Солнце – удивительное небесное тело. Оно дарит свет каждому из нас. Все в Солнечной системе, включая нашу планету и нас самих, состоит из тех частиц газа и пыли, что образовали ее. Однако в масштабах Вселенной, Солнце – лишь небольшая звезда, Желтый Карлик, но какой родной и близкий каждому человеку.

Солнце – центр нашей Солнечной системы, вокруг которого вращаются планеты звездной системы. Под солнцем можно понимать как любую звезду, так и наше Солнце. Это огромная масса раскаленного газа, который под действием термоядерной реакции горит в течение миллиардов лет. Солнце излучает огромное количество тепла и света, благодаря чему (и другим удачным обстоятельствам) возможно существование жизни на Земле (и возможно, на других планетах Вселенной). Наше Солнце относится к типу желтых карликов по спектральному классу, а температура на поверхности составляет 6000 по Кельвину. Продолжительность жизни жёлтого карлика до обидного мала. Она составляет всего каких-то 10 млрд. лет. По меркам Вселенной возраст смешной. Но именно столько времени требуется водороду, чтобы полностью превратиться в гелий.

После этого звезда расширяется и трансформируется в другое космическое образование, которое называется красным гигантом. При этом гелий воспламеняется. Он начинает превращаться в углерод, а размеры звезды всё увеличиваются и увеличиваются. К примеру, внешние границы нашего Солнца достигнут Земли, поглотив по пути Меркурий и Венеру. На голубой планете, естественно, никакой жизни уже не будет. Океаны испарятся, а ведь основой всего является именно вода.

В состоянии красного гиганта звезда обычно находится 1 млрд. лет. Затем она переходит в планетарную туманность. Это газовое облако, в центре которого располагается белый карлик. Это тоже звезда, но без какого-либо источника энергии. У неё огромная плотность и ничтожная светимость. Таких белых карликов в нашей галактике от общего числа звёзд насчитывается порядка 10%.

Каких-то 5 млрд. лет назад на том месте, где мы сейчас находимся, ничего не было. Отсутствовала Земля, другие планеты, не было и Солнца. Всё пространство заполняли молекулы водорода. Они образовывали огромную туманность и свободно перемещались в пространстве. Под действием сил гравитации водородное облако стало постепенно закручиваться в воронку и вращаться вокруг своей оси.

Почему это произошло? Во всём виноваты силы гравитации. На той же Земле, к примеру, благодаря им, образуются мощные смерчи и вихри. Весь космос живёт по одним и тем же законам. Только смерчи в безвоздушном пространстве имеют значительно большие размеры, а существуют многие миллионы лет. Подобный смерч возник и 5 млрд. лет назад. Именно он и послужил причиной появления жёлтого карлика.

Огромная газовая воронка вращалась всё быстрее, а в её центре росла плотность водорода. Соответственно повышалась температура. Наконец она достигла критической величины и спровоцировала начало термоядерной реакции. Так зародилось Солнце. Полностью сформировалось оно 4,6 млрд. лет тому назад. То есть на данный момент жёлтый карлик уже прожил половину своей жизни. С каждым новым прожитым миллиардом лет он становится всё ярче и ярче. Какое же у него внутреннее строение?

Масса Солнца соответствует 99% всей Солнечной системы и равна 2×10²⁷тонн. Оставшийся процент приходится на планеты, спутники, кометы, астероиды. Диаметр светила равен 109 диаметрам Земли и составляет 1,39 млн. км. От жёлтого карлика до голубой планеты 149,6 млн. км. Это, так называемая, одна астрономическая единица. До центра Млечного пути от Солнца 26 тысяч световых лет. Один оборот по своей орбите светило делает за 200 млн. лет. Вокруг центра галактики оно движется со скоростью 217 км/с.

В центре светила находится ядро. В нём содержится 40% всей солнечной массы. Диаметр его примерно равен 350 тыс. км. Плотность ядра огромная и в 150 раз превышает плотность воды. Температура солнечного ядра составляет около 13,6 млн. градусов по Цельсию. Именно в ядре происходит термоядерная реакция и выделяется энергия, так как молекулы водорода под воздействием температуры и плотности сливаются друг с другом и превращаются в гелий.

