Visninger
 |
Solen er stjerne i centrum af Solar System. Den har en diameter på ca 1.392.000 km (865.000 km) (ca. 109 Jordarter), Og alene tegner sig for ca 99,86% af Solar Systems masse; Resten består af planeter (Herunder jord), dværg planeter, satellitter, små Solar System organer og støv i kredsløb.[10] Omkring tre fjerdedele af Suns masse består af hydrogen, Mens de fleste af resten er helium. Mindre end 2% består af andre elementer, herunder jern, ilt, kulstof, neon, Og andre.[11]
Solens farve er hvid, men fra jordens overflade det kan forekomme gult på grund af atmosfæriske spredning.[12] Dens stjernernes klassificering, Baseret på spektral klasse, er G2V, Og er uformelt, der er udpeget en gule stjerne, Fordi størstedelen af sin stråling er i gul-grønne del af det synlige spektrum.[13] I denne spektral klasse etiket, G2 angiver, at det overfladetemperatur på ca 5.778 K (5.505 ° C; 9.941 ° F), og V (Roman fem) Viser, at Solen, ligesom de fleste stjerner, er en vigtigste sekvens star, og dermed skaber sin energi ved kernefusion af brint kerner til helium. I sin kerne, sikringer solen 430-600 million tons af brint hvert sekund. Når der af astronomer som en lille og forholdsvis ubetydelig stjerne, er Solen nu formodes at være lysere end omkring 85% af stjerner i Mælkevejen galakse, Hvoraf de fleste er rød dværge.[14][15] Den absolutte størrelse of the Sun er 4,83, men som stjerne tættest på Jorden, Solen er den klareste objekt på himlen med en tilsyneladende størrelsesklasse af -26,74.[16][17] Solens varme corona kontinuerligt udvider i rummet skabe solvinden, En hypersonisk strøm af ladede partikler, der strækker sig til heliopausen på omkring 100 astronomiske enheder. Boblen i interstellare medium dannet af solvinden, den heliosphere, Er det største sammenhængende struktur i Solsystemet.[18][19]
Solen er i øjeblikket kører gennem Lokale Interstellar Cloud i Lokale Bubble zone, inden den inderste kant af Orion Arm af Mælkevejen. Af de 50 nærmeste stjernesystemer inden 17 lysår fra Jorden, rangerer Solen 4:e i masse.[20] The Sun kredser om centrum af Mælkevejen i en afstand af ca 24,000–26,000 lysår fra galaktiske center, Udfylde en uret kredsløb, som set fra galaktiske nordpol, I omkring 225-250 millioner år.
Den gennemsnitlige afstand af Solen fra Jorden er ca 149.6 million kilometer (1 AU), men det varierer som Jorden bevæger sig fra perihelium i januar til aphelion i juli.[21] På dette gennemsnit afstand, lys rejser fra Solen til Jorden i ca 8 minutter og 19 sekunder. Den energi af denne sollys støtter næsten alt liv på Jorden af fotosyntese,[22] og drev Jordens klima og vejr. Den enorme effekt af Solen på Jorden har været anerkendt siden pre-historisk tid, Og Sun har været anset som nogle kulturer som en guddom. En præcis videnskabelig forståelse af Solen udviklede langsomt, og så sent som i det 19. århundrede fremtrædende videnskabsfolk havde ringe kendskab til Suns fysiske sammensætning og energikilde. Denne forståelse er stadig under udvikling, og der er en række i dag anomalier i Solens opførsel, der forbliver uopklarede.
Indholdsfortegnelse |
Kendetegn
Moon transit of sun large.ogg Play video En månens transit af Solen taget til fange under kalibrering af STEREO B's ultraviolette kameraer En illustration af opbygningen af Sun: 1. Core 2. Straalingsforhold zone 3. Konvektive zone 4. Fotosfære 5. Kromosfære 6. Corona 7. Solplet 8. Granulater 9. Fremhævelse
Solen er en G-type vigtigste sekvens star omfattende ca 99,86% af den samlede masse af Solar System. Det er en næsten perfekt kugle, med en oblateness anslås til omkring 9 millionths,[23] hvilket betyder, at dens polære diameter adskiller sig fra sine diameter i tværsnit af kun 10 km (6 mi). Da Solen findes i en plasmamembranen tilstand og er ikke fast, den roterer hurtigere på sit ækvator end på dens poler. Denne adfærd er kendt som differential rotation, Og er forårsaget af konvektion i Solens og transport af masse på grund af stejle temperaturgradienter fra kernen udad. Denne masse bærer en del af Suns mod uret impulsmoment, som set fra ekliptika Nordpolen, og dermed omfordeling af vinkelhastighed. Perioden for denne faktiske rotation er ca 25,6 dage ved ækvator og 33,5 dage ved polerne. Men på grund af vores konstant skiftende udsigtspunkt fra Jorden, da den kredser om Solen, tilsyneladende rotation af stjernen på sin ækvator er cirka 28 dage.[24] De centrifugale effekt af denne langsomme rotation er 18 millioner gange svagere end overfladen alvor på Solens ækvator. Den tidevandsenergi effekt af planeterne er endnu svagere, og ikke i væsentligt omfang berøre form af Solen.[25]
Solen er en Befolkning IEller tunge element-rige,[note 1] stjerne.[26] Dannelsen af Sun kan have været udløst af chokbølger fra en eller flere i nærheden supernovaer.[27] Dette er foreslået af en høj overflod af tunge grundstoffer i Solar System, Såsom guld og uranI forhold til mængderne af disse elementer i såkaldte Befolkning II (Tunge element-fattige) stjerner. Disse elementer kunne de fleste sandsynlighed have været produceret af endergonic kernereaktioner i en supernova, eller ved transmutation gennem neutron absorption inde i en massiv andengenerations-stjerne.[26]
The Sun har ikke et konkret grænsen som klippefyldte planeter gør, og i sin ydre dele tætheden af sine gasser dråber ca eksponentielt med stigende afstand fra centrum.[28] Men det har en veldefineret indre struktur, som er beskrevet nedenfor. Solens radius måles fra dens centrum til kanten af photosphere. Det er simpelthen det lag, over hvilken gasser er for cool eller for tynd til at udstråle en betydelig mængde af lys, og er derfor overfladen mest umiddelbart synlige for blotte øje.[29]
Solens indre er ikke direkte observerbar, og Solen selv er uigennemsigtigt til elektromagnetisk stråling. Men ligesom seismologi bruger bølger fra jordskælv til at afsløre indre struktur af jorden, den disciplin helioseismologi gør brug af trykbølger (infralyd) Gennemsejle Solens indre til at måle og visualisere stjernens indre struktur.[30] Computermodeller of the Sun er også bruges som en teoretisk værktøj til at undersøge dets dybere lag.
Kerne
Uddybende artikel: Solar kerne
Den kerne of the Sun anses for at udvide fra midten til ca 0,2 til 0,25 sol radier.[31] Det har en massefylde på op til 150 g / cm3[32][33] (150 gange massefylden af vand ved standard temperatur og tryk) Og en temperatur tæt på 13.600.000 Kelvin (Derimod er overfladen af Solen omkring 5.800 kelvin). Seneste analyse af SOHO mission data går ind for en hurtigere rotation sats i det centrale end i resten af radiative zone.[31] Gennem det meste af Solens liv, er energi produceret af kernefusion gennem en række trin kaldes p-p (proton-proton) kæde; Denne proces omdanner hydrogen i helium.[34] Mindre end 2% af helium genereret i Solens kommer fra CNO cyklus.
