Солнце и гелиосфера

Из всех звезд во Вселенной самой важной для нас, ко­нечно, является Солнце. С древнейших времен люди по­клонялись Солнцу, наделяя его божественными атрибу­тами. Без энергии Солнца не было бы на нашей планете ни каменного угля, ни нефти, ни других полезных ископае­мых. Не было бы фотосинтеза, а значит, не могла бы заро­диться жизнь. Энергия Солнца испаряет влагу с земной поверхности, океанов, морей и озер. Влага, превратившись в капли воды, образует облака, туманы, дождь, снег. Бла­годаря Солнцу возникает циркуляция атмосферы и воды в океанах, которые перераспределяют тепло на планете. Этот гимн Солнцу можно продолжать очень долго. Что же представляет собой Солнце и какие связи его с Землей яв­ляются наиболее существенными?

Солнце — это небольшая звезда, являющаяся центром солнечной системы, в состав которой входят, помимо Земли, еще 7 основных планет. Таким образом, именно Солнце удерживает Землю на оп­ределенной траектории в пространстве и не дает ей стать «бродягой» во Вселенной, случайно блуждающей по ее необъятным просторам.

Солнце — это плазменный шар диаметром примерно 1, 4 млн. км (в 100 раз больше диаметра Земли) и массой 2 х 10³⁰ кг (в 330 000 раз превышает массу Земли). В струк­туре Солнца выделяют внутреннюю часть или гелиевое ядро с температурой около 15 млн. К. Нагретая в ядре плаз­ма поднимается к поверхности Солнца и, охладившись, снова опускается к центру. Колоссальная внутренняя энер­гия Солнца поддерживается вот уже около 5 млрд. лет тер­моядерными процессами синтеза ядер водорода с образо­ванием ядер гелия.

Внешние области Солнца образуют фотосфера и хро­мосфера с температурой около 6000 К, выше которых на­ходится солнечная корона, простирающаяся на 12 млн. км. Эта корона хорошо видна во время полных солнечных за­тмений. Для нас особенно важны процессы, которые про­исходят на поверхности Солнца. Они хорошо видны и де­тально изучены. Это, прежде всего, солнечные пятна и связанные с ними солнечные вспышки, представляющие собой самое динамичное проявление солнечной активно­сти. С ними связаны магнитные бури и радиационные по­токи. Количество пятен на Солнце и соответственно вспы­шек изменяется циклически с периодичностью в 11 лет.

Мощность излучения Солнца составляет 4х 10²⁶ Вт, а с одного квадратного метра поверхности излучается столь­ко же энергии, сколько дает электростанция мощностью 100 МВт! До Земли доходит лишь небольшая часть солнеч­ного излучения: на один квадратный метр земной поверх­ности в районе экватора приходится мощность 1, 4 кВт. Однако и этой энергии достаточно, чтобы стать определяю­щим фактором эволюции Земли, особенно после возник­новения жизни на нашей планете.

Помимо света (электромагнитных волн), Солнце испус­кает частицы высоких энергий - так называемый солнеч­ный ветер. В состав этого плазменного ветра входят в ос­новном протоны и нейтроны, которые со сверхзвуковой скоростью в 400-500 км/с движутся от Солнца во всех на­правлениях. В магнитосфере Земли наиболее сильные воз­мущения происходят во время выброса при солнечной вспышке мощного плазменного облака. Это явление на Зем­ле носит название «магнитной бури», во время которой рез­ко и быстро меняется напряженность геомагнитного поля, беспорядочно крутится стрелка магнитного компаса, а в небе северных широт видны полярные сияния.