Saule
Vikipēdijas raksts
 |
|
| Novērojamie lielumi | |
|---|---|
| Vidējais attālums no Zemes |
149,6×106 km (8,31 gaismas minūte) |
| Redzamais spožums (V) | −26,8m |
| Absolūtais spožums] | 4,8m |
| Orbitālais raksturojums | |
| Vidējais attālums no Piena Ceļa centra |
~2,5×1017 km (26 000-28 000 gaismas gadi |
| Galaktiskais periods | 2,25-2,50×108 gadu |
| Ātrums | 217 km/s attiecībā pret Galaktikas centru, 20 km/s attiecībā pret tuvējo zvaigžņu vidējo ātrumu |
| Fizikālais raksturojums | |
| Vidējais diametrs | 1,392×106 km |
| Apkārtmērs | 4,373×106 km |
| Saspiedums | 9×10−6 |
| Virsmas platība | 6,09×1012 km² |
| Tilpums | 1,41×1018 km³ |
| Masa | 1,9891×1030 kg |
| Blīvums | 1,408 g/cm³ |
| Virsmas gravitācija | 273,95 m s-2 |
| Otrais kosmiskais ātrums uz virsmas |
617,54 km/s |
| Virsmas temperatūra | 5780 K |
| Koronas temperatūra | 5 MK |
| Kodola temperatūra | ~13,6 MK |
| Starjauda | 3,827×1026 W 3,9×1028 lm |
| Vidējā starojuma intensitāte | 2,009×107 W m-2 sr-1 |
| Rotācijas raksturojums | |
| Slīpums | 7,25° (pret ekliptiku) 67,23° (pret Galaktikas ekvatora plakni) |
| Rektascensija | 286,13° (19 h 4 min 30 s) |
| Deklinācija | +63,87° (63°52' Z) |
| Rotācijas periods pie ekvatora |
25,3800 dienas (25 d 9 h 7 min 13 s) |
| Rotācijas ātrums pie ekvatora |
7174 km/h |
| Fotosfēras sastāvs) (viss plazmas stāvoklī) |
|
| Ūdeņradis | 73,46 % |
| Hēlijs | 24,85 % |
| Skābeklis | 0,77 % |
| Ogleklis | 0,29 % |
| Dzelzs | 0,16 % |
| Neons | 0,12 % |
| Slāpeklis | 0,09 % |
| Silīcijs | 0,07 % |
| Magnēzijs | 0,05 % |
| Sērs | 0,04 % |
Saule ir zvaigzne, kas atrodas Saules sistēmas centrā. Orbītā ap Sauli riņķo Zeme un pārējās Saules sistēmas planētas, kā arī asteorīdi, komētas un citi kosmiskie ķermeņi. Saule ir milzīga plazmas lode, tās masa ir aptuveni 2×10 30 kg. Saule sastāv no 74% ūdeņraža un 25% hēlija, pārējo masu veido smagāki elementi (ogleklis, skābeklis, dzelzs u.c.). Saule ir apmēram 4,5-5 miljardus gadu veca, bet vēl pēc 5 miljardiem gadu tā pārvērtīsies par sarkano milzi un tad — par balto punduri (skat. "Zvaigznes evolūcija"). Saule ir Zemei tuvākā un tādējādi arī vislabāk izpētītā zvaigzne.
Satura rādītājs |
[izmainīt šo sadaļu] Vispārīga informācija
Saule ir galvenās secības zvaigzne, t.i., Saule atrodas hidrostatiskā līdzsvarā - tā nedz izplešas, nedz saraujas, un tās galvenais enerģijas avots ir tās dzīlēs noritošās reakcijas, kurās ūdeņradis pārvēršas hēlijā. Saules spektra klase ir G2V, t.i., Saule ir t.s. dzeltenais punduris. G2 nozīmē, ka Saules krāsa ir dzeltena un tās spektrs satur jonizētu un neitrālu metālu un vājas ūdeņraža spektrāllīnijas, savukārt V nozīmē, ka Saule ir galvenās secības zvaigzne.
