Солнце

Солнце — ближайшая к нам звезда и источник почти всей энергии на Земле. Это огромный шар раскалённой плазмы: на три четверти по массе из водорода, на четверть из гелия. Его масса составляет 99,86 % массы всей Солнечной системы, а свет добирается до Земли за 8 минут 20 секунд. Солнце медленно меняется за миллиарды лет, а его поверхность живёт: на ней появляются пятна, вспышки и выбросы плазмы, которые влияют на Землю.

Какое оно

Диаметр Солнца — около 1,39 млн км, это в 109 раз больше земного. Температура видимой поверхности около 5500 °C, в центре — около 15 млн кельвинов. Солнце вращается не как твёрдое тело: на экваторе оборот занимает около 25 суток, у полюсов — около 35. Возраст Солнца — около 4,6 млрд лет, оно родилось из облака газа и пыли, как и другие звёзды («Как рождаются звёзды»), и находится примерно на середине жизни («Эволюция звёзд»).

Как оно устроено

У Солнца нет твёрдой поверхности. Энергия рождается в ядре в ходе термоядерного синтеза и выходит наружу через лучистую и конвективную зоны. То, что мы называем поверхностью, — тонкий слой фотосферы, из которого уходит свет. Над ним лежат хромосфера и корона — разреженная плазма, нагретая до миллионов кельвинов. Подробно об этом — в разделе «Строение Солнца». У солнечной короны есть известная загадка: она в сотни раз горячее фотосферы (миллионы кельвинов против примерно 5800 К), хотя лежит дальше от ядра. Как именно её нагревают, до сих пор не решено, и одна из задач зонда Parker Solar Probe — выяснить это.

Сколько энергии оно даёт

Мощность излучения Солнца — около 3,8·10²⁶ ватт. До Земли доходит лишь одна двухмиллиардная часть, но этого хватает, чтобы греть планету, двигать климат и питать фотосинтез: на уровне земной орбиты поток энергии — около 1361 Вт на квадратный метр. Яркость Солнца медленно растёт, примерно на 10 % за миллиард лет.

Что происходит на Солнце

Магнитное поле Солнца делает его активным. На поверхности появляются солнечные пятна — холодные тёмные области, где сильное магнитное поле тормозит перенос тепла. Над пятнами вырастают протуберанцы — гигантские дуги и фонтаны плазмы высотой в сотни тысяч километров. Иногда накопленная магнитная энергия вырывается наружу: происходит вспышка, и может вылететь облако заряженных частиц — выброс корональной массы. Число пятен растёт и падает с периодом около 11 лет. Цикл 25 начался в декабре 2019 года, а в октябре 2024-го NASA и NOAA сообщили, что Солнце вошло в период максимума.

Солнце и Земля

Потоки частиц, выброшенные Солнцем, постоянно обдувают планеты: это солнечный ветер. Когда на Земле «шторм», появляются полярные сияния, но могут отказывать радиосвязь, навигация и электросети. Самая сильная известная буря произошла в 1859 году («Вспышка 1859 года»), а сегодня за Солнцем следят постоянно («Космическая погода»).

Будущее Солнца

Водорода в ядре Солнца хватит ещё примерно на 5 млрд лет. Потом оно раздуется в красного гиганта и поглотит Меркурий, Венеру, а возможно и Землю. Затем сбросит внешние слои, образовав планетарную туманность, и остынет до белого карлика. Но жить на Земле станет невозможно раньше: примерно через миллиард лет Солнце станет настолько ярче, что океаны начнут испаряться.

Как смотреть на Солнце

Смотреть на Солнце без защиты нельзя, даже недолго: сетчатка обжигается без боли. Безопасны только специальные фильтры из тонкой плёнки или стекла (не тёмные очки и не засвеченная плёнка) и проекция изображения на экран. Подходящие моменты для наблюдений — солнечные затмения: полное затмение 12 августа 2026 года уже прошло, следующее будет 2 августа 2027 года («Затмения 2026–2027»).

Как изучают Солнце

Солнце наблюдают с Земли и из космоса: космические обсерватории SOHO (с 1995 года) и SDO (с 2010 года) ведут непрерывную съёмку. Зонд NASA Parker Solar Probe запущен в 2018 году. 28 апреля 2021 года он впервые вошёл в солнечную атмосферу: пересёк так называемую критическую поверхность Альвена на высоте около 18,8 радиуса Солнца, за которой начинается солнечный ветер, и несколько часов провёл в короне. В декабре 2024 года зонд подошёл к Солнцу на расстояние около 6,1 млн км. Европейский Solar Orbiter получил первые снимки полюсов Солнца, а индийский аппарат «Адитья-L1» (2023) следит за ним из точки Лагранжа («Солнечные зонды»).