Slnko

Unicode označenie: ☉

Je to naša najjasnejšia a najbližšia hviezda okolo ktorej okrem iných planét obieha aj Zem. Jeho gravitačné pole udržuje objekty obiehajúce okolo neho na svojich obežných dráhach. Nevyhnutnosťou pre život na Zemi je jeho energia.

Patrí medzi hviezdy hlavnej postupnosti a jeho spektrálny typ je G2, čo znamená že je to žltá hviezda o niečo hmotnejšia ako a teplejšia hviezda ako priemerna hviezda ale oveľa menšia ako modrý obor. Svojou hmotnosťou predstavuje až 99,87% hmotnosti celej slnečnej sústavy. Svetlo zo Slnka na Zem doletí za 8 minút a 20 sekúnd. Jeho objem je 109 krát väčší ako priemer Zeme a objem až 1,3 milión krát väčší. Slnko je obrovská plazmová guľa s hustotou o málo väčšou hustota vody, ktorá spolu s teplotou smerom k jej stredu narastá. Zvláštnosťou je, že je to osamotená hviezda a nie je členom žiadnej hviezdokopy. Netvorí dvoj a viachviezdny systém. Žiari celým elektromagnetickým sprektrom, no najintenzívnejšie vyžarovanie má na vlnovej dĺžke 501 nm. Keďže slnečné spektrum obsahuje všetky farby, tak pri pohľade zo Zeme vyzerá byť biele. Tvarom pripomína dokonalú guľu so sploštením 11 miliontín, čo znamená, že polárny priemer sa líši od rovníkoveho iba o 10 km. Podobne ako Zem, aj Slnko má súradnicovú sieť, ktorá okrem iného slúži aj na určovanie polohy slnečných škvŕn.

Za jadro Slnka sa považuje oblasť siahajúca do vzdialenosti 175 000 kilometrov od stredu. Jeho teplota je približne 14 000 000 ˚C, tlak v strede je 150x10⁹ atmosfér. V jadre sa sústredí 49,9% celkovej hmotnosti. Vplyvom obrovskej teploty a tlaku tu prebieha termonukleárna reakcia, ktorá stojí za premenou ľahkého vodíka na hélium. Zo štyroch jadier atómov ľahkého vodíka sa stáva jedno jadro atómu hélia a každú sekundu sa táto reakcia udeje 10³⁸ krát. Veľká väčšina uvoľnenej energie je vo forme gama žiarenia a postupuje do radiačnej zóny čo je priestor medzi jadrom Slnka a styčnou vrstvou. Táto zóna má teplotu 2 000 000 až 7 000 000 ^oC a tvorí ju slnečná plazma s hustotou 20 g/cm³ v spodných vrstvách a na s hustotou 0,2 g/cm³ na hornej hranici. Teplota tejto vrstvy je už nedostačujúca na priebeh termojadrových reakcií. Žiarenie sa smerom k povrchu pohybuje len veľmi pomaly z dôvodu veľkej hustoty prostredia a neustáleho pohlcovania fotónov. Zároveň však klesá aj jeho vlnová dĺžka a mení sa na tepelnú energiu častíc vrstvy žiarivej rovnováhy. Tachoklína je pomerne tenká medzivrstva objavená sondou SOHO a predpokladá sa, že práve v nej sa geenruje magnetické pole Slnka. Taktiež tu dochádza k zmene rýchlisti prúdov plazmy a zmene rotačnej rýchlosti.

Najvrchnejšou časťou vnútorna Slnka je konvektívna zóna začínajúca asi 200 km pod viditeľným povrchom Slnka. V takejto vzdialenosti od jadra je už prenos tepla žiarením málo účinným, nakoľko niektoré ióny sú kvôli nízkej teplote schopné fotóny pohltiť a neemitovať ich ďalej. Zahriatá hmota spôsobuje v slnečnej plazme turbulenciu a ďalší prenos sa tak odohráva konvenciou ( prúdením ) pri ktorej sa prenášaný plyn ochladzuje a rozpína. Vrcholky výstupných prúdov z konvektívnej zóny sú vo fotosfére pozorovatelné ako granuly alebo supergranuly. Táto časť sa pohybuje v teplotách od 2 000 000 ^oC do 6 000 ^oC.

Viditeľný povrch Slnka nazývame fotosféra a zjavujú sa na nej tmavé miesta, čo sú slnečné škvrny alebo jasné fakulové polia. Jej hustota je 10²³ častíc/m³ a teplota asi 5 700 ^oC. Je to najchladnejšia Slnka s hrúbkou asi 200 - 300 km. Celú fotosféru pokrývajú slnečné granuly, čo sú stúpajúce a klesajúce plazmové útvary s veľkosťou asi 1 000 km. Ďaľšie vertikálne pohyby sú supergranulácie, obrie cely a slnečné oscilácie. Slnečné oscilácie vplyvom zvukových vĺn v konvektívnej zóne a ich skúmaním sa zaoberá helioseizmológia.

Vrstva silno ionizovaného plynu hrubého asi 15 000 km sa nazýva chromosféra a je to spodná časť slnečnej atmosféry. Pri zatmení Slnka je viditeľná ako červenkastý svetelný úkaz. Jej farba je spôsobená maximom jej žiarenia nachádzajúceho sa vo vodíkovej čiare H-alfa s vlnovou dĺžkou 656,7 nm a hustotou plynu 10^-15 g/cm³. Priemerná teplota je 300 000 ^oC a so stúpajúcou výškou vzrastá. V tejto vrstve su pozorovatelné úkazy zvané flokuly, fibrily, proturbulencie a erupcie.