Saule atrodas orbītā ap Piena Ceļa galaktikas centru, Saule no tā atrodas aptuveni 25 000 — 28 000 gaismas gadu attālumā un pilnu apriņķojumu tā veic 226 miljonu gadu laikā. Tās orbitālais ātrums ir 217 km/s.
Saules astronomiskais simbols ir 
.
[izmainīt šo sadaļu] Uzbūve
Saule ir gandrīz pilnīga lode, tās diametrs ir 1,392×106 km (109 reizes lielāks par Zemes diametru). Saules masa ir tik liela, ka Saules sistēmas masas centrs atrodas Saules iekšienē. Saulei nav tik noteiktu robežu kā, piemēram, planētam, jo tās blīvums pakāpeniski eksponenciāli samazinās virzienā no tās centra. Saules rādiuss (R) tiek mērīts no tās centra līdz fotosfēras galējām robežām, kur gāzes temperatūra ir pārāk maza, lai radītu ievērojamu elektromagnētisko starojumu.
Saules iekšiene nav tieši novērojama, taču par tās uzbūvi un procesiem tajā ļauj spriest, piemēram, helioseismoloģija, kas pētī skaņas viļņus, kas pārvietojas Saules iekšpusē. Tāpat liela nozīme ir arī Saules datormodelēšanai.
[izmainīt šo sadaļu] Kodols
Saules kodolā, kur vielas blīvums sasniedz 150 000 kg/m3, notiek kodoltermiskās reakcijas, kurās ūdeņradis pārvēršas par hēliju un izdalās enerģija, kas Sauli notur hidrostatiskā līdzsvarā. Šajās reakcijās ik sekundi par hēlija kodoliem tiek pārvērsti aptuveni 8,9×1037 protonu (ūdeņraža kodolā ir tikai viens protons). Tādējādi ik sekundi tiek izdalīta 3,83×1026 vatu liela enerģija.
Saules kodols sniedzas līdz aptuveni 0,2 R no tās centra. Kodoltermiskās reakcijas rit tikai kodolā — tālākos slāņus silda tikai kodola izstarotā enerģija.
[izmainīt šo sadaļu] Starojuma pārneses zona
Viela, kas atrodas robežās starp 0,2 un 0,7 R, t.s. starojuma pārneses zonā, pārnes kodola izstaroto enerģiju uz Saules ārējiem slāņiem. Enerģiju pārnes fotonus izstarojošie ūdeņraža un hēlija joni. Izstarotie fotoni tiek nemitīgi absorbēti un atkal izstaroti. Vielas temperatūra un spiediens un starojuma intensitāte virzienā no Saules centra pazeminās.
[izmainīt šo sadaļu] Konvektīvā zona
Robežās no 0,7 līdz 1 R, t.s. konvektīvajā zonā, Saules matērija ir nepietiekami blīva un karsta, lai pārnestu kodola izstaroto enerģiju ar starojumu. Šajā zonā enerģijas pārnešanu nodrošina konvekcija: karstā gāze paceļas līdz Saules virsmai, tur tā atdziest un atkal nogrimst līdz konvektīvās zonas pamatiem.
Karstās gāzes straumes veido t.s. Saules granulas uz Saules virsmas (fotosfērā).
[izmainīt šo sadaļu] Fotosfēra
Fotosfēra ir Saules redzamā virsma, tās temperatūra ir aptuveni 5800 kelvinu (K), savukārt vielas daļiņu blīvums — ap 1023/m3 (aptuveni 1% Zemes atmosfēras blīvuma jūras līmenī). Slāņi zem fotosfēras ir redzamo gaismu necaurlaidīgi. Fotosfēru veido Saules granulas — konvekcijas radīti ugunsvirpuļi ar diametru aptuveni 1000 km . Katras granulas mūžs ilgst tikai aptuveni 8 minūtes. Novērojamas arī t.s. "supergranulas" — to diametrs sasniedz pat 30 000 km un tās var pastāvēt pat 24 stundas.
