太陽系の旅：私たちの太陽

ビクターハビックビジョン/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ

太陽は、太陽系の中心的な光と熱源であることに加えて、歴史的、宗教的、科学的なインスピレーションの源でもあります。太陽は私たちの生活の中で重要な役割を果たしているため、私たち自身の惑星である地球の外で、宇宙の他のどの物体よりも研究されてきました.今日、太陽物理学者はその構造と活動を掘り下げて、太陽や他の星がどのように機能するかについて理解を深めています。

地球からの太陽

太陽を観察する最も安全な方法は、望遠鏡の正面から接眼レンズを通して白い紙に太陽光を投影することです。特別な太陽フィルターがない限り、絶対に接眼レンズを通して太陽を直接見ないでください。 キャロリン・コリンズ・ピーターセン

ここ地球上の私たちの視点からは、太陽は空に浮かぶ黄白色の光の球体のように見えます。地球から約 1 億 5000 万キロメートル離れた、天の川銀河のオリオンアームと呼ばれる部分にあります。

太陽は非常に明るいため、観察には特別な注意が必要です。望遠鏡に特別な太陽フィルターがない限り、望遠鏡で見るのは決して安全ではありません.

太陽を観察する魅力的な方法 皆既日食の最中です .この特別なイベントは、地球上の私たちの視点から見たときに月と太陽が一列に並ぶときです。月は太陽を短時間遮るので、安全に見ることができます。ほとんどの人が見ているのは、宇宙に伸びる真珠のように白い太陽のコロナです。

惑星への影響

太陽と惑星の相対位置。 トラップ

重力は、惑星が太陽系内を周回する力です。太陽の表面重力は 274.0 m/s².比較すると、地球の引力は 9.8 m/s です。².太陽の表面近くでロケットに乗ってその引力から逃れようとする人々は、時速 2,223,720 km の速度で加速して逃げる必要があります。それはいくつかです 強い 重力！

太陽はまた、すべての惑星に放射線を浴びせる「太陽風」と呼ばれる粒子の絶え間ない流れを放出します。この風は、太陽と太陽系のすべての物体との間の目に見えないつながりであり、季節の変化を引き起こします。地球上では、この太陽風は海流にも影響を与え、 私たちの日々の天気 、そして私たちの長期的な気候。

質量

太陽は、質量とその熱と光によって太陽系を支配しています。時折、ここに示されているようなプロミネンスによって質量が失われます。 ストックトレック/デジタルビジョン/ゲッティイメージズ

太陽は巨大です。体積では、太陽系の質量の大部分を占めており、惑星、月、環、小惑星、彗星を合わせた全質量の 99.8% 以上を占めています。また、赤道一周 4,379,000 km と非常に大きいです。 1,300,000 個以上の地球がその中に収まります。

太陽の中

太陽とその外面と大気の層状構造。 NASA

太陽は過熱されたガスの球体です。その材料は、燃えるようなタマネギのように、いくつかの層に分かれています。太陽の内部で何が起こっているかを次に示します。

まず、コアと呼ばれる中心部でエネルギーが生成されます。そこで水素が融合してヘリウムになります。融合プロセスは、光と熱を生み出します。コアは、核融合とその上の層からの非常に高い圧力によって、1,500 万度以上に加熱されます。太陽自体の重力は、中心部の熱による圧力と釣り合いを取り、球形を保ちます。

コアの上には、放射ゾーンと対流ゾーンがあります。そこでは、温度が約 7,000 K から 8,000 K まで低くなります。光の光子が密集したコアから脱出し、これらの領域を移動するには、数十万年かかります。最終的に、それらは光球と呼ばれる表面に到達します。

太陽の表面と大気

ソーラー ダイナミクス天文台が見た、太陽の疑似カラー画像。私たちの星はG型の黄色矮星です。 NASA/SDO

この光球は、目に見える厚さ 500 km の層であり、そこから太陽の放射と光のほとんどが最終的に逃げ出します。 太陽黒点の起点でもある .光球の上には彩層 (「色の球体」) があり、皆既日食の際に赤みを帯びた縁として短時間見ることができます。温度は 50,000 K まで高度とともに着実に上昇しますが、密度は光球の 100,000 分の 1 まで低下します。

彩層の上にはコロナがあります。それは太陽の外側の大気です。これは、太陽風が太陽から出て太陽系を横断する領域です。コロナは非常に高温で、数百万ケルビン以上です。最近まで、太陽物理学者は、コロナがなぜそれほど高温になるのかをよく理解していませんでした。何百万もの小さなフレアが ナノフレアと呼ばれる 、コロナを加熱する役割を果たしている可能性があります。

形成と歴史

ガスと塵の円盤に囲まれた生まれたての若い太陽のアーティストのイラスト.円盤には、最終的に惑星、月、小惑星、彗星になる物質が含まれています。 NASA

他の星と比較して、天文学者は私たちの星を黄色矮星と見なし、次のように呼びます。 スペクトルタイプ G2 V。そのサイズは、銀河の多くの星よりも小さいです。その年齢は 46 億歳で、中年の星になります。一部の星は宇宙とほぼ同じ年齢、約 137 億年ですが、太陽は第 2 世代の星であり、第 1 世代の星が誕生した後に形成されたことを意味します。その物質の一部は、今ではなくなって久しい星に由来しています。

太陽は、約 45 億年前にガスとちりの雲の中で形成されました。コアが水素を融合してヘリウムを生成し始めるとすぐに、それは輝き始めました。この核融合プロセスは、さらに 50 億年ほど継続されます。そして、水素がなくなると、ヘリウムの核融合を開始します。その時点で、太陽は根本的な変化を遂げます。外側の大気が膨張し、地球が完全に破壊される可能性があります。最終的に、死にかけている太陽は縮小して白色矮星になり、その外側の大気に残っているものは、惑星状星雲と呼ばれるややリング状の雲で宇宙に吹き飛ばされる可能性があります.

太陽を探る

1990 年 10 月にスペースシャトル ディスカバリーから放出された直後の太陽極探査機ユリシーズ。 NASA

太陽科学者は、地上と宇宙の両方で、さまざまな観測所で太陽を研究しています。それらは、その表面の変化、黒点の動き、絶え間なく変化する磁場、フレア、コロナ質量放出を監視し、太陽風の強さを測定します。

最もよく知られている地上ベースの太陽望遠鏡は、ラ パルマ島 (カナリア諸島) にあるスウェーデンの 1 メートル天文台、カリフォルニア州のウィルソン山天文台、カナリア諸島のテネリフェ島にある一対の太陽天文台、および世界中の他の天文台です。

周回望遠鏡は、大気の外からの眺めを提供します。それらは、太陽とその絶え間なく変化する表面の絶え間ないビューを提供します。最もよく知られている宇宙ベースの太陽ミッションには、SOHO、 太陽力学観測所 (SDO)、および ツイン ステレオ 宇宙船 .

ある宇宙船は、実際に数年間太陽を周回しました。それが呼び出されました の ユリシーズ ミッション .太陽の周りを周回する極軌道に入った。

によって編集および更新されましたキャロリン・コリンズ・ピーターセン。