За ядром находится конвективная зона. Температурные режимы в ней значительно ниже и не превышают рядом с ядром 5 млн. градусов по Цельсию. Естественно, при такой температуре ядерный синтез происходить не может. Толщина этой зоны составляет примерно 300 тыс. км. На этом расстоянии температура падает до 6 тыс. градусов по Цельсию. Задача зоны состоит в том, чтобы очень медленно и постепенно передавать к поверхности светила высокую температуру. В конвективной зоне также создаётся магнитное поле жёлтого карлика.

Далее тянется фотосфера. Она и считается поверхностью нашего родного светила. Именно из неё исходит солнечное излучение. На внешнем крае фотосферы температура достигает 4,5 тысячи градусов по Цельсию. От поверхности этого слоя рассчитываются все расстояния, в том числе и расстояние до Земли. Фотосферу окружает очень тонкая внешняя оболочка. Называется она – хромосфера. Толщина её не превышает 2 тыс. км. Температура в фотосфере увеличивается и достигает 10 тысяч градусов по Цельсию. Сверху фотосферу окружает солнечная корона. Плотность слоя очень низкая, а вот температура высокая. Она достигает 1-2 миллионов градусов по Цельсию.

Если бы у вас получилось разложить Солнце на части, и сравнить составные элементы, вы бы поняли, что Солнце состоит из 74% водорода и 24% гелия. Также, Солнце состоит из 1% кислорода, и оставшийся 1% это такие элементы таблицы Менделеева, как: хром, кальций, неон, углерод, магний, сера, кремний, никель, железо. Астрономы полагают, что элемент тяжелее гелия – это металл.

Как появились все эти элементы? В результате Большого Взрыва появились водород и гелий. В начале становления Вселенной, первый элемент, водород, появился из элементарных частиц. Из-за большой температуры и давления условия во Вселенной были как в ядре звезды. Позже, водород синтезировался в гелий, пока во Вселенной была высокая температура, необходимая для протекания реакции синтеза. Существующие пропорции водорода и гелия, которые есть во Вселенной сейчас, сложились после Большого Взрыва и не изменялись. Остальные элементы Солнца созданы в других звездах. В ядрах звезд постоянно происходит процесс синтеза водорода в гелий. После выработки всего кислорода в ядре, они переходят на ядерный синтез более тяжелых элементов, таких как литий, кислород, гелий. Многие тяжелые металлы, которые есть в Солнце, образовывались и в других звездах в конце их жизни.

Образование самых тяжелых элементов, золота и урана, происходило, когда звезды, во много раз больше нашего Солнца, детонировали. За доли секунды образования черной дыры, элементы сталкивались на большой скорости и образовывались самые тяжелые элементы. Взрыв раскидал эти элементы по всей Вселенной, где они помогли образоваться новым звездам. Наше Солнце собрало в себя элементы, созданные Большим Взрывом, элементы от умирающих звезд и частицы появившихся в результате новых детонаций звезд.

Солнце непрерывно теряет свою массу. Установлено, что всего за секунду звезда уменьшается на 4 млн тонн. Но если учесть огромные размеры, то это не так много. За 160 миллиардов лет Солнце потеряет 1% от общей массы.

Хотя Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, то, что в какую-то часть года мы находимся ближе к светилу, а в другую дальше, не оказывает определяющего влияния на смену времён года. Гораздо большее значение для чередования зимы, весны, лета и осени имеет наклон земной оси к орбите, составляющий 23,3°. В период между весенним и осенним равноденствиями северное полушарие больше наклонено к Солнцу, получает больше энергии, и там становится теплее, а в южном – холоднее. В другие полгода, соответственно, всё наоборот.

