Slnko je stredom nášho planetárneho systému, jeho hlavným prvkom, bez ktorého by neexistovala Zem ani život na nej. Ľudia hviezdu pozorovali už od staroveku. Odvtedy sa naše poznatky o svietidle výrazne rozšírili, obohatené o množstvo informácií o pohybe, vnútornej štruktúre a povahe tohto kozmického objektu. Štúdium Slnka navyše výrazne prispieva k pochopeniu štruktúry vesmíru ako celku, najmä tých jeho prvkov, ktoré sú si podobné v podstate a princípoch „práce“.
Pôvod
Slnko je objekt, ktorý existuje podľa ľudských štandardov veľmi dlho. Jeho vznik sa začal asi pred 5 miliardami rokov. Potom bol na mieste slnečnej sústavy obrovský molekulárny oblak. Vplyvom gravitačných síl sa v nej začali objavovať víry, podobne ako pozemské tornáda. V strede jednej z nich sa hmota (väčšinou vodík) začala zrážať a pred 4,5 miliardami rokov sa tu objavila mladá hviezda, ktorá po ďalšom dlhom čase dostala názovSlnko. Okolo nej sa postupne začali formovať planéty - náš kút Vesmíru začal nadobúdať podobu, ktorú pozná moderný človek.
Žltý trpaslík
Slnko nie je jedinečný objekt. Patrí do triedy žltých trpaslíkov, relatívne malých hviezd hlavnej postupnosti. Termín „služby“uvoľnenej pre takéto telesá je približne 10 miliárd rokov. Na pomery priestoru je to dosť málo. Dalo by sa povedať, že naše svetlo je teraz na vrchole svojho života: ešte nie je starý, už nie mladý - stále je pred nami pol života.
Žltý trpaslík je obrovská plynová guľa, ktorej zdrojom svetla sú termonukleárne reakcie prebiehajúce v jadre. V rozžeravenom srdci Slnka nepretržite prebieha proces premeny atómov vodíka na atómy ťažších chemických prvkov. Zatiaľ čo tieto reakcie prebiehajú, žltý trpaslík vyžaruje svetlo a teplo.
Smrť hviezdy
Keď všetok vodík vyhorí, bude nahradený inou látkou - héliom. Stane sa tak asi za päť miliárd rokov. Vyčerpanie vodíka znamená začiatok novej etapy v živote hviezdy. Zmení sa na červeného obra. Slnko sa začne rozpínať a zaberať celý priestor až po obežnú dráhu našej planéty. Zároveň sa zníži jeho povrchová teplota. Asi za ďalšiu miliardu rokov sa všetko hélium v jadre zmení na uhlík a hviezda zhodí svoje obaly. Na mieste slnečnej sústavy zostane biely trpaslík a planétová hmlovina, ktorá ho obklopuje. Toto je životná cesta všetkých hviezd, ako je naše slnko.
Vnútorná štruktúra
Hmotnosť Slnka je obrovská. Tvorí približne 99 % hmotnosti celého planetárneho systému.
Asi štyridsať percent z tohto počtu je sústredených v jadre. Zaberá menej ako tretinu slnečného objemu. Priemer jadra je 350 tisíc kilometrov, rovnaký údaj pre celú hviezdu sa odhaduje na 1,39 milióna km.
Teplota v slnečnom jadre dosahuje 15 miliónov Kelvinov. Tu je najvyšší index hustoty, ostatné vnútorné oblasti Slnka sú oveľa vzácnejšie. Za takýchto podmienok prebiehajú termonukleárne fúzne reakcie, ktoré poskytujú energiu pre samotné svietidlo a všetky jeho planéty. Jadro je obklopené radiačnou transportnou zónou, po ktorej nasleduje konvekčná zóna. V týchto štruktúrach sa energia presúva na povrch Slnka prostredníctvom dvoch rôznych procesov.
Od jadra k fotosfére
Jadro hraničí so zónou prenosu žiarenia. V ňom sa energia šíri ďalej pohlcovaním a emisiou svetelných kvánt látkou. Toto je pomerne pomalý proces. Kým svetelné kvantá prejdú z jadra do fotosféry, trvá to tisíce rokov. Ako postupujú, pohybujú sa tam a späť a transformujú sa do ďalšej zóny.
Zo zóny prenosu žiarenia energia vstupuje do oblasti konvekcie. Pohyb tu prebieha podľa trochu iných princípov. Slnečná hmota v tejto zóne sa mieša ako vriaca kvapalina: teplejšie vrstvy vystupujú na povrch, zatiaľ čo ochladené klesajú hlbšie. Gama kvantá sa vytvorili vjadro sa v dôsledku série absorpcií a žiarenia stanú kvantami viditeľného a infračerveného svetla.
