Slunce je středem našeho planetárního systému, jeho hlavním prvkem, bez kterého by neexistovala Země ani život na ní. Lidé hvězdu pozorovali od pradávna. Od té doby se naše znalosti o svítidle výrazně rozšířily, obohacené o četné informace o pohybu, vnitřní struktuře a povaze tohoto vesmírného objektu. Studium Slunce navíc výrazně přispívá k pochopení struktury vesmíru jako celku, zejména těch jeho prvků, které jsou si podobné v podstatě a principech „práce“.
Původ
Slunce je objekt, který existuje podle lidských měřítek velmi dlouhou dobu. Jeho vznik začal asi před 5 miliardami let. Pak tam byl obrovský molekulární mrak na místě sluneční soustavy. Vlivem gravitačních sil se v něm začaly objevovat víry, podobné pozemským tornádům. V centru jedné z nich začala hmota (převážně vodík) kondenzovat a před 4,5 miliardami let se zde objevila mladá hvězda, která po další dlouhé době dostala jménoSlunce. Kolem ní se postupně začaly formovat planety - náš kout Vesmíru začal nabývat podoby známé modernímu člověku.
Žlutý trpaslík
Slunce není jedinečný objekt. Patří do třídy žlutých trpaslíků, relativně malých hvězd hlavní posloupnosti. Doba „služby“uvolněná takovým tělesům je přibližně 10 miliard let. Na poměry prostoru je to docela málo. Dalo by se říci, že naše světlo je nyní na vrcholu svého života: ještě ne starý, už ne mladý - stále je před námi polovina života.
Žlutý trpaslík je obří plynová koule, jejímž zdrojem světla jsou termonukleární reakce probíhající v jádře. V rozžhaveném srdci Slunce nepřetržitě probíhá proces přeměny atomů vodíku na atomy těžších chemických prvků. Zatímco tyto reakce probíhají, žlutý trpaslík vyzařuje světlo a teplo.
Smrt hvězdy
Když všechen vodík shoří, bude nahrazen jinou látkou – heliem. To se stane asi za pět miliard let. Vyčerpání vodíku znamená začátek nové etapy v životě hvězdy. Promění se v rudého obra. Slunce se začne rozpínat a zabírat veškerý prostor až po oběžnou dráhu naší planety. Zároveň se sníží jeho povrchová teplota. Přibližně za další miliardu let se veškeré helium v jádře promění na uhlík a hvězda shodí své obaly. Na místě sluneční soustavy zůstane bílý trpaslík a planetární mlhovina, která jej obklopuje. Toto je životní cesta všech hvězd, jako je naše slunce.
Vnitřní struktura
Hmotnost Slunce je obrovská. Tvoří přibližně 99 % hmotnosti celého planetárního systému.
Asi čtyřicet procent z tohoto počtu je soustředěno v jádru. Zabírá méně než třetinu slunečního objemu. Průměr jádra je 350 tisíc kilometrů, stejný údaj pro celou hvězdu se odhaduje na 1,39 milionu km.
Teplota ve slunečním jádru dosahuje 15 milionů Kelvinů. Zde je nejvyšší index hustoty, ostatní vnitřní oblasti Slunce jsou mnohem vzácnější. Za takových podmínek probíhají termonukleární fúzní reakce, které poskytují energii pro samotné svítidlo a všechny jeho planety. Jádro je obklopeno radiační transportní zónou, po níž následuje konvekční zóna. V těchto strukturách se energie přesouvá na povrch Slunce dvěma různými procesy.
Od jádra k fotosféře
Jádro hraničí s radiační přenosovou zónou. V něm se energie dále šíří absorpcí a emisí světelných kvant látkou. Jedná se o poměrně pomalý proces. Než se světelná kvanta dostanou z jádra do fotosféry, trvá to tisíce let. Jak postupují, pohybují se tam a zpět a dosáhnou další transformované zóny.
Ze zóny přenosu záření energie vstupuje do oblasti konvekce. Pohyb zde probíhá podle poněkud jiných principů. Sluneční hmota v této zóně se mísí jako vroucí kapalina: teplejší vrstvy stoupají k povrchu, zatímco ochlazené klesají hlouběji. Gama kvanta se vytvořila vjádro se v důsledku řady absorpcí a záření stávají kvanty viditelného a infračerveného světla.