Kernen er det eneste sted i Sun, der producerer en mærkbar mængde varme via fusion, indenfor 24% af Solens radius, 99% af strømmen er genereret, og med 30% af den radius, har fusion stoppet næsten fuldstændigt. Resten af stjernen opvarmes med energi, der overføres passiv fra kernen og lagene lige udenfor. Den energi, der produceres af fusion i kernen skal derefter rejse gennem mange successive lag til solens photosphere før den undslipper ud i rummet som sollys eller kinetisk energi af partikler.[35][36]
Den proton-proton kæden opstår omkring 9,2 × 1037 gange hvert sekund i kernen af Solen. Da denne reaktion bruger fire protoner, det konverterer ca 3,7 × 1038 protoner (Brintkerner) til helium kerner hver anden (ud af i alt ~ 8,9 × 1056 gratis protoner i Sun), eller omkring 6,2 × 1011 kg per sekund.[36] Siden fusing brint til helium udslip omkring 0,7% af den smeltede masse som energi,[37] Solen frigør energi på masse-energi omregningskurs på 4,26 millioner tons per sekund, 383 yottawatt (3.83×1026W),[36] eller 9,15 × 1010 megatons af TNT per sekund. Denne masse er ikke ødelagt at skabe energi, snarere er massen transporteres væk i Den udstrålede energi, som beskrevet af begrebet masse energi ækvivalens.
Den energi, produktion pr tidsenhed (power) produceret af fusion i kernen varierer med afstanden fra solens centrum. I midten af solen, er fusionskraft anslår model til ca 276,5 watt / m3,[38] en elproduktion tæthed, som mere næsten tilnærmer krybdyr stofskifte end en termonuklear bombe.[39] Peak elproduktion i Solen er blevet sammenlignet med den volumetriske opvarmer genereret i en aktiv kompostbunken. Den enorme effekt af Sun er ikke på grund af sin høje effekt pr volumen, men i stedet på grund af sin store størrelse.
Den fusion sats i kernen er i en selvkorrigerende ligevægt: en lidt højere fusion ville medføre, at kernen for varme op for flere og udvide anelse mod vægt af de ydre lag, hvilket reducerer fusion sats og korrigere perturbationOg en lidt lavere sats vil medføre, at kernen til at afkøle og skrumpe lidt, øge fusion sats og igen vender tilbage til sine nuværende niveau.[40][41]
Den høje energi fotoner (Gammastråler) udgivet i fusion reaktioner er optaget på kun et par millimeter af sol plasma og derefter igen udsendes igen i tilfældig retning (og til lidt lavere energi)-så det tager lang tid for stråling at nå Solens overflade. Skøn over "foton rejsetiden" området mellem 10.000 og 170.000 år.[42]
Efter en sidste tur gennem konvektive ydre lag til gennemsigtig "overflade" af fotosfæren, undslippe fotoner som synligt lys. Hver gamma ray i Solens kerne er konverteret til flere millioner synligt lys fotoner, før slippe ud i rummet. Neutrinoer er også ved fusionsprocessen frigjorte reaktioner i kernen, men i modsætning til fotoner de sjældent interagerer med stof, er så næsten alle i stand til at undslippe Solen straks. For mange år målinger af antallet af neutrinoer produceret i Solen var lavere end teorier forudsagde med en faktor på 3. Denne uoverensstemmelse blev for nylig løst gennem opdagelsen af virkningerne af neutrino oscillation: Solen udsender antallet af neutrinoer forudsagt af teori, Men neutrino detektorer manglede 2⁄3 af dem, fordi de neutrinoer havde ændret smag.[43]
Fra omkring 0,25 til omkring 0,7 sol radier, sol materiale er varm og tæt nok, at varmestråling er tilstrækkeligt til at overføre den intense varme i kernen udad.[44] I denne zone er der ingen termisk konvektion, Mens materialet vokser køleren som højde stigninger (fra 7.000.000 K til ca 2.000.000 K) denne temperaturgradient er mindre end værdien af adiabatisk bortfalder sats og kan derfor ikke køre bil konvektion.[33] Varmen overføres ved stråling—ioner af hydrogen og helium udsender fotoner, Der kun kører en kort distance, før de absorberes af andre ioner.[44] Massefylden dråber hundredfold (fra 20 g / cm3 til kun 0,2 g / cm3) Fra bunden til toppen af radiative zone.[44]
Mellem radiative zone og konvektionszone er en overgang lag kaldes tachocline. Dette er en region, hvor den skarpe regime skifte mellem den ensartede rotation af radiative zone og den differentierede rotation konvektionszone resulterer i en stor selvdestruerende en tilstand, hvor forskellige horisontale lag slide forbi hinanden.[45] Væsken beslutningsforslag findes i konvektionszone ovenstående langsomt forsvinde fra toppen af dette layer til bunden, der matcher den rolige egenskaber for straalingen zone i bunden. I øjeblikket er det en hypotese (se Solar dynamo), At en magnetisk dynamo inden for dette lag genererer Solens magnetfelt.[33]
Konvektive zone
I Solens ydre lag, fra overfladen ned til omkring 200.000 km (eller 70% af Solens radius), er sol plasma ikke tæt nok, eller varm nok til at overføre varmeenergien af indvendigt passiv gennem stråling (med andre ord den er uigennemsigtig nok). Som et resultat, der opstår termisk konvektion som termisk kolonner bære varmt materiale på overfladen (fotosfæren) af Solen. Når materialet køler ned på overfladen, det styrter ned til bunden af konvektionszone, at modtage mere varme fra toppen af radiative zone. På den synlige overflade af Solen, har temperaturen faldet til 5.700 K og massefylde kun 0,2 g / m3 (Ca. 1 / 10, 000:e tætheden af luft ved havoverfladen).[33]
Den termiske kolonner i konvektionszone form et aftryk på overfladen af Solen som solar granulering og supergranulation. Den turbulente konvektion af denne ydre del af solsystemet indre årsager en "mindre" dynamo, der producerer magnetiske nord og syd poler hele overfladen af Solen.[33] Solens varme kolonner er Benard celler og derfor har tendens til at være sekskantede prismer.[46]
Fotosfære
Den effektive temperatur, Eller sort legeme temperatur, of the Sun (5.777 K) er den temperatur et sort legeme med samme størrelse skal have for at nå det samme samlede Emissive magt.
Den synlige overflade af Solen, fotosfæren, er det lag, under hvilket solen bliver uigennemsigtig med synligt lys.[47] Over fotosfæren synlige sollys er gratis at udbrede i rummet, og sin energi undslipper Solen helt. Ændringen i opacitet skyldes den faldende mængde af H− ioner, Som absorberer synligt lys nemt.[47] Omvendt det synlige lys vi ser, er produceret som elektroner reagerer med hydrogen atomer til at producere H− ioner.[48][49] Fotosfæren er snesevis til hundredvis af kilometer tyk, er lidt mindre uigennemsigtig end luft på Jorden. Fordi den øverste del af fotosfæren er køligere end i den nederste del et billede af Solen synes lysere i midten end i kanten eller lemmer af Solens disk i et fænomen kendt som lemmer mørkfarvning.[47] Sollys har omkring en sort-legeme frekvenser, der angiver dets temperatur er omkring 6.000 K, Afbrudt af atomare absorption linjer fra den spinkle lag over fotosfæren. Fotosfæren har en partikel tæthed af ~ 1023m−3 (Dette er omkring 1% af partikel tæthed af Jordens atmosfære ved havoverfladen).[44]
I den tidlige undersøgelser af optiske spektrum af fotosfæren, var nogle absorption linjer konstateret, at der ikke svarede til nogen grundstoffer da kendt på Jorden. I 1868, Norman Lockyer hypotese, at disse absorption poster var på grund af et nyt element, som han døbt "helium"Efter den græske solgud Helios. Det var først 25 år senere, at helium blev isoleret på Jorden.[50]
Atmosfære
Se også: Coronaog Coronal loop Under en total solformørkelse, Den sol corona kan ses med det blotte øje, i løbet af den korte periode totalitet.