Za konvekčnou zónou je fotosféra, čiže viditeľný povrch Slnka. Aj tu sa energia pohybuje prostredníctvom prenosu žiarenia. Horúce prúdy dosahujúce fotosféru zo spodnej oblasti vytvárajú charakteristickú zrnitú štruktúru, jasne viditeľnú takmer na všetkých snímkach hviezdy.
Vonkajšie škrupiny
Nad fotosférou je chromosféra a koróna. Tieto vrstvy sú oveľa menej jasné, takže zo Zeme sú viditeľné iba počas úplného zatmenia. Magnetické erupcie na Slnku sa vyskytujú práve v týchto zriedkavých oblastiach. Rovnako ako iné prejavy činnosti nášho svietidla majú veľký záujem vedcov.
Príčinou prepuknutia je vytváranie magnetických polí. Mechanizmus takýchto procesov si vyžaduje starostlivé štúdium aj preto, že slnečná aktivita vedie k narušeniu medziplanetárneho prostredia, čo má priamy vplyv na geomagnetické procesy na Zemi. Vplyv svietidla sa prejavuje zmenou počtu zvierat, reagujú naň takmer všetky systémy ľudského tela. Aktivita Slnka ovplyvňuje kvalitu rádiovej komunikácie, hladinu podzemných a povrchových vôd planéty a klimatické zmeny. Preto je štúdium procesov vedúcich k jeho zvýšeniu alebo zníženiu jednou z najdôležitejších úloh astrofyziky. K dnešnému dňu neboli zodpovedané ani zďaleka všetky otázky týkajúce sa slnečnej aktivity.
Pozorovanie zo Zeme
Slnko ovplyvňuje všetky živé bytosti na planéte. Zmena dĺžky denného svetla, zvýšenie a zníženie teploty priamo závisí od polohy Zeme vzhľadom na hviezdu.
Pohyb Slnka na oblohe podlieha určitým zákonom. Svietidlo sa pohybuje pozdĺž ekliptiky. Toto je názov ročnej cesty, ktorú Slnko prechádza. Ekliptika je projekcia roviny zemskej obežnej dráhy na nebeskú sféru.
Pohyb svietidla si ľahko všimnete, ak ho chvíľu sledujete. Bod, v ktorom nastáva východ slnka, sa pohybuje. To isté platí pre západ slnka. Keď príde zima, Slnko je na poludnie oveľa nižšie ako v lete.
Eliptika prechádza cez súhvezdia zverokruhu. Pozorovanie ich posunu ukazuje, že v noci nie je možné vidieť tie nebeské kresby, na ktorých sa svietidlo práve nachádza. Ukázalo sa, že obdivuje iba tie súhvezdia, kde Slnko zostalo asi pred šiestimi mesiacmi. Ekliptika je naklonená k rovine nebeského rovníka. Uhol medzi nimi je 23,5º.
Zmena skloňovania
Na nebeskej sfére je takzvaný bod Barana. V nej Slnko mení svoju deklináciu z juhu na sever. Svietidlo dosiahne tento bod každý rok v deň jarnej rovnodennosti, 21. marca. Slnko v lete vychádza oveľa vyššie ako v zime. S tým je spojená zmena teploty adenných hodín. Keď príde zima, Slnko sa pri svojom pohybe odchyľuje od nebeského rovníka k severnému pólu av lete k južnému.
Kalendár
Svietidlo sa nachádza presne na línii nebeského rovníka dvakrát do roka: v dňoch jesennej a jarnej rovnodennosti. V astronómii sa čas, ktorý Slnko potrebuje na cestu z a späť do Barana, nazýva tropický rok. Trvá približne 365,24 dňa. Základom gregoriánskeho kalendára je dĺžka tropického roka. Dnes sa používa takmer všade na Zemi.
Slnko je zdrojom života na Zemi. Procesy prebiehajúce v jeho hĺbke a na povrchu majú citeľný dopad na našu planétu. Význam svietidla bol jasný už v starovekom svete. Dnes vieme o javoch vyskytujúcich sa na Slnku pomerne veľa. Charakter jednotlivých procesov sa stal jasným vďaka pokroku v technológii.
Slnko je jediná hviezda dostatočne blízko na priame štúdium. Údaje o hviezde pomáhajú pochopiť mechanizmy „práce“iných podobných vesmírnych objektov. Slnko však stále skrýva mnohé tajomstvá. Len ich treba preskúmať. Fenomény ako východ Slnka, jeho pohyb po oblohe a teplo, ktoré vyžaruje, boli kedysi tiež záhadami. História štúdia centrálneho objektu nášho kúsku vesmíru ukazuje, že postupom času nájdu všetky zvláštnosti a črty hviezdy svoje vysvetlenie.
