles (1.000 kilometer) bred og supergranulation celler omkring 20.000 miles (30.000 km) i diameter.,

fotosfæren er det laveste lag af solen”s atmosfære, og udsender det lys, Vi ser. Det er omkring 300 miles (500 km) tyk, selvom det meste af lyset kommer fra dets laveste tredjedel. Temperaturer i fotosfæren spænder fra 11,000 f (6,125 C) i bunden til 7,460 f (4,125 C) i toppen. Næste op er kromosfæren, som er varmere, op til 35,500 f (19,725 C), og består tilsyneladende udelukkende af spiky strukturer kendt som spicules typisk omkring 600 miles (1,000 km) på tværs og op til 6,000 miles (10,000 km) høj.,

derefter er overgangsregionen et par hundrede til et par tusinde miles tyk, som opvarmes af koronaen over den og kaster det meste af sit lys som ultraviolette stråler. Øverst er den super-varme corona, som er lavet af strukturer som sløjfer og strømme af ioniseret gas. Corona varierer generelt fra 900,000 f (500,000 C) til 10.8 millioner f (6 millioner C) og kan endda nå titusinder af grader, når der opstår en solflare. Stof fra koronaen blæses af som solvinden.,

magnetfelt

styrken af Solens magnetfelt er typisk kun omkring dobbelt så stærk som Jordens”felt. Det bliver dog stærkt koncentreret i små områder og når op til 3.000 gange stærkere end normalt. Disse knæk og vendinger i magnetfeltet udvikler sig, fordi solen roterer hurtigere ved Ækvator end ved de højere breddegrader, og fordi de indre dele af solen roterer hurtigere end overfladen. Disse forvrængninger skaber funktioner, der spænder fra solpletter til spektakulære udbrud kendt som flares og koronale masseudkast., Nødblus er de mest voldelige udbrud i solsystemet, mens coronal masse ejections er mindre voldelige, men medfører ekstraordinære mængder af stof — en enkelt udstødt kan tud omkring 20 milliarder tons (18 milliarder tons) af stof i rummet.

kemisk sammensætning

ligesom de fleste andre stjerner består solen hovedsagelig af hydrogen efterfulgt af helium. Næsten alt det resterende stof består af syv andre elementer — ilt, kulstof, neon, nitrogen, magnesium, jern og silicium., For hver 1 million atomer af hydrogen i solen er der 98.000 helium, 850 ilt, 360 kulstof, 120 neon, 110 nitrogen, 40 magnesium, 35 jern og 35 silicium. Stadig, brint er den letteste af alle elementer, så det kun tegner sig for omkring 72 procent af solen”s masse, mens helium udgør omkring 26 procent.

solpletter og solcyklusser

solpletter er relativt kølige, mørke funktioner på solens overflade, der ofte er omtrent cirkulære. De dukker op, hvor tætte bundter af magnetfeltlinjer fra solen”s indre bryde gennem overfladen.

antallet af solpletter varierer som solens magnetiske aktivitet gør — det ændre i dette nummer, fra et minimum af ingen til et maksimum på omkring 250 solpletter eller klynger af solpletter og derefter tilbage til et minimum, er kendt som solens cyklus, og i gennemsnit omkring 11 år., Ved afslutningen af en cyklus vender magnetfeltet hurtigt sin polaritet.

Observation& historie

gamle kulturer ændrede ofte naturlige klippeformationer eller byggede stenmonumenter for at markere solens og månens bevægelser, kortlægge årstiderne, skabe kalendere og overvåge formørkelser. Mange troede at solen drejede sig om jorden, idet den græske lærde Ptolemæus formaliserede denne” geocentriske ” model i 150 F. kr., Derefter beskrev Nicolaus Copernicus i 1543 en heliocentrisk, solcentreret model af solsystemet, og i 1610 afslørede Galileo Galileis opdagelse af Jupiters måner, at ikke alle himmellegemer cirklede jorden.

for at lære mere om, hvordan solen og andre stjerner fungerer, begyndte forskere efter tidlige observationer ved hjælp af raketter at studere solen fra Jordens kredsløb. NASA lancerede en serie på otte kredsende observatorier kendt som det kredsende Solobservatorium mellem 1962 og 1971., Syv af dem var vellykkede og analyserede solen ved ultraviolette og Røntgenbølgelængder og fotograferede den super-varme corona, blandt andre resultater.

i 1990 lancerede NASA og Det Europæiske rumfartsagentur Ulysses-sonden for at foretage de første observationer af dens polare regioner. I 2004 NASA ” s Genesis rumfartøj returnerede prøver af solvinden til Jorden til undersøgelse. I 2007 NASA ” s dobbelt-rumfartøjer Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) mission returnerede de første tre-dimensionelle billeder af solen., NASA mistede kontakten med STEREO-b i 2014, som forblev ude af kontakt bortset fra en kort periode i 2016. STEREO-a forbliver fuldt funktionel.

En af de vigtigste sol missioner til dato har været Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), som var designet til at studere solens vind, samt solen”s ydre lag og indre struktur. Det har afbildet strukturen af solpletter under overfladen, målt accelerationen af solvinden, opdaget koronale bølger og sol tornadoer, fundet mere end 1.000 kometer og revolutioneret vores evne til at forudsige rumvejr., For nylig, NASA”s Solar Dynamics Observatory (SDO), det mest avancerede rumskib, men er designet til at studere solen, er vendt tilbage, aldrig-før-set nærmere oplysninger om materialet streaming udad og væk fra solpletter, samt ekstreme close-ups af aktivitet på solen”s overflade, og den første høj opløsning målinger af soludbrud i en bred vifte af ekstreme ultraviolette bølgelængder.

Der er andre missioner planlagt at observere solen i de næste par år. Den Europæiske Rumorganisation ” s Solar Orbiter vil lancere i 2018, og i 2021 vil være i operationel kredsløb omkring solen., Dens nærmeste tilgang til solen vil være 26 millioner miles (43 millioner km) — omkring 25 procent tættere end Merkur. Solar Orbiter vil se på partikler, plasma og andre genstande i et miljø relativt tæt på solen, før disse ting ændres ved at blive transporteret over solsystemet. Målet er bedre at forstå solens overflade og solvinden. Parker Solar Probe lanceres i 2018 for at gøre en ekstremt tæt tilgang til solen og komme så tæt som 4 millioner miles (6,5 millioner km)., Rumfartøjet vil se på koronaen — solens overophedede ydre atmosfære-for at lære mere om, hvordan energi strømmer gennem solen, solvindens struktur, og hvordan energiske partikler accelereres og transporteres.

Yderligere rapportering af Elizabeth Howell og Nola Taylor Reed, Space.com Bidragydere

---