De dele af Solen over fotosfæren kaldes kollektivt som Solens atmosfære.[47] De kan ses med teleskoper opererer på tværs af elektromagnetiske spektrum, Fra radio gennem synligt lys til gammastråler, Og omfatter fem vigtigste zoner: temperatur minimum, Den kromosfæren, Den overgang region, Den corona, Og heliosphere.[47] Heliosfæren, som kan siges at være spinkel ydre atmosfære af Solen, strækker ud forbi bane Pluto til heliopausen, Hvor den danner en skarp stød front grænselinjen til interstellare medium. Kromosfæren, overgang region, og corona er meget varmere end overfladen af Solen.[47] Årsagen er ikke endeligt bevist, tyder på, at Alfvén bølger kan have nok energi til at varme koronaen.[51]
Den fedeste lag af Solen er en temperatur minimum region om 500 km over fotosfæren, med en temperatur på omkring 4,100 K.[47] Denne del af Solen er cool nok til at understøtte simple molekyler såsom kulilte og vand, som kan påvises ved deres absorptionsspektre.[52]
Over temperatur minimum lag er et lag omkring 2.000 km tykke, domineret af et spektrum af emission og absorption linjer.[47] Den kaldes kromosfæren fra den græske rod chroma, Hvilket betyder, farve, fordi kromosfæren er synlig som en farvet flash ved begyndelsen og slutningen af samlede eclipses of the Sun.[44] Temperaturen i kromosfæren øges gradvist med højden, lige op til omkring 20.000 K nær toppen.[47] I den øverste del af kromosfæren helium bliver delvist ioniseret.[53] Taget af Hinode'S Solar Optical Telescope den 12. januar 2007, dette billede af Solen afslører filamentforstærkninger karakter plasma forbinder regionerne i forskellige magnetiske polaritet.
Over kromosfæren der er en tynd (ca. 200 km) overgang region , hvor temperaturen stiger hurtigt fra omkring 20.000 K i den øverste kromosfæren til coronal temperaturer tættere på en million kelvin.[54] Den temperaturstigning lettes ved den fulde ionisering af helium i forbindelse med overgangen region, som i væsentlig grad reducerer strålingsegenskaber afkøling af plasma.[53] Overgangen region ikke sker på en veldefineret højde. Snarere er det en slags Nimbus omkring chromospheric funktioner såsom spicules og filamenter, Og er i konstant, kaotisk bevægelse.[44] Overgangen region er ikke let synligt fra Jordens overflade, men er let observerbare fra plads af instrumenter følsomme over for ekstrem ultraviolet del af spektrum.[55]
Den corona er den udvidede ydre atmosfære af Solen, som er langt større i volumen end Solen selv. Koronaen løbende udvider i rummet danner den solvinden, Der udfylder alle Solar System.[56] Den lave corona, som er meget tæt på Solens overflade, er en partikel tæthed omkring 1015–1016m−3.[53][note 2] Den gennemsnitlige temperatur corona og solvinden er omkring 1 million-2 million kelvin, dog i den varmeste regioner er det på 8 mio-20 million kelvin.[54] Selv om der ikke fuldstændig teori endnu eksisterer for at tage højde for temperaturen i koronaen, i det mindste nogle af sine varme er kendt for at være fra magnetiske reconnection.[54][56]
Den heliosphere, Hvilket er hulrum omkring Solen fyldt med solvinden plasma, strækker sig fra omkring 20 sol radier (0,1 AU) til ydre udkanten af solsystemet. Dens indre grænse er defineret som det lag, hvor strømmen af solvinden bliver superalfvénic-Det er, hvor strømmen bliver hurtigere end hastigheden af Alfvén bølger.[57] Turbulens og dynamiske kræfter uden for denne grænse kan ikke påvirke formen af Solens korona under, fordi oplysningerne kun kan rejse ved en hastighed på Alfvén bølger. Solvinden bevæger passiv kontinuerligt gennem heliosfæren, danner solens magnetfelt i en spiral form,[56] indtil det påvirker heliopausen mere end 50 AU fra Solen. I december 2004 Voyager 1 sonden ledes gennem et chok front, som menes at være en del af heliopausen. Begge Voyager-sonder har registreret højere niveauer af energirige partikler, som de nærmer sig grænsen.[58]
Magnetfelt
Se også: Stellar magnetfelt Den Heliospheric aktuelle ark omfatter den ydre når i Solsystemet, og resultater fra indflydelse af Solens roterende magnetiske felt på plasma i interplanetariske medium.[59]
Solen er en magnetisk aktiv stjerne. Det støtter et stærkt, skiftende magnetfelt , der varierer fra år til år og vender retning om alle elleve år omkring solar maksimum.[60] Solens magnetfelt fører til mange effekter, der er samlet kaldes solaktivitet, Herunder solpletter på overfladen af Solen, soludbrudOg variationer i solvinden at bære materiale gennem solsystemet.[61] Effekter af solaktivitet på Jorden omfatte auroras ved moderat til høje breddegrader, og forstyrrelser af radiokommunikation og el. Solar aktivitet menes at have spillet en stor rolle i dannelse og udvikling af solsystemet. Solar aktivitet ændrer strukturen af Jordens ydre atmosfære.[62]
Alle de bestanddele i Solen er i form af gas og plasma på grund af dens høje temperaturer. Dette gør det muligt for Sun at rotere hurtigere på ækvator (ca. 25 dage), end det gør ved højere breddegrader (ca. 35 dage i nærheden af polerne). Den differential rotation af Suns breddegrader årsager sin magnetfelt linjer for at blive snoet sammen over tid, hvilket magnetfelt sløjfer at bryde ud fra Solens overflade og udløse dannelsen af Solens dramatiske solpletter og solar Fremspring (Se magnetiske reconnection). Denne dreje handling skaber solar dynamo og en 11-årig solcyklus af magnetiske aktivitet som Solens magnetfelt vender sig om hvert 11 år.[63][64]
Solens magnetfelt strækker sig langt ud over Solen selv. Den magnetiseres solvinden plasma bærer Solens magnetfelt i rummet danner det såkaldte interplanetariske magnetfelt.[56] Da plasma kun kan bevæge sig langs de magnetiske feltlinier er interplanetariske magnetfelt oprindeligt strakte radialt væk fra Solen. Fordi felter over og under ækvator har forskellige polariteter peger i retning af og væk fra Solen, der er en tynd nuværende lag i Solens ækvatorplanet, som kaldes Heliospheric aktuelle ark.[56] På de store afstande rotation af Solen drejninger magnetfeltet og det aktuelle ark i Arkimedisk spiral struktur, som kaldes Parker spiral.[56] Det interplanetariske magnetfelt er meget stærkere end dipol del af Solens magnetfelt. Solens 50-400 μT (I fotosfæren) magnetiske dipol felt reducerer med potens af afstanden til omkring 0,1 nT på afstand af Jorden. Men ifølge rumfartøjer bemærkninger interplanetariske område på Jordens placering er omkring 100 gange større på omkring 5 nT.[65]
Kemisk sammensætning
Solen er sammensat primært af grundstoffer hydrogen og helium, De tegner sig for 74,9% og 23,8% af massen af Solen i fotosfæren, henholdsvis.[66] Alle tungere grundstoffer, der kaldes metaller i astronomi, tegner sig for mindre end 2 procent af massen. Den hyppigste metaller ilt (ca. 1% af Solens masse), carbon (0,3%), neon (0,2%), og jern (0,2%).[67]