[izmainīt šo sadaļu] Temperatūras minimuma zona
Tempereatūras minimuma zona — aukstākais Saules slānis — atrodas aptuveni 500 km virs fotosfēras. Tā temperatūra ir apmēram 4 000 K. Šī zona ir pietiekami vēsa, lai tajā būtu sastopamas tik vienkāršas molekulas kā oglekļa monoksīda un ūdens.
[izmainīt šo sadaļu] Hromosfēra
Hromosfēra ir relatīvi plāns slānis (10 000 km) virs fotosfēras. Hromosfēra ir visai viegli novērojama pilna Saules aptumsuma laikā kā sārta josla ap aptumšoto Saules disku (skat. attēlu).
Hromosfērā novērojamas t.s. spīkulas — augstas karstas, spožas gāzes kolonnas, kas strauji paceļas līdz hromosfēras augšējiem slāņiem un pēc aptuveni 10 minūtēm atkal nogrimst. Hromosfērā notiek arī t.s. Saules uzliesmojumi — pēkšņi, visai īslaicīgi procesi, kuru laikā pastiprināti intensīvi tiek izstarots rentgenstarojums, ultravioletais starojums, radiostarojums un dažreiz pat redzamā gaisma.
Hromosfērā atrodas arī protuberanču pamatnes (skat. tālāk).
[izmainīt šo sadaļu] Saules vainags
Saules vainags ir pats augstākais Saules atmosfēras slānis. Saules vainaga biezums nav precīzi nosakāms (tas var būt vairākus miljonus kilometru biezs), jo tā blīvums pakāpeniski samazinās, līdz viela izkliedējas kosmosā (t.s. Saules vējš).
Saules vainagā novērojamas protuberances — milzīgi salīdzinoši aukstas plazmas veidojumi, kuru lielums mērāms daudzos tūkstošos kilometru (skat. tālāk). To augstums var sasniegt 30 000 kilometru, bet garums pat vairākus simtus tūkstošu. Lielākā novērotā protuberance (1997. gadā) bija 350 000 kilometru gara.
[izmainīt šo sadaļu] Saules magnētiskais lauks
[izmainīt šo sadaļu] Magnētiskais lauks
Tiek uzskatīts, ka Saules vispārējais magnētiskais lauks ir visai vājš un to ir grūti nošķirt no daudzajiem atsevišķajiem, spēcīgajiem magnētiskajiem laukiem, kas rodas Saules iekšienē (domājams, konvektīvās zonas dziļākajos slāņos) no tur plūstošajām strāvām, kuru stiprums ampēros mērāms ar kārtu 1012.
[izmainīt šo sadaļu] Magnētiskā lauka izraisītās parādības
Saules magnētiskais lauks rada t.s. Saules plankumus un izraisa protuberances.
[izmainīt šo sadaļu] Saules plankumi
Saules plankumi ir relatīvi auksti Saules atmosfēras apgabli — milzīgi rotējoši gāzes virpuļi ar spēcīgu magnētisko lauku, kas aizkavē konvekcijas procesus. Saules plankumu temperatūra parasti ir no 3 700 līdz 4 500 kelviniem, diametrs 3 600 - 50 000 km, mūžs — tipiskiem plankumiem ap nedēļu, taču dažos gadījumos var sasniegt dažus mēnešus. Saules plankumi parasti rodas grupās (skat. attēlu), kurā ir divi dominējošie plankumi, kas iezīmē pretējos magnētiskā lauka polus, t.i., viens no plankumiem ir "magnētiskais ziemeļpols", bet otrs — "magnētiskais dienvidpols". Šī polaritāte lielākoties ir vērsta austrumu-rietumu virzienā paralēli Saules ekvatoram. Magnētiskā lauka stiprums Saules plankumu rajonā var sasniegt 0,3 teslas jeb 3 000 gausus, kas ir aptuveni tūkstoš reižu vairāk nekā magnētiskajam laukam uz Zemes.