Za konvekční zónou je fotosféra neboli viditelný povrch Slunce. Zde se energie opět pohybuje prostřednictvím přenosu záření. Horké proudy zasahující do fotosféry ze spodní oblasti vytvářejí charakteristickou zrnitou strukturu, jasně viditelnou téměř na všech snímcích hvězdy.
Vnější pláště
Nad fotosférou je chromosféra a koróna. Tyto vrstvy jsou mnohem méně jasné, takže jsou ze Země viditelné pouze při úplném zatmění. Magnetické erupce na Slunci se vyskytují právě v těchto vzácných oblastech. Stejně jako další projevy činnosti našeho svítidla jsou předmětem velkého zájmu vědců.
Příčinou propuknutí je generování magnetických polí. Mechanismus takových procesů vyžaduje pečlivé studium také proto, že sluneční aktivita vede k narušení meziplanetárního prostředí, a to má přímý dopad na geomagnetické procesy na Zemi. Dopad svítidla se projevuje změnou počtu zvířat, reagují na něj téměř všechny systémy lidského těla. Aktivita Slunce ovlivňuje kvalitu rádiové komunikace, hladinu podzemních a povrchových vod planety a změnu klimatu. Proto je studium procesů vedoucích k jejímu zvýšení či snížení jedním z nejdůležitějších úkolů astrofyziky. K dnešnímu dni nebyly zodpovězeny zdaleka všechny otázky související se sluneční aktivitou.
Pozorování ze Země
Slunce ovlivňuje všechny živé bytosti na planetě. Změna délky denního světla, nárůst a pokles teploty přímo závisí na poloze Země vzhledem ke hvězdě.
Pohyb Slunce na obloze podléhá určitým zákonům. Svítidlo se pohybuje podél ekliptiky. Toto je název roční cesty, kterou Slunce prochází. Ekliptika je projekce roviny zemské oběžné dráhy na nebeskou sféru.
Pohyb svítidla si snadno všimnete, pokud jej chvíli sledujete. Bod, ve kterém nastává východ slunce, se pohybuje. Totéž platí pro západ slunce. Když přijde zima, je Slunce v poledne mnohem níže než v létě.
Eliptika prochází souhvězdími zvěrokruhu. Pozorování jejich posunu ukazuje, že v noci není možné vidět ty nebeské kresby, na kterých se svítidlo právě nachází. Ukázalo se, že obdivuje pouze ta souhvězdí, kde se Slunce zdržovalo asi před šesti měsíci. Ekliptika je nakloněna k rovině nebeského rovníku. Úhel mezi nimi je 23,5º.
Změna skloňování
Na nebeské sféře je takzvaný bod Berana. Slunce v něm mění svou deklinaci z jihu na sever. Svítidlo dosahuje tohoto bodu každý rok v den jarní rovnodennosti, 21. března. Slunce v létě vychází mnohem výše než v zimě. S tím je spojena změna teploty adenní hodiny. Když přijde zima, Slunce se ve svém pohybu odchýlí od nebeského rovníku k severnímu pólu a v létě k jihu.
Kalendář
Svítidlo se nachází přesně na linii nebeského rovníku dvakrát ročně: ve dnech podzimní a jarní rovnodennosti. V astronomii se doba, kterou Slunci trvá cesta z a zpět do Berana, nazývá tropický rok. Trvá přibližně 365,24 dne. Základem gregoriánského kalendáře je délka tropického roku. Dnes se používá téměř všude na Zemi.
Slunce je zdrojem života na Zemi. Procesy probíhající v jeho hlubinách i na povrchu mají hmatatelný dopad na naši planetu. Význam svítidla byl jasný již ve starověkém světě. Dnes víme poměrně hodně o jevech vyskytujících se na Slunci. Povaha jednotlivých procesů se vyjasnila díky pokroku v technologii.
Slunce je jediná hvězda dostatečně blízko k přímému studiu. Údaje o hvězdě pomáhají pochopit mechanismy „práce“jiných podobných vesmírných objektů. Slunce však stále skrývá mnoho tajemství. Jen se musí prozkoumat. Jevy jako východ Slunce, jeho pohyb po obloze a teplo, které vyzařuje, byly kdysi také záhady. Historie studia centrálního objektu našeho kousku vesmíru ukazuje, že postupem času najdou všechny zvláštnosti a rysy hvězdy své vysvětlení.