Самые большие запасы воды в Солнечной системе находятся, как ни странно это может показаться на первый взгляд, на Солнце. Молекулы воды в виде пара сконцентрированы в солнечных пятнах, температура в которых на полторы тысячи градусов ниже, чем в окружающих их областях, а также в области температурного минимума – узком слое под поверхностью звезды.

Без преувеличения «сердце» нашей системы, центральный и самый крупный ее объект. На звезде кипит бурная жизнь, самое обыденное явление ее деятельности – взрывы. Они происходят каждую земную секунду и исчисляются тысячами. Ученым далеко не сразу удалось выяснить, почему Солнце способно дарить своему окружению свет и тепло. Раньше считалось, что на звезде сосредоточены огромные резервы угля и она вырабатывает энергию за счет их окисления. Современная наука уверена, что источником энергии становятся термоядерные реакции, происходящие в солнечных глубинах – ядре. Есть и еще одна интересная теория: о том, что Солнышко «питается» энергией физического времени. В разное время суток Солнце может казаться нам желтым, оранжевым и даже красноватым. На самом деле оно имеет белый цвет, а в видимый человеческим глазом желтый оттенок окрашивается за счет так называемого атмосферного рассеяния.

Давно известно, что подсолнухи в течение дня умеют поворачиваться вслед за Солнцем. У других растений с такими же свойствами это движение обеспечивают специальные листовые подушечки, но у подсолнухов их нет. Недавно учёные выяснили, что подсолнечник использует механизм неравномерного роста стебля: ночью сильнее удлиняется западная его часть, поэтому утром растение «смотрит» на восток, а в течение дня интенсивнее растёт восточная часть стебля, постепенно поворачивая верхушку на запад. Когда рост останавливается, цветок остаётся направленным только на восток. Это тоже имеет смысл – такая ориентация позволяет подсолнуху быстрее прогреваться утром и тем самым привлекать больше опылителей.

Во время полного солнечного затмения лунный диск точно совпадает с солнечным, закрывая его практически полностью. Такой эффект обусловлен удивительным совпадением: диаметр Солнца примерно в 400 раз больше диаметра Луны, но и расстояние от нас до Солнца тоже примерно в 400 раз больше, поэтому с Земли оба светила кажутся примерно одинаковыми. Данное соотношение размеров и расстояний уникально для всех планет Солнечной системы и всех известных их спутников. Причём это совпадение пришлось именно на наше время, ведь Луна постепенно удаляется от Земли, и спустя миллионы лет полное солнечное затмение уже нельзя будет увидеть.

В редких случаях на небе наряду с обычным солнцем можно увидеть несколько ложных светил, вызванных преломлением солнечного света в парящих в воздухе кристалликах льда. Такое явление называется паргелий, и в прошлом оно не раз становилось предзнаменованием важных исторических событий. Например, в «Слове о полку Игореве» описывается, как над землёй засияло четыре солнца, что стало предвестием наступления половцев и пленения князя Игоря. Три солнца перед битвой при Мортимерс-Кросс, одном из главных сражений войны Алой и Белой розы, испугали солдат армии Йорков, однако будущий король Эдуард IV убедил их, что это олицетворение Святой Троицы и Бог на их стороне.

Существует оптическое явление, которое можно назвать перевёрнутой радугой, хотя случается оно очень редко. Такая радуга появляется только при выполнении нескольких условий. В небе на высоте 7-8 км должна быть тонкая завеса перистых облаков, состоящих из кристалликов льда, а солнечный свет должен упасть на них под определённым углом, чтобы разложиться на спектр и отразиться в атмосферу. Цвета в радуге «вверх ногами» располагаются тоже наоборот: фиолетовый вверху, а красный – внизу.

Солнце нагревает земной воздух не напрямую. Его излучение проходит сквозь слои атмосферы и поглощается сушей и водой на поверхности планеты, а уже затем от них воздух получает тепловую энергию. Поэтому хотя горы и ближе к солнцу, в них холоднее, чем на равнинах, так как в среднем при подъёме на каждый километр температура уменьшается на 6 °C из-за адиабатического расширения воздуха. Но даже на самых больших высотах могут встречаться долины, которые благодаря особому рельефу и отражению солнечных лучей от снега могут хорошо нагреваться. Например, в так называемом Западном цирке, который находится на одном из маршрутов к пику Эвереста на высоте более 6 000 метров, в солнечные безветренные дни температура может подниматься до 35 °C.