The Sun har arvet sin kemiske sammensætning af interstellare medium , hvoraf det dannede: brint og helium i Solen blev fremstillet af Big Bang-nukleosyntese. Metallerne blev produceret af stjernenukleosyntese i generationer af stjerner, der har udfyldt deres stjernernes udvikling og returneret deres materiale til det interstellare medium før dannelsen af Solen.[68] Den kemiske sammensætning af fotosfæren er normalt betragtes som repræsentative for sammensætningen af det oprindelige Solar System.[69] Men da Solen dannet, helium og tungere grundstoffer har afgjort ud af fotosfæren. Derfor er photosphere nu indeholder lidt mindre helium og kun 84% af de tunge elementer end protostellar søn gjorde, at protostellar Solen 71,1% brint, 27,4% helium, og 1,5% metaller.[66]
I den inderste dele af Solen, kernefusion har ændret sammensætningen ved at konvertere brint til helium, så den inderste del af Solen er nu omkring 60% helium, med metal overflod uændret. Fordi det indre af Solen er radioaktive, ikke konvektive (se Struktur ovenfor), ingen af de fusion produkter fra kernen er steget til fotosfæren.[70]
Solens heavy-element overvældende mængde, der er beskrevet ovenfor, er typisk målt både ved hjælp af spektroskopi af Suns photosphere og ved at måle mængder er i meteoritter , der aldrig er blevet opvarmet til smeltetemperaturer. Disse meteoritter menes at bevare sammensætningen af protostellar Solen og dermed ikke påvirket af bilæggelsen af tunge grundstoffer. De to metoder er generelt enige om godt.[11] Enkeltvis ioniseret jern gruppe elementer
I 1970'erne fokuserede meget forskning på mængderne af jern gruppe elementer i Solen.[71][72] Selv om en betydelig forskningsindsats var gjort, overflod bestemmelse af visse jern-koncernen elementer (f.eks cobalt og mangan) Var stadig svært mindst lige så langt i 1978 på grund af deres hyperfine strukturer.[71]
Den første vid udstrækning komplet sæt af oscillator styrker af enkeltvis ioniseret jern gruppe elementer blev stillet til rådighed først i 1960'erne,[73] og forbedret oscillator styrker blev beregnet i 1976.[74] I 1978 mængderne af enkeltvis ioniseret elementer i jern-gruppen blev afledt.[71] Solar og planeternes masse fraktionering forholdet
Forskellige forfattere har overvejet eksistensen af en masse fraktionering forholdet mellem isotop sammensætninger af sol og planeternes ædelgasser,[75] for eksempel korrelationer mellem isotopiske kompositioner af planetariske og sol Ne og Xe.[76] Ikke desto mindre overbevist om, at hele Sun har samme sammensætning som den sol atmosfæren var stadig udbredt, i hvert fald indtil 1983.[77]
I 1983 blev det hævdet, at det var fraktioneringen i Sun selv, der forårsagede fraktioneringen forholdet mellem isotop kompositioner af planetariske og solvinden implanteret ædelgasser.[77]
Solar cykler
Uddybende artikler: Solpletter og Liste over sol cykler Solpletter og solplet cyklus Målinger af solcyklus variation i løbet af de sidste 30 år
Når observere Solen med passende filtrering, for det mest umiddelbart synlige elementer er normalt dens solpletter, Som er veldefinerede arealer, der vises mørkere end deres omgivelser på grund af lavere temperaturer. Solpletter er områder med intens magnetisk aktivitet, hvor konvektion hæmmes af stærke magnetfelter, reducere energiforbruget transport fra de varme indre op til overfladen. Magnetfeltet får stærk opvarmning i koronaen, danner aktive regioner , som er kilden til intense soludbrud og coronal masse ejections. De største solpletter kan være titusindvis af kilometer på tværs.[78]
Antallet af solpletter er synlige på Sun er ikke konstant, men varierer over en 11-års cyklus kendt som solcyklus. På en typisk sol minimum, er få solpletter er synlige, og lejlighedsvis slet ingen kan ses. De, der synes er på høje sol breddegrader. Som solplet cyklus skrider frem, at antallet af solpletter stiger og de bevæger sig tættere på ækvator af Solen, et fænomen beskrevet af Spörer lov. Solpletter normalt findes som par med modsat magnetisk polaritet. Den magnetiske polaritet af de førende solplet suppleanter hver solcyklus, så det vil være en nord magnetiske pol i en sol-cyklus og en syd magnetiske pol i den næste.[79] Historie af antallet af observerede solpletter i de sidste 250 år, som viser ~ 11-årige solcyklus
Solens cyklus har en stor indflydelse på vejrforholdene i rummet, Og er en betydelig indflydelse på Jordens klima da lysstyrke har et direkte forhold til magnetisk aktivitet.[80] Solar aktivitet minima tendens til at være korreleret med koldere temperaturer, og længere end gennemsnittet sol cykler tendens til at være korreleret med varmere temperaturer. I det 17. århundrede, synes solcyklus at have stoppet helt i flere årtier, meget få solpletter blev observeret i denne periode. I løbet af denne æra, der er kendt som Maunder minimum eller Little Ice Age, Europa har oplevet meget kolde temperaturer.[81] Tidligere forlænget minima er blevet opdaget gennem analyse af træringe og synes at have sammen med den lavere end gennemsnittet globale temperaturer.[82] Mulige langsigtede cyklus
En nylig teori hævder, at der er magnetiske ustabilitet i kernen af Solen, der forårsager svingninger med perioder med enten 41.000 eller 100.000 år. Disse kunne give en bedre forklaring af istider end Milanković-cykler.[83][84] Livscyklus Uddybende artikler: Dannelse og udvikling af solsystemet og Stellar evolution
Solen blev dannet omkring 4.57 milliarder år siden, da en brint molekylær sky kollapsede.[85] Solar dannelse er dateret på to måder: Solens aktuelle vigtigste sekvens alder, bestemt ved computermodeller af stjernernes udvikling og nucleocosmochronology, Menes at være omkring 4.57 milliarder år.[86] Dette er i tæt overensstemmelse med radiometrisk datoen for den ældste Solar System materiale på 4.567 millioner år siden.[87][88]
Solen er omkring halvvejs gennem sin Main-sekvens evolution, Hvor kernefusion reaktioner i sin kerne smelter brint til helium. Hvert sekund, mere end fire millioner tons af materie omdannes til energi i Solens kerne, der producerer neutrinoer og solens stråler. På denne sats, har Sun hidtil omregnet omkring 100 Jord-masser af stof til energi. The Sun vil tilbringe en total på omkring 10 mia år som den vigtigste sekvens stjerne.[89]
The Sun har ikke nok masse til at eksplodere som en supernova. I stedet i omkring 5 milliarder år, vil den træde en rød gigant fase, dens ydre lag udvides som brint brændstof i kernen er forbrugt og kernen kontrakter og varmer op. Helium fusion vil begynde, når kernetemperatur når omkring 100 mio kelvin og vil producere kul, der føres ind i asymptotiske kæmpe gren fase.[26] Livscyklus af Solen; størrelser er ikke drages til skala.