Saules plankumu kopskaits cikliski mainās. Viena cikla ilgums ir aptuveni 11 gadi. Ciklam iesākoties, plankumus skaits ir ļoti mazs un tie ir praktiski gandrīz nenovērojami. Ar laiku plankumu skaits palielinās, līdz pēc 5,5 gadiem sasniedz maksimumu, un tad atkal samazinās līdz minimumam. Pēc katra cikla Saules polārais vispārējais magnētiskais lauks maina virzienu: iepriekšējais magnētiskais ziemeļpols kļūst par dienvidpolu un otrādi. Šī cikla cēloņi vēl nav īsti izpildīti.
[izmainīt šo sadaļu] Protuberances
Protuberances ir no relatīvi aukstas plazmas sastāvoši grandiozu izmēru lokveidīgi veidojumi, kuru garumi var sasniegt vairākus simtus tūkstošus kilometru, bet augstums — vairākus desmitus tūkstošus kilometru, biezums — līdz 5 000 km.
Ir divu veidu protuberances.
- Mierīgās protuberances, kuru forma mēnešiem ilgi var palikt gandrīz nemainīga. Tās bieži rodas Saules plankumu tuvumā spēcīgu magnētisko lauku ietekmē.
- Aktīvās protuberances, kuras pastāv tikai dažas minūtes vai stundas. Viela, veidojoties aktīvajām protuberancēm, var tikt "izšauta" uz augšu ar ātrumu līdz pat 1 000 km/s.
[izmainīt šo sadaļu] Saules izpēte
[izmainīt šo sadaļu] Agrīnā Saules izpēte
Cilvēku dzīvē Saule ir svarīgākais debess ķermeni, un īpaša uzmanība tam pievērsta jau ļoti sen. Daudzas kulta būves kā, piemēram, Stonhendža ir ierīkotas tā, lai varētu sekot Saules kustībai debesīs un noteikt saulgriežu laiku. Liela uzmanība tika pievērsta ne tikai Saules kustībai, bet arī Saules aptumsumu novērošanai un reģistrācijai. Savukārt Senajā Ķīnā tika pētīti pat īpaši tumši Saules plankumi, kas bija novērojami ar neapbruņotu aci, kad Saule atradās tuvu horizontam un tās gaisma tika "filtrēta" caur biezo Zemes atmosfēru.
[izmainīt šo sadaļu] Saules izpēte ar teleskopiem
Arī Eiropā šajā laikā tika ievēroti Saules plankumi, taču tie tika uzskatīti par atmosfēras parādībām. 17.gs. sākumā Galileo Galilejs izgudroja optisko teleskopu, un 1610. gadā viņš kopā ar Tomasu Heriotu pirmo reizi ar to novēroja Saules plankumus, bet vēl pēc gada Johans Fabriciuss tos pirmo reizi aprakstīja zinātniskā darbā. Novērotā Saules plankumu "kustība" lika secināt, ka Saule rotē ap savu asi. Savukārt 1619. gadā Johans Keplers, ņemot vērā, ka komētas aste vienmēr ir vērsta prom no Saules, postulēja Saules vēja esamību.
1775. gadā Kristians Horoubovs pieļāva iespēju, ka Saules plankumu parādīšanās ir ciklisks fenomens. 1802. gadā Viljams Haids Volestons pirmo reizi novēroja Saules spektra tumšās absorbcijas līnijas. Jozefs fon Fraunhofers 1814. gadā uzsāka šo līniju sistemātisku izpēti, tāpēc tās nosauktas par Fraunhofera līnijām. 1843. gadā Zamuels Heinrihs Švābe publicēja savus atklājumus par Saules aktivitātes ciklu. Ap šo laiku aizsākās regulāri Saules plankumu noverojumi un uzskaitījums. 1889. gadā Džordžs Elerijs Heils izgudroja spektroheliografu. 1897. gadā Henrijs Augusts Roulends pabeidza Saules spektra atlantu, kurā bija iekļautas visas spektrāllīnijas. 1908. gadā Džordžs Elerijs Heils atklāja t.s. Zēmana efektu — Saules plankumu rajona spektrāllīnijas sadalīšanos vairākās magnētiskā lauka ietekmē.