Радугу можно увидеть не только днём. Существуют и лунные радуги, возникающие с помощью отражённого луной солнечного света. Так как этот свет существенно слабее прямого солнечного, для человеческого глаза лунная радуга обычно выглядит просто белой, но фотоаппарат с длительной экспозицией может зафиксировать её в цветном виде.

До изобретения механических часов люди пользовались в основном солнечными часами. В простейшем случае они представляли собой гномон – вкопанный в землю шест, солнечная тень от которого указывала на текущее время. Путь движения этой тени стал основой для пути стрелок на механических часах – именно поэтому направлением «по часовой стрелке» мы считаем движение сверху направо, а не сверху налево. Однако помимо горизонтально расположенных солнечных часов, встречались и вертикальные, например, на стене. В таком положении тень движется, как бы мы сейчас сказали, против часовой стрелки. Иногда конструкторы механических часов следовали именно этому принципу, а самый знаменитый пример часов с движением «против часовой стрелки» – это куранты на Мюнстерском соборе в Германии.

Коротковолновые составляющие солнечного спектра рассеиваются в воздухе сильнее, чем длинноволновые. Именно поэтому мы видим небо синим –  ведь синий цвет находится на коротковолновом конце видимого спектра. По аналогичной причине во время заката или рассвета небо на горизонте окрашивается в красные тона. В это время свет идёт по касательной к земной поверхности, и его путь в атмосфере гораздо длиннее, в результате чего значительная часть синего и зелёного цвета из-за рассеяния покидает прямой солнечный свет.

Как известно, Меркурий вращается вокруг своей оси очень медленно, а скорость его движения по орбите не равномерна. В течение примерно 8 суток из 88 орбитальная скорость этой планеты становится выше вращательной. Если в это время наблюдатель будет находиться на поверхности Меркурия, он увидит, что Солнце на небе остановилось и движется в обратном направлении. Такое явление иногда называют эффектом Иисуса Навина – библейского героя, согласно легенде, остановившего Солнце.

Известно, что явления, аналогичные северному сиянию, бывают и в южном полушарии, а их появление связано с частицами, которые прилетают после солнечных вспышек. Более того, полярные сияния часто происходят одновременно и являются почти зеркальным отражением друг друга, что удалось выяснить благодаря снимкам со спутника НАСА.

На гербе Латвийской ССР было изображено Солнце, восходящее из моря. Только художник не учёл, что Балтийское море находится к западу от территории Латвии. Поэтому Солнце могло в это море только заходить, что можно было воспринимать как символ регресса вместо прогресса.

Почти у всех планет Солнечной системы плоскость экватора незначительно расходится с плоскостью орбиты, поэтому они вращаются наподобие волчка. Исключением является Уран, который вращается «лёжа на боку», так как плоскость его экватора наклонена к плоскости орбиты под углом 98°. Это делает планету похожей на катящийся шар. В момент солнцестояния один из полюсов Урана направлен прямо на Солнце, а через половину уранского года «полярный день» наступает в другом полушарии.

В честь полного солнечного затмения 1999 года, которое лучше всего наблюдалось на территории Румынии, власти этой страны выпустили пластиковую купюру в 2000 румынских лей. На купюре имелось прозрачное окошко, сквозь которое можно было смотреть на Солнце во время затмения.

Свастика, один из древнейших графических символов, у большинства народов имела положительное значение и была символом движения жизни, Солнца, благополучия. Даже сейчас, несмотря на негативные ассоциации свастики с нацизмом, символ продолжает использоваться в старом значении – например, на японских картах как значок буддийских храмов.