Jordens skæbne er usikker. Som en rød gigant, vil Solen have en maksimal radius ud over Jordens nuværende bane, 1 AU (1.5×1011 m), 250 gange det nuværende radius af Solen.[90] Men ved den tid, det er en asymptotiske kæmpe filial stjerne, vil Solen har mistet omkring 30% af sin nuværende masse på grund af en himmelsk vind, så planeternes baner vil bevæge sig udad. Hvis det kun var for dette, ville Jorden sandsynligvis blive skånet, men ny forskning tyder på, at Jorden vil blive opslugt af Solen på grund af tidevand interaktioner.[90] Selv om Jorden ville flygte forbrænding i Solen, stadig alle sine vand vil blive kogt væk, og de fleste af dens atmosfære ville slippe ud i rummet. Selv i sin nuværende liv i de vigtigste sekvens, er Solen gradvist bliver mere lysende (ca. 10% hver 1 milliarder år), og dens overfladetemperatur er langsomt stigende. Solen plejede at være svagere i fortiden, som måske er grunden livet på Jorden har kun eksisteret i omkring 1 milliard år jord. Stigningen i sol temperaturer er sådan, at allerede i omkring en milliard år vil jordens overflade bliver for varmt for flydende vand at eksistere, indtil alle jordbaserede liv.[90][91]
Efter den røde gigant fase vil intens termisk svingningerne årsag Solen at kaste sin yderste lag, der udgør en planetarisk tåge. Den eneste objekt, der står tilbage efter de ydre lag er skubbet er ekstremt varmt stjernernes kerne, som vil langsomt afkøles og fade som en hvid dværg gennem mange milliarder af år. Dette stjernernes udvikling scenario er typisk af lav-til mellemlang masse stjerner.[92][93]
Solskin
Sollys er Jordens primære energikilde. Den solar konstant er den mængde strøm, at Solen indskud pr område, der er direkte udsat for sollys. Solens konstant er lig med ca 1.368 W / m2 (watt per kvadratmeter) i en afstand af én astronomisk enhed (AU) fra Solen (dvs. på eller i nærheden af Jorden).[94] Sollys på overfladen af Jorden er svækket af Jordens atmosfære så mindre strøm ankommer til overfladen, tættere på 1.000 W / m2 i klare betingelser, når Solen er nær zenit.[95]
Solenergi kan udnyttes af en række naturlige og syntetiske processer-fotosyntese af planter indfanger energien i sollys og konverterer det til kemisk form (ilt og reducerede kulstofforbindelser), mens direkte opvarmning eller elektrisk konvertering af solceller anvendes af solenergi udstyr til at generere elektricitet eller til at gøre andre nyttige arbejde, undertiden beskæftiger koncentreret solenergi (At det er målt i sole). Den oplagrede energi i råolie og andre fossile brændstoffer blev oprindeligt konverteret fra sollys ved fotosyntese i en fjern fortid.[96] Motion og lokalisering inden for galaksen Motion af Barycenter af Solar System i forhold til Solen.
Solens bevægelse om center of mass af solsystemet kompliceres af forstyrrelser fra planeterne. Hvert par hundrede år har denne bevægelse skifter mellem prograde og retrograd[97]. The Sun ligger tæt på den indre rand af Mælkevejen Galaxy's Orion Arm, I Lokale Fluff eller Gould BæltPå en hypotese afstand af 7,5-8,5 KPC (25,000-28,000 lysår) fra Galactic Center,[98][99][100][101] indeholdt i den lokale Bubble, et rum af tynd varm gas, eventuelt fremstillet af supernova levn, Geminga.[102] Afstanden mellem den lokale arm og den næste arm ud, Perseus Arm, Handler om 6.500 lysår.[103] The Sun, og dermed Solar System, der findes i det, forskerne kalder galaktiske beboelige zone.
De Apex of the Sun's Way, eller solar spids, Er den retning, at Solen bevæger sig gennem rummet i Mælkevejen. Den generelle retning for Suns galaktiske bevægelse er mod stjernen Vega nær den konstellation af Hercules, I en vinkel på ca 60 himmel grader til retningen af Galactic Center. Hvis man observere den fra Alpha Centauri, Er den nærmeste stjerne system, ville Solen synes at være i konstellationen Cassiopeia.[104]
Solens kredsløb omkring Galaxy forventes at blive nogenlunde elliptiske med tilføjelse af forstyrrelser på grund af den galaktiske spiralarme og ikke-ensartet masse distributioner. Desuden Solen svinger op og ned i forhold til den galaktiske plan omtrent 2,7 gange per bane. Dette er meget lig hvor en simple harmoniske oscillator arbejder uden træk kraft (dæmpning) sigt. Det er blevet hævdet, at Suns passagen gennem højere densitet spiralarme ofte falder sammen med masse ekstinktioner på Jorden, måske på grund af øget indvirkning begivenheder.[105] Det tager Solar System omkring 225-250 millioner år at fuldføre et kredsløb i galaksen (a galaktiske år),[106] så det menes at have gennemført 20-25 baner i løbet af Solen. Den orbital hastighed af solsystemet omkring midten af Galaxy er ca 251 km / s.[107] På denne hastighed tager det omkring 1400 år for Solar System til at rejse en afstand af 1 lys-år, eller 8 dage til at rejse 1 AU.[108] Teoretiske problemstillinger Solar neutrino problem Uddybende artikel: Solar neutrino problem
For mange år er antallet af sol elektron neutrinoer opdaget på Jorden var 1⁄3 til 1⁄2 af antallet forudsagt af den standard sol model. Denne afvigende resultat kaldtes solar neutrino problem. Teorier foreslået at løse problemet enten forsøgt at reducere temperaturen i Solens indre til at forklare den lavere neutrino flux, eller beskrev også, at elektroner neutrinoer kunne svingeDet vil sige, ændre i udetekterbar tau og muon neutrinoer da de rejste mellem Solen og Jorden.[109] Flere neutrino observatorier blev bygget i 1980'erne til at måle solens neutrino flux så nøjagtigt som muligt, herunder Sudbury Neutrino Observatory og Kamiokande.[110] Resultater fra disse observatorier i sidste ende førte til opdagelsen af, at neutrinoer har en meget lille hvilemasse og rent faktisk svinger.[111][43] Desuden i 2001 Sudbury Neutrino Observatory var i stand til at opdage alle tre typer af neutrinoer direkte, og konstaterede, at Suns samlede neutrino forureningsgrad aftalt med Standard Solar Model, selv afhængig af neutrino energi så få som en tredjedel af de neutrinoer set på Jorden er af den elektron type.[110][112] Denne andel er enig med forudsagt i Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein effekt (Også kendt som sagen effekt), der beskriver neutrino oscillation i sagen, og det anses nu for en løst problemet.[110] Coronal opvarmning problem Uddybende artikel: Corona
Den optiske overflade af Solen (den photosphere) Er kendt for at have en temperatur på godt 6.000 K. Ovenover ligger solens korona, som stiger til en temperatur på 1 mio-2 million K.[54] Den høje temperatur koronaen viser, at det er opvarmet af andet end direkte opvarmning ledning fra fotosfæren.[56]
Det menes, at den er nødvendig for at opvarme koronaen er leveret af turbulent bevægelse i konvektionszone under fotosfæren, og to primære mekanismer er blevet foreslået at forklare coronal opvarmning.[54] Det første er bølge opvarmning, hvor lyd, gravitationel eller magnetohydrodynamic bølger er produceret af turbulens i konvektionszone.[54] Disse bølger rejse opad og spreder i koronaen, deponering deres energi i den omgivende gas i form af varme.[113] Den anden er magnetisk opvarmning, hvor magnetisk energi er konstant bygget op af photospheric bevægelse og udgivet gennem magnetiske reconnection i form af store soludbrud og myriader lignende, men mindre events-nanoflares.[114]
I øjeblikket er det uklart, om bølger er en effektiv opvarmning mekanisme. Alle bølger undtagen Alfvén bølger har vist sig at sprede eller bryder før de når koronaen.[115] Hertil kommer, at Alfvén bølger ikke nemt sprede i koronaen. Aktuel forskning fokus har derfor ændret i retning af flare opvarmning mekanismer.[54] Svage sols problem Uddybende artikel: Svage sols paradoks
Teoretiske modeller af Solens udvikling tyder, at 3,8 to 2.5 milliarder år siden, i løbet af Arkæikum periode, Var Solen kun ca 75%, der stråler som det er i dag. En sådan svag stjerne ville ikke have været i stand til at opretholde flydende vand på Jordens overflade og dermed livet ikke skulle have været i stand til at udvikle sig. Men den geologiske viser, at Jorden har ligget på et forholdsvis konstant temperatur i hele sin historie, og at den unge Jorden var lidt varmere end i dag. Den enighed blandt videnskabsfolk er, at den unge Jordens atmosfære, der er indeholdt langt større mængder af drivhusgasser (Såsom kuldioxid, metan og / eller ammoniak), End der findes i dag, som fanget nok varme til at kompensere for den mindre mængde solenergi nå planet.[116] Nuværende anomalier
Solen er i øjeblikket opfører uventet på en række måder.[117][118] (Dette kan ændre sig. Den 19-Jan-2009 en M-klasse soludbrud Der blev observeret over nye cyklus aktive region Nej 11040[119])
- Det er midt i en usædvanlig solplet minimum, varig meget længere og med en højere procentdel af pletfri dage end normalt; siden maj 2008, forudsigelser om en forestående stigning i aktiviteten er løbende blevet foretaget, og som jævnligt afkræftes.
