Det är en anledning till varför jorden är den enda platsen i solsystemet där den finns och blomstrar livet. Naturligtvis, forskare misstänker att det under den isiga ytan av Europa eller Enceladus det också kan finnas även mikrobiell eller akvatiska livet form, det kan också hittas i sjöar av metan på Titan. Men från tid till Jorden är den enda plats som har alla de nödvändiga förutsättningarna för livets existens.
En anledning till detta är att Mark som ligger i en potentiellt beboeliga zonen runt Solen (den så kallade “Goldilocks zone”). Detta innebär att det är på rätt ställe (inte för långt och inte för nära) för att få rikligt med Solenergi, som innehåller ljus och värme som krävs för kemiska reaktioner. Men hur Solen ger oss energi? Vilka delar består av energi mot oss, på planeten Jorden?
Svaret börjar med det faktum att Solen, som alla stjärnor, kan producera energi, eftersom det är i huvudsak en massiv fusionsreaktor. Forskarna tror att det började med ett enormt moln av gas och partiklar (dvs, nebulosor), som hopfällbar under gravitation kallas teorin om nebulosan. Denna process föddes inte bara en stor boll av ljus i centrum av vårt solsystem och väte samlas i mitten, började syntetiseras med bildandet av solenergi.
Tekniskt kallas kärnfusion, är denna process som frigör enorma mängder energi i form av värme och ljus. Men på vägen från centrum av Solen till planeten Jorden, denna energi passerar genom flera viktiga steg. I slutet, det hela kommer ner till lager av Solen, och den roll var och en av dem spelar en viktig roll i processen för att säkra vår planet är vital livsenergi.
Kärnan
Kärnan i Solen är det område som sträcker sig från centrum till ca 20-25% av den radie av en stjärna. Här, i kärnan, energi produceras, som genereras av konvertering av väteatomer (H) i molekylen av helium (he). Detta är möjligt på grund av de enorma tryck och höga temperaturer inneboende i kärnan, vilket beräknas motsvara 250 miljarder omgivningar (25,33 biljoner kPa) och 15,7 miljoner grader Celsius, respektive.
Slutresultatet är en sammanslagning av fyra protoner (väte molekyler) i en alfa-partikel — två protoner och två neutroner, som länkas samman till en partikel som är identisk med en helium kärna. I denna process, släppt två positron och två neutriner (som ändrar två av protoner till neutroner), och energi.
Kärnan är den enda del av Solen som producerar en betydande mängd värme under den sammanfattande process. Faktum är att 99% av den energi som produceras av Solen, som innehåller i storleksordningen 24% av Solens radie. Att 30% av radien av syntes är nästan helt upphör. Resten av Solen värms upp av den energi som överförs från kärnan med hjälp av flera lager, så småningom nå sol fotosfären och Utaka i rymden i form av solljus eller kinetisk energi av partiklar.
Solen frigör energi genom att omvandla massa till energi på hastigheten på 4,26 miljoner ton per sekund, vilket motsvarar septillion 38,460 watt per sekund. Så att du kan förstå, det här är likvärdigt med explosioner 1 820 000 000 “Tsar bomba” — den mest kraftfulla termonukleär bomb i mänsklighetens historia.
Området strålning överföring
Detta område ligger direkt efter att kärnan och sträcker sig 0.7 solens radie. I detta skikt finns det ingen konvektion av värmen, men solenergi materia är mycket varmt och tillräckligt tät för att termisk strålning är lätt gått intensiv värme från kärnan och utåt. Det omfattar främst joner av väte och helium som avger fotonerna, som är korta avstånd och absorberas av andra joner.
Temperaturen på denna nivå är lägre, från cirka 7 miljoner grader närmare kärnan till 2 miljoner grader på gränsen av den konvektiva zonen. Densiteten sjunker också en hundra gånger från 20 g/cm3 ligger närmare kärnan upp till 0,2 g/cm3 vid den övre gränsen.
Konvektiva zonen
Detta är det yttersta lagret av Solen, som står för allt som är längre än 70 procent av Solens radie (och av runt 200 000 km under ytan). Här är temperaturen lägre än i de radioaktiva zonen och tyngre atomer är inte helt joniserad. Strålning värmeöverföring är mindre effektiva, och plasma-täthet är tillräckligt låg för att tillåta en konvektiv flöde.
På grund av den stigande värmen celler bär de flesta av värmen utåt för att fotosfären av Solen. Efter det tog, eftersom dessa celler stiga podosferikos strax under ytan, materialet kyls och täthet ökar. Detta leder till att de kommer ner till basen av den konvektiva zonen igen — där tar mer värme och fortsätta cykeln av konvektion.
På Solens yta temperaturen sjunker till ca 5700 grader Celsius. Den turbulent konvektion av detta lager av Solen också orsakar en effekt som producerar magnetiska Nord-och sydpolen över hela ytan av Solen.
Det är i detta lager också visas som solfläckar, som ser mörkt jämfört med det omgivande området. Dessa punkter motsvarar koncentrationer av magnetfält flöden som är konvektion och leda till en nedgång i temperaturen på ytan jämfört med den omgivande material.
Fotosfären
Slutligen, det är fotosfären, den synliga ytan av Solen. Det är här som solens ljus och värme som utstrålas och förs upp till ytan, är fördelade i rymden. Temperatur i detta skikt varierar mellan 4500 och 6000 grader. Eftersom den övre delen av nedre fotosfären är kallare, Solen verkar ljusare i mitten och mörkare på sidorna: detta fenomen är känt som lem mörkare.
Tjockleken på fotosfären är hundratals kilometer, i denna region, Solen blir ogenomskinlig för synligt ljus. Anledningen till detta är för att minska mängden av negativt laddade vätejoner (H-), som lätt kan absorbera synligt ljus. Omvänt, det synliga ljus som vi kan se, är född i processen för reaktionen av elektroner med väte atomer bildar joner H-.
Energin som avges av fotosfären, är fördelade i rymden och når Jordens atmosfär och andra planeter i solsystemet. Här på Jorden, den övre atmosfären (ozonskiktet) filter mest ultraviolett strålning från Solen, men utelämnar en del på ytan. Då denna energi absorberas av luften och jordskorpan, värmer upp vår planet och ger organismer källa av energi.
Solen är i centrum av biologiska och kemiska processer på Jorden. Utan det livscykeln för växter och djur skulle ha upphört, dygnsrytmen i varje varelse skulle elimineras, och livet på Jorden skulle upphöra att existera. Vikten av att Solen erkändes även i förhistorisk tid, men i många kulturer anses det som en gudom (och ofta placerade som den högste i deras Pantheon).
Men bara under de senaste århundradena har vi börjat förstå de processer som bränsle Solen. Tack vare kontinuerlig forskning fysiker, astronomer och biologer, vi kan nu förstå hur Solen producerar energi och hur den passerar genom vårt solsystem. Studiet av det kända Universum med dess mångfald av star system och exoplaneter hjälper oss också att dra en analogi med andra typer av stjärnor.