[izmainīt šo sadaļu] Kodolprocesi Saulē
Ilgu laikai nebija zināms Saules enerģijas avots. Uzskatīja, piemēram, ka Saule ir milzīgs degošs, kvēlojošs ķermenis. Tādā gadījumā gan viela degšanai pietiktu tikai dažiem tūkstošiem gadu. Viljams Tomsons (vēlākais lords Kelvins) izteica pieņēmumu, ka Saule sava gravitācijas spēka ietekmē saraujas un Saules daļiņu kustības enerģija pārvēršas siltumā. Saskaņā ar šo hipotēzi Saule varētu izstarot enerģiju aptuveni 100 miljonus gadu. Atklājot Zemes radioaktivitāti, kļuva skaidrs, ka Zemes garoza ir vairākus miljardus gadu veca. Problēmas atrisinājumu deva kodolprocesu atklāšana. Ernests Rezerfords aprakstīja sakarību starp radioaktivitāti un kodolu transformāciju. Arturs Stenlijs Edingtons secināja, ka zvaigznes iekšienē ķīmiskie elementi sadalās un pārveidojas citos ķīmiskajos elementos, izdalot enerģiju. Kad spektroskopiskie pētījumi konstatēja ūdeņraža lielo īpatsvaru Saules ķīmiskajā sastāvā, kļuva skaidrs, ka šim elementam ir īpaša loma. 1938. gadā Hanss Bēte aprakstīja Saules dzīlēs noritošo protonu-protonu ciklu.
[izmainīt šo sadaļu] Saules izpēte no Zemes 20. gadsimtā
1942. gadā tika atklāts Saules radiostarojums, bet 1949. gadā Herberts Frīdmans atklāja Saules rentgenstarojumu.
20. gadsimta gaidā tika ierīkots liels daudzums Saules observatoriju, kas nodarbojās tikai un vienīgi ar Saules izpēti.
1960. gadā tika atklātas fotosfēras svārstības — tas uzskatāms par helioseismoloģijas aizsākumu.
Lai novērotu Saules neitrīno, tika ierīkoti speciāli pazemes detektori. Atšķirība starp teorētiski paredzēto un praktiski novēroto neitrīno plūsmu 70. gados radīja t.s. "Saules neitrīno problēmu": tika novērota tikai 1/3 no paredzētā neitrīno daudzuma. Bija vai nu jāpieņem, ka teorētiskais Saules modelis ir nepareizs un gaidītā neitrīno plūsma ir pārāk liela, vai arī jāpieļauj, ka neitrīno savā ceļā uz Zemi var pārvērsties cita veida neitrīno (t.s. neitrīno oscilācija). Pirmās liecības par neitrīno oscilāciju iegūtas 1998. gadā Japānas Superkamiokandes neitrīno detektorā.
[izmainīt šo sadaļu] Saules izpēte ar Zemes mākslīgajiem pavadoņiem un kosmiskajām zondēm
20. gadsimtā orbītā ap Zemi tika palaisti vairāki Zemes mākslīgie pavadoņi Saules izpētei. Ar pavadoņiem bija daudz labākas iespējas pētīt Saules ultravioleto un rentgenstarojumu (Zemes atmosfēra to lielā mērā absorbē). Tā, piemēram, 1973. gadā tika palaista ar rentgenteleskopu aprīkotā kosmiskā stacija Skylab.
Savukārt ar kosmiskajām zondēm bija iespējams piekļūt Saulei daudz tuvāk un izpētīt arī tās apkārtni. Augstās temperatūras un intensīvā starojuma dēļ tas ir tehniski ļoti sarežģīts uzdevums. Tā, piemēram, 1974. un 1976. gadā palaistās zondes Helios spēja pietuvoties Saulei 43,5 miljonu kilometru attālumā.
1990. gadā palaistā zonde Uliss pētīja Saules polus, kas nedz no Zemes, nedz no pavadoņiem, nav redzami. 1990. gadā tika palaista zonde SOHO. SOHO atrodas t.s. Lagranža punktā L1 un novēro Sauli ar 12 dažādiem instrumentiem. 1998. gadā tika palaista zonde TRACE, kuras uzdevums ir pētīt Saules vainagu.
2001. gadā tika palaista zonde Genesis Saules vēja izpētei. Tai bija jāsavāc Saules vēja paraugi un jānogādā atpakaļ uz Zemes. Taču mēģinājums nogādāt kapsulu ar paraugiem uz Zemi 2004. gadā cieta neveiksmi, lai gan daži paraugi saglabājās.
Eiropas Kosmosa izpētes aģentūra plāno 2015. gadā palaist zondi Solar Orbiter, kurai būs jāpietuvojas Saulei līdz 30 miljonu kilometru attālumam.
[izmainīt šo sadaļu] Saule kultūrā
[izmainīt šo sadaļu] Saule mitoloģijā
Dzīvības pastāvēšana uz Zemes būtībā ir pilnībā atkarīga no Saules. Turklāt Saule, raugoties no Zemes, bez šaubām, ir centrālais debesu ķermenis. Tādēļ daudzās kultūrās Saule bija dievs vai dieviete, arī indoeiropiešu tautām, to skaitā arī latviešu mitoloģijā. Tāpat ļoti liela nozīme tika piešķirta dienas un nakts un gadalaiku maiņām (piemēram, saulgriežu svinēšana), savukārt Saules aptumsumi tika uztverti ar šausmām.
Senajā Šumerā Saules dievs bija Utu, Babilonijā - Šamašs, Ēģiptē Ra, Senajā Grieķijā Hēlijs utt.
Mitoloģijā Saule kā debesu ķermenis iezīmē pretstatu Zemei, htoniskajai pasaulei. Saule ir Visumu sakārtojošais spēks; tā nosaka kalendāro ciklu un laika skaitīšanu.
[izmainīt šo sadaļu] Saules simboliskās nozīmes
Saulei kā arhetipiskam tēlam ir ambivalenta daba: no vienas puses Saule ir gaismas, siltuma un dzīvības avots, bet no otras - tā var nest arī, piemēram, postošu sausumu, iznīcību. Saules negatīvās iezīmes atspoguļo mīti par Faetonu, Ikaru u.c.
Kristietībā Saule simbolizē nemirstību un augšāmcelšanos. Saule simbolizē arī Jēzu Kristu kā taisnīguma un patiesības nesēju.
Alķīmijā Saules tēls sadalās divos: zelta, dzīvību nesošajā "dienas Saulē" un "melnajā Saulē", kas simbolizē neapstrādātu vielu, pazemi.
Saule bieži tiek attēlota kā seja pie debesīm: tas ir tēva, arī karaļa autoritātes simbols.
[izmainīt šo sadaļu] Ārējās saites
[izmainīt šo sadaļu] Saule astronomijā
- GIF animācijās attēloti Saules plankumi un protuberances, Saules aptumsumi u.c. (navigācija vācu valodā)
- SOHO mājaslapa (angļu valodā)
- Saules skaņas
- Video kolekcija par Sauli
- Par Sauli latviešu valodā
[izmainīt šo sadaļu] Saule kultūrā
| Saules sistēma |
|---|
 |
| Planētas: Merkurs - Venēra - Zeme - Marss - Jupiters - Saturns - Urāns - Neptūns |
| Pundurplanētas: Cerera - Plutons - 2003 UB313 |
| Citi objekti: Asteorīdu josla - Komētas - Kuipera josla - Orta mākonis - Saule |