- Det er målbar dimming; sin produktion er faldet 0,02% ved synlige bølgelængder og 6% ved EUV bølgelængder i forhold til niveauet i sidste sol minimum.[120]
* I løbet af de sidste to årtier har de solvinden'S hastighed er faldet 3%, dens temperatur 13%, og dens massefylde på 20%.[121]
- Dens magnetfelt er på mindre end halvdelen styrke i forhold til mindst 22 år siden. Hele heliosphere, Som fylder Solar System, Er skrumpet som følge, hvilket resulterer i en stigning i niveauet for kosmisk stråling slående Jorden og dens atmosfære.
History of observation Tidlig forståelse og etymologi Den Trundholm Solvognen trukket af en hest er en skulptur menes at være illustrere en vigtig del af Nordiske bronzealder mytologi. Skulpturen er sandsynligvis fra omkring 1350 BC. Det er udstillet på National Museum of Danmark.
Den engelske korrekte navneord sol udviklede sig fra Old English Sunne (Ca. 725, attesteret i Beowulf) Og kan være relateret til syd. Sproglige slægtskab til engelsk sol vises i andre Germansk sprog, Herunder Gamle frisisk Sunne, Sonne ("Sun"), Oldsaksisk sunna, Middle hollandsk Sonne, Moderne Hollandsk ZON, Oldhøjtysk sunna, Moderne Tysk Sonne, Oldislandsk sunna, Og Gothic sunnō. Alle germanske udtryk for Solen stammer fra Proto-germanske *sunnōn.[122] I Germansk religion, Er Solen personificeret som en gudinde; Sol / Sunna.[123]
Teorier har været foreslået, at Sun, som Germanske gudinde, Kan repræsentere en udvidelse af en tidligere Proto-Indo-europæisk guddom grund Indo-europæisk sproglig forbindelser mellem Norse Sól, Sanskrit Surya, Gallernes Sulis, Litauisk Saule, Og Slavisk Tsar Solnitse.[123]
Menneskehedens mest grundlæggende forståelse af Solen er så den lysende disk i Himlen, Hvis tilstedeværelse over horisont skaber dag, og hvis fravær årsager nat. I mange forhistoriske og antikke kulturer, var Solen menes at være en solar guddom eller andre overnaturlige fænomen. Worship of the Sun var central civilisationer såsom Inca af Sydamerika og Aztekerne af, hvad der nu Mexico. Mange antikke monumenter blev bygget med sol fænomener i tankerne, for eksempel sten megaliths nøjagtigt mærke til sommer eller vinter solhverv (Nogle af de mest fremtrædende megaliths er placeret i Nabta Playa, Egypten, Mnajdra, Malta og Stonehenge, England); Newgrange, En forhistorisk menneske-bygget montere i Irland, Var designet til at detektere vintersolhverv, pyramiden af El Castillo på Chichén Itzá i Mexico er designet til at kaste skygger i form af Slanger klatring i pyramide på Vernal og efterår Jævndøgn.
I sent Romerriget Solens fødselsdag var en helligdag fejret som Sol Invictus (Bogstaveligt "overvinder solen") umiddelbart efter vintersolhverv, der kan have været en forgænger til Christmas. Med hensyn til faste stjerner, Sun fremgår Jorden til at dreje en gang om året langs ekliptika gennem dyrekreds, Og så den græske astronomer har fundet det at være en af de syv planeter (Græsk planetes"Vandreren"), hvorefter de syv dage uge er nævnt i nogle sprog.[124][125][126] Udvikling af videnskabelige forståelse
I begyndelsen af første årtusind f.Kr., Babylonske astronomer bemærkede, at Suns bevægelse langs ekliptika var ikke ensartet, selvom de var uvidende om, hvorfor dette var, det er i dag kendt, at dette skyldes den Earth bevæger sig i en elliptiske bane rundt om Solen, med Jorden bevæger sig hurtigere, når det er tættere på Solen i perihelium og flytte langsommere, når det er længere væk på aphelion.[127]
En af de første mennesker til at tilbyde en videnskabelig eller filosofisk forklaring på Solen var Græsk filosof Anaxagoras, Der begrundede, at det var en kæmpe flammende kugle af metal endnu større end den Peloponnes snarere end stridsvogn af Helios, Og at Moon afspejlede lyset af Solen.[128] For undervisningen denne kætteri, Blev han fængslet af myndighederne og dømt til døden, Selvom han senere blev udgivet gennem intervention Pericles. Eratosthenes anslåede afstanden mellem Jorden og Solen i det 3. århundrede f.Kr. som "af stadioner Myriader 400 og 80000 ", oversættelse, der er tvetydig, hvilket enten betød 4.080.000 stadioner (755,000 km) eller 804.000.000 stadioner (148 to 153 millioner km), sidstnævnte er korrekt inden for et par procent. I det 1. århundrede CE, Ptolemæus anslog afstanden 1.210 gange Jorden radius.[129]
Teorien om, at Solen er centrum omkring hvor planeterne bevæger blev først foreslået af den antikke græske Aristarchos fra Samos i 3. århundrede f.Kr., og senere blev vedtaget af Seleucus af Seleucia (Se Heliocentrisk). Dette i høj grad filosofisk synspunkt blev udviklet til fuldt intelligent matematisk model af en heliocentriske system i det 16. århundrede af Nicolaus Kopernikus. I begyndelsen af det 17. århundrede, opfindelsen af teleskop tilladt detaljerede observationer af solpletter af Thomas Harriot, Galileo Galilei og andre astronomer. Galileo gjort nogle af de første kendte teleskopiske observationer af solpletter og beskrev også, at de var på overfladen af Solen snarere end små objekter passerer mellem Jorden og Solen.[130] Solpletter blev også observeret siden Han-dynastiet (206 f.Kr. - 220 e.Kr.), som Kinesisk astronomer der opretholdes registreringer af disse observationer i århundreder. Averroes også en beskrivelse af solpletter i det 12. århundrede.[131]
I det 8. århundrede, Yaqub ibn Tariq'S Az-zij al-Mahlul min as-Sindhind anslåede den største afstand mellem Jorden og Solen som 8.000 gange Jordens radius, den største kendte skøn for det astronomisk enhed indtil det tidspunkt, efter tabellen i Abu Rayhan Biruni'S Indica (1030).[132] I dag er det accepteret, at astronomisk enhed er 23.455 gange radius af Jorden. Arabisk astronomiske bidrag omfatte Albatenius opdage, at retningen af Suns excentrisk ændrer sig,[133] og Ibn Yunus observere mere end 10.000 poster for Suns position i mange år med en stor astrolabium.[134] Den transit af Venus blev første gang observeret i 1032 af Avicenna, Der konkluderede, at Venus er tættere på Jorden end Solen,[135] mens en af de første observationer af den Merkurs blev gennemført af Ibn Bajjah i det 12. århundrede.[136] Den Arabisk fysiker, AlhazenUndersøgte egenskaber sollys gennem eksperimenter med Camera Obscura, Som beskrevet i hans Bog Optics (1021), og viste, at Solen er kilden til måneskin.[137] I det 13. århundrede, der anslås den islamiske astronom Maghribi Solens diameter som 255 gange Jordens diameter,[138] der er dobbelt så stort som for øjeblikket er tilladt værdi.