Насекомые ориентируется в полёте по свету. Они фиксируют источник – Солнце или Луну – и выдерживают постоянный угол между ним и своим курсом, принимая такое положение, при котором лучи освещают всегда одну и ту же сторону. Однако если лучи от небесных светил почти параллельны, то от искусственного источника света лучи расходятся радиально. И когда насекомое выбирает светильник для своего курса, то движется по спирали, постепенно приближаясь к нему.

Солнечные лучи, проходя через капли дождя в воздухе, разлагаются в спектр, так как разные цвета спектра преломляются в каплях под разными углами. В результате формируется окружность – радуга, часть которой мы видим с земли в форме дуги, а центр окружности лежит на прямой «Солнце – глаз наблюдателя». Если свет в капле отражается два раза, то можно увидеть вторичную радугу.

Свет распространяется в прозрачной среде медленнее, чем в вакууме. Например, фотонам, испытывающим множество столкновений на пути от солнечного ядра, излучающего энергию, может потребоваться около миллиона лет, чтобы достичь поверхности Солнца. Однако, двигаясь в открытом космосе, такие же фотоны долетают до Земли всего за 8,3 минуты.

Инквизиция заставила Галилея отречься от своих слов о том, что Земля вертится вокруг Солнца, а не наоборот, но своих убеждений учёный не поменял. Однако знаменитую фразу –  «И всё-таки она вертится!» – он не произносил. Этот миф сочинил через сто лет итальянский журналист. В 1992 году папа римский Иоанн-Павел II произнёс речь, в которой признал Галилея блестящим физиком и выразил сожаление, что выносившие учёному приговор теологи слишком буквально придерживались текста Священного писания. До этого времени Ватикан никогда публично не признавал, что Земля вращается вокруг Солнца.

Самыми солнечными являются такие города: Ницце, Монте-Карло, Марокко, Уссурийск, Брисбане и Ницце. В этих городах солнечных дней 300 из 365. Также всем городам Солнце дарит разное количество своего света, поэтому жители города Кирун, который расположен за полярным кругом, видят Солнце 24 часа в сутки, правда зимой Солнца не видно вовсе. Мальта может похвастать всего лишь 10 часами светлого времени суток, а Стокгольм уже 18, в Самарканде Солнце встает на 15 часов.

В древности Солнце также почиталось как божество. Обнаружено множество памятников, посвященных Солнцу – в Египте, Англии, Мексике. Они построены так, чтобы лучи проходили через определенные точки в дни солнцестояний или равноденствий. Самый известный из них – Стоунхендж. Дневные сутки (24 часа) были позаимствованы у египтян. По их верованиям бог Ра (Бог Солнца), 12 часов движется на своей колеснице по небосводу, проверяя свои владения.

Затмения солнца также имеют определенную периодичность. Несмотря на то, что в большинстве фильмов и сказок, затмение ассоциируется с каким-то колдовством, данное астрологическое событие вполне объяснимо и понятно. В целом раз в 200-300 лет затмение можно наблюдать в любой определенной точке земного шара, если же говорить о ежегодном затмении, то оно бывает 1-2 раза, но обязательно в разных точках Земли.

Интересным периодом истории было время с 1640 по 1700 год. В эти года, на солнце, не было пятен, то есть небесное светило снизило свою активность. Этот период истории назвали минимумом «Маундера». Также исчезновение пятен повлияло на возникновение малого ледникового периода, из-за которого замерзли реки, которые ранее никогда не замерзали, а общая температура воздуха понизилась. На данный момент, Солнце находится в пике своей активности.

Солнце ещё долго будет сиять в космической дали, давая землянам тепло и жизнь. Пройдут миллиарды лет, прежде чем начнутся кардинальные изменения, способные негативно повлиять на голубую планету. Будем надеяться, что к этому времени человеческая цивилизация найдёт возможность обезопасить себя от уничтожения. Единственное, что не удастся – это спасти само Солнце. Ведь Вселенная живёт в рамках космических циклов, каждый из которых имеет своё начало и свой конец.