Prechodová oblasť, ktorá sa v niektorých zdrojoch neuvádza, je tenká a nepravidelná vrstva slnečnej atmosféry oddelujúca horúcu korónu od chladnejšej fotosféry. Nastávajú tu náhle teplotné výkyvy z 20 000 ^oC na 1 000 000 ^oC. Táto vrstva je skúmaná hlavne v ultrafialovom spektre žiarenia. Jej priemerná výška nad pokojnými oblasťami Slnka je 1 700 km + 800km.

Hrúbka koróny sa pohybuje od 15 000 km do 1 až 2 miliónov km a je to nielen najvrchnejšia, ale aj najteplejšia vrstva slnečnej atmosféry. Je viditeľná počas úplných zatmení Slnka, alebo ju možno pozorovať pomocou koronografu. Teplota tu dosahuje až 1 000 000 ^oC a príčina jej vysokej teploty nie je dodnes úplne presne vysvetlená. Jej hustota je extrémne riedka a dosahuje len 10¹¹častíc/m³. Ako sa rozpína do okolitého priestoru, tak vytvára slnečný vietor ktorý v blízkosti Zeme dosahuje rýchlosť od 300 do 800 km/h. Erupcie a proturbulencie vznikajú aj v koróne. Hmota koróny neustále uniká do okolitého priestoru približnou rýchlosťou milión ton za sekundu a pri erupciách sa toto množstvo zvyšuje až na miliardy ton. Výron koronálnej hmoty alebo ejekcia koronálnej hmoty nazývame náhly únik hmoty. Ten má nepriaznivý vplyv na družice a astronautov na obežnej dráhe. Na Zemi sa prejavuje v podobe geomagnetických búrok, ktoré spôsobujú poruchy navigácie, výpadky bezdrôtového spojenia, alebo výpadky elektrického prúdu.

Slnečné cykly spôsobujú zmeny slnečnej aktivity. Stredná dĺžke slnečného cyklu je približne 11 rokov a má asymetrický tvar - nábeh do maxima trvá približne 4 roky a pokles na minimum 7 rokov. Najviditelnejším prejavom sú slnečné škvrny ktoré v čase slnečného minima sa na Slnku takmer nevyskytujú. V maxime je ich množstvo veľké.

Zatmenie Slnka je jav, pri ktotom je Slnko, Zem a Mesiac v jednej priamke. Tento jav nastáva keď je Mesiac v nove a zároveň sa nachádza v blízkosti roviny ekliptiky. Pri pohľade zo Zeme na určitých miestach Mesiac dočasne zakryje Slnko. Uhlová veľkosť Slnka a Mesiaca je zhodou okolností približne rovnaká, čo sa týka pozemského pozorovateľa, takže mesačný disk môže Slnko zakryť úplne. Tento jav sa nazýva úplne zatmenie a prejaví sa len na úzkom páse zvanom pás totality. Mimo tohto pásu je oveľa širšia oblasť, z ktorej je možné pozorovať len čiastočné zatmenie Slnka, kedy Mesiac zakryje len časť slnečného disku. Takýto pokles jasnosti väčšinou nie je pozorovateľný voľným okom. Na miestach úplneho zatmenia Slnka poklesne teplota, zotmie sa a je vidieť najjasnejšie hviezdy. Tomuto javu boli v niektorých kultúrach minulosti prisudzované mystické a náboženské významy. Jav sa využíval aj na vojenské účely. Pozorovanie Slnka voľným okom je však nebezpečné a už len letmý pohľad môže vážne poškodiť zrak.

Základné informácie

Stredná vzdialenosť od Zeme:                    149 600 000 km

Zdanlivá jasnosť:                                        -26,8^m

Absolútna jasnosť:                                      4,8^m

Stredná vzdialenosť od galaxie:                 ~2,5x10¹⁷ km ( 26 000 svetelných rokov )                                 

Galaktická perióda:                                    ~2,26×10⁸ d

Rýchlosť:                                                   ~217 km/s

Priemer:                                                     1 392 000 km ( 109 zemských priemerov )

Sploštenie:                                                 ~9x10^-6

Povrch:                                                       6,09x10¹² km² ( 11 900 zemských povrchov )

Objem:                                                       1,41x10¹⁸ km³ ( 1 300 000 zemských objemov )

Hmotnosť:                                                  1,9891x10³⁰ kg ( 332 950 zemských hmotností )

Hustota:                                                      1,408 g/cm³

Gravitačné zrýchlenie na povrchu:              273,95m/s^-2

Úniková rýchlosť:                                       617,54 km/s

Povrchová teplota:                                      5 780 K

Teplota koróny:                                          5x10⁶ K

Jas ( L_s):                                                     3,827x10²⁶ J s^-1

Sklon k ekliptike:                                       7,25^o

Rektascenzia severného pólu:                     286,13^o ( 19 h 4 min 31,2 s )

Deklinácia severného pólu:                         63,87^o

Rotačná perióda:

-na rovníku:                                                  27 d 4 h 48 min

-na 30° zemepisnej šírky:                              28 d 4 h 48 min

-na 60° zemepisnej šírky:                              30 d 19 h 12 min

-na 75° zemepisnej šírky:                              31 d 19 h 12 min

Rotačná rýchlosť na rovníku:                      7 008,17 km/h

Zloženie fotosféry:                                      vodík ( 73,46% )

                                                                   hélium ( 24,85% )

                                                                   kyslík ( 0,77% )

                                                                   uhlík ( 0,29 % )

                                                                   železo ( 0,16 % )

                                                                   neón ( 0,12 % )

                                                                   dusík ( 0,09 % )

                                                                   kremík ( 0,07% )

                                                                   horčík ( 0,05% )

                                                                   síra ( 0,04% )