I 1672 Giovanni Cassini og Jean Richer bestemmes afstanden til Mars og var dermed i stand til at beregne afstanden til Solen. Isaac Newton observerede Solens lys ved hjælp af en prisme, Og viste, at det var sammensat af lys af mange farver,[139] mens i 1800 William Herschel opdaget infrarød stråling ud over den røde del af Solens spektrum.[140] 1800-tallet oplevede spektroskopiske studier af Solen forhånd, og Joseph von Fraunhofer gjort de første observationer af absorption linjer i spektret, den stærkeste af dem er stadig ofte omtales som Fraunhofer linjer. Når udvide spektret af lys fra Solen, er der store antal manglende farver kan findes.
I de første år af den moderne videnskabelige æra, kilden til Solens energi var en betydelig puslespil. Lord Kelvin foreslog, at Solen var en gradvis afkøling flydende organ, der havde udstrålende en intern butik af varme.[141] Kelvin og Hermann von Helmholtz Derefter foreslog Kelvin-Helmholtz mekanisme at forklare energi output. Desværre resulterer alder skøn var kun 20 millioner år, langt fra den tidsperiode på mindst 300 millioner år foreslået af nogle geologiske fund fra den tid.[141] I 1890 Joseph Lockyer, Der opdagede helium i solens spektrum, foreslået en meteoritic hypotese for dannelsen og udviklingen af Solen.[142]
Først 1904 blev en dokumenteret løsning tilbydes. Ernest Rutherford foreslog, at Suns produktion kunne opretholdes ved en intern kilde til varme, og foreslog radioaktivt henfald som kilde.[143] Men ville det være Albert Einstein der vil give væsentlige fingerpeg om kilden til Solens energi output med sin masse energi ækvivalens relation E = mc2.[144]
I 1920, Sir Arthur Eddington foreslået, at tryk og temperaturer kernen af Solen kunne producere en nuklear fusion reaktion, fusionerede hydrogen (protoner) til helium kerner, hvilket resulterer i en produktion af energi fra nettoændring i masse.[145] Overvægten af brint i Solen blev bekræftet i 1925 ved Cecilia Payne. Den teoretiske begreb fusion blev udviklet i 1930'erne af astrofysikere Subrahmanyan Chandrasekhar og Hans Bethe. Hans Bethe beregnet detaljerne i de to vigtigste energiproducerende kernereaktioner, at magten Solen.[146][147]
Endelig blev en skelsættende blev offentliggjort i 1957 af Margaret BurbidgeMed titlen "En sammenfatning over Elements i Stars".[148] Papiret viste overbevisende, at de fleste af de elementer i universet var blevet syntetiseret ved kernereaktioner inde stjerner, ligesom nogle vores egen sols. Solar rummissioner Den Moon passerer foran Solen, som træffes af STEREO-B rumfartøj den 25. februar 2007. Fordi satellit er i en Jord-trailing kredsløb og er længere fra Månen end Jorden er, Månen synes mindre end Solen.[149]
De første satellitter, der skal observere Solen var NASA'S Pioneers 5, 6, 7, 8 og 9, som blev lanceret mellem 1959 og 1968. Disse sonder kredsede om Solen i en afstand, der svarer til den Earth, Og gjorde det første detaljerede målinger af solvinden og Solens magnetfelt. Pioneer 9 opereret for en særlig lang tid, at overføre data indtil 1987.[150]
I 1970'erne, to Helios rumfartøjer og Skylab Apollo Telescope Mount forudsat forskere med væsentlig ny data om solvinden og Solens korona. Helios 1 og 2 sonder var en fælles amerikansk-tyske sonde at studerede solvinden fra en bane der transporterer rumfartøj inde Mercury'S kredsløb i perihelium.[151] Den Skylab rumstation, der blev lanceret af NASA i 1973, omfattede en sol observatorium modul kaldet Apollo Telescope Mount, der blev drevet af astronauter opholdt sig på stationen.[55] Skylab gjorde første gang, løst observationer af Solens overgang regionen og ultraviolet emissioner fra solens korona.[55] Opdagelser omfattede første observationer af coronal masse ejections, Så kaldes "coronal transienter", og for coronal huller, Nu kendt for at være tæt forbundet med solvinden.[151]
I 1980, den Solar Maksimal Mission blev lanceret af NASA. Dette rumfartøj var designet til at observere gammastråler, X-stråler og UV stråling fra soludbrud i en tid med høj solaktivitet og solar lysstyrke. Bare et par måneder efter lanceringen, dog en elektronik fejl forårsaget sonden til at gå i standby-tilstand, og det brugte de næste tre år i denne inaktiv tilstand. I 1984 Space Shuttle Challenger mission STS-41C hentet satellit og repareret sin elektronik, inden en ny slippes i kredsløb. Solar Maksimal Mission senere erhvervede tusindvis af billeder af Solens korona før genindtræder Jordens atmosfære i juni 1989.[152]
Blev lanceret i 1991, Japans Yohkoh (Sunbeam) Satellit observeret soludbrud på X-ray bølgelængder. Mission data tilladt videnskabsfolk til at identificere flere forskellige typer af nødblus, og viste, at koronaen væk fra områder i peak aktivitet var langt mere dynamisk og aktiv end tidligere antaget. Yohkoh observeret en hel sol-cyklus, men gik i standby-tilstand, når en ringformede solformørkelse i 2001 forårsagede, at man mister sin lås på Solen. Det blev ødelagt af atmosfæriske tilbagevendende i 2005.[153]
Et af de vigtigste sol-missioner til dato har været Solar and Heliospheric ObservatoryI fællesskab bygget af Europæiske Rumorganisation og NASA og lancerede den 2. december 1995.[55] Oprindeligt beregnet til at tjene en to-årig mission, en mission forlængelse gennem 2012 blev godkendt i oktober 2009.[154] Det har vist sig så nyttigt, at en opfølgende mission, Solar Dynamics Observatory, Blev lanceret i februar 2010.[155] Beliggende på Lagrange-punkt mellem Jorden og Solen (hvor tyngdepåvirkning fra begge er lige), SOHO har givet en konstant baggrund af Solen på mange bølgelængder siden lanceringen.[55] Ud over den direkte sol observation, har SOHO muligt opdagelsen af et stort antal kometer, for det meste meget lille sungrazing kometer som kun forbrænder, når de passerer Solen.[156]
Alle disse satellitter har observeret Solen fra ekliptika, og så har kun observeret dens ækvator i detaljer. Den Ulysses sonden blev lanceret i 1990 for at studere Solens polarområder. Det første rejste til Jupiter, At "slangebøsse" forbi planeten i en bane som den skulle tage langt over ekliptika. Serendipitously, det var godt placeret til at observere kollision af Comet Shoemaker-Levy 9 med Jupiter i 1994. Når Ulysses var i sin planlagte bane, begyndte det at observere solvinden og magnetiske feltstyrke ved høj sol breddegrader, konstatering af, at solvinden fra høje breddegrader var på vej på omkring 750 km / s, der var langsommere end forventet, og at der var store magnetiske bølger på vej ud af høje breddegrader, som spredte galaktiske kosmiske stråler.[157]
Elemental mængder er i fotosfæren er velkendte fra spektroskopiske undersøgelser, men sammensætningen af det indre af Solen er mere svær at forstå. A solvinden prøve igen mission, GenesisVar designet til at tillade astronomer til direkte at måle sammensætningen af sol materiale. Genesis tilbage til Jorden i 2004, men blev beskadiget ved en nødlanding, efter sin faldskærm undladt at implementere den genindtræden i Jordens atmosfære. Trods alvorlige skader, har nogle brugbare prøver blevet inddrevet fra rumfartøjet stikprøve tilbagevenden modul og er under analyse.[158]
Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) Mission blev lanceret i oktober 2006. To identiske rumfartøjer blev lanceret i baner, der forårsager dem til at (henholdsvis) pull yderligere foran, og falder gradvist bag Jorden. Dette gør det muligt stereoskopiske billeder af Solen og sol fænomener, såsom coronal masse ejections.[159][160] Observation og effekter The Sun, som det vises gennem et kamera linse fra overfladen af Jorden
Sollys er meget lys, og ser direkte på Solen med blotte øje i korte perioder kan være smertefulde, men er ikke særlig farligt for normal, ikke-opspilede Øjne.[161][162] Ser man direkte på solen årsagerne phosphene visuelle artefakter og midlertidig og delvis blindhed. Det leverer også omkring 4 milliwatt af sollys til nethinden lidt opvarmning, og kan forårsage skader i øjnene, at kan ikke reagere korrekt lysstyrken.[163][164] UV eksponering gradvist gule linse i øjet over en årrække, og menes at bidrage til dannelsen af grå stær, Men dette afhænger af generelle eksponering for solens UV, ikke om man ser direkte på Solen.[165] Langvarige visning af den direkte Sun med det blotte øje kan begynde at forårsage UV-induceret, solskoldning-lignende læsioner på nethinden efter cirka 100 sekunder, især under forhold, hvor det ultraviolette lys fra Solen er intens og godt fokuserede;[166][167] betingelser er forværret af unge øjne eller nye Øjenimplantater (som indrømmer mere UV end aldrende naturlige øjne), Sun vinkler nær zenit, og iagttage steder i stor højde.
Visning Sun gennem lys-koncentrere optik såsom kikkert er meget farligt, uden en passende filter, der blokerer UV og væsentligt dæmper sollyset. En formildende (ND) filter måske ikke filter UV og så er der stadig farlig. Formildende filtre for at se Solen bør specifikt designet til at bruge: nogle improviserede filtre pass UV eller IR stråler, der kan skade øjnene ved høj lysstyrke niveauer.[168] Ufiltreret kikkert kan levere over 500 gange så meget energi til nethinden som bruger det blotte øje, drab retinal celler næsten øjeblikkeligt (selv om effekt pr arealenhed af billedet på nethinden er det samme, kan varmen ikke sprede hurtigt nok, fordi billedet er større). Selv hurtige øjekast på middagssolen gennem ufiltrerede kikkert kan forårsage permanent blindhed.[169]
Delvis solformørkelser er farligt at se, fordi øjets elev er ikke tilpasset den usædvanligt høje visuelle kontrast: eleven dilaterer afhængigt af den samlede mængde af lys i synsfelt, ikke af de dygtigste objekt i området. Under delvis eclipses mest sollys er blokeret af Moon passerer foran Solen, men den ikke-dækkede dele af fotosfæren, har samme lysstyrke som i løbet af en normal dag. I den samlede dysterhed, udvider elev fra ~ 2 mm til ~ 6 mm, og hver retinale celle udsættes for sol image modtager omkring ti gange mere lys end det ville se på de ikke-overskygget søn Det kan skade eller dræbe de celler, hvilket resulterer i mindre permanent blinde vinkler for beskueren.[170] Den fare er lumsk for uerfarne observatører og for børn, fordi der ikke er nogen opfattelse af smerte: Det er ikke umiddelbart indlysende, at en vision er at blive ødelagt.
Under solopgang og solnedgang sollys er svækket på grund af Rayleigh spredning og Mie spredning fra en særlig lang passage gennem jordens atmosfære,[171] og Solen er undertiden svag nok til at blive set komfortabelt med det blotte øje eller sikkert med optik (forudsat der ikke er nogen risiko for stærkt sollys pludselig står i en pause mellem skyer). Diset betingelser, atmosfæriske støv og høje luftfugtighed bidrage til denne atmosfæriske dæmpning.[172]
En sjælden optisk fænomen Der kan forekomme kort efter solnedgang eller før solopgang, kendt som en grøn flash. Blitzen er forårsaget af lys fra Solen lige under horisonten, der bøjet (Normalt ved hjælp af en temperatur inversion) Mod iagttageren. Lys kortere bølgelængder (violet, blå, grøn) er bøjet mere end længere bølgelængder (gul, orange, rød), men den violette og blå lys er spredte mere, forlader lys, der opfattes som grøn.[173]
Ultraviolet lys fra Solen har antiseptisk egenskaber og kan bruges til at desinficere værktøj og vand. Det medfører også solskoldning, og har andre medicinske effekter, såsom produktion af D-vitamin. Ultraviolet lys er stærkt svækket af Jordens ozonlaget, Således at mængden af UV varierer meget med bredde og har været delvist ansvarlig for mange biologiske tilpasninger, herunder variationer i menneskets hudfarve i forskellige regioner af verden.[174]
Terminologi
Se også: The Sun i menneskelige kultur
Ligesom andre naturfænomener, har Sun været genstand for dyrkelse i mange kulturer i hele menneskehedens historie, og var kilden til ordet Søndag.
The Sun har ingen officiel navn ifølge det Internationale Astronomiske Union, Det organ, der er ansvarlig for navngivning himmellegemer.[175] Navnet Sol (Udtales / Sɒl /, Fra Latin Sol, Den Solgud), Er accepteret, men ikke almindeligt anvendt, det adjektiviske form er beslægtet ord sol.[176][177] "Sol" er moderne ord for "Sun" i mange andre sprog.[178]
Udtrykket sol bliver også brugt af planeternes astronomerne at henvise til varigheden af en solar dag på en anden planet, såsom Mars.[179] En gennemsnitlig Earth sol dage er omkring 24 timer, mens en gennemsnitlig Mars sol, er 24 timer, 39 minutter og 35,244 sekunder.[180] Se også Tidtagning på Mars.
I East Asia, Er Solen repræsenteret ved symbolet 日 (kinesisk pinyin ri eller Japansk nichi) Eller 太阳 (forenklet) / 太阳 (traditionelle) (pinyin tai yang eller japansk Taiyo). I VietnamesiskeDisse Han ord kaldes Nhat og thai Duong , mens der i indfødte vietnamesiske ord mat troi bogstaveligt betyder "ansigt himlene". Den Moon og Solen er forbundet med yin og yang hvor Månen repræsenterer Yin og Solen yang som dynamiske modsætninger.
