Какая температура на Солнце и где самое горячее место

Солнце — раскалённый газовый шар диаметром в 109 раз больше Земли, но его температура неодинакова в разных слоях. Поверхность горячее лавы в пять раз, однако самое горячее место находится совсем не там, где можно предположить.

Из чего состоит Солнце

Солнце примерно на 73% состоит из водорода и на 25% — из гелия. Оставшиеся несколько процентов делят между собой кислород, углерод, неон, азот, магний, железо и ещё около 60 элементов в следовых количествах. Состав удалось определить благодаря спектральному анализу: каждый элемент поглощает свет на строго определённых длинах волн, оставляя характерные тёмные линии в солнечном спектре.

В ядре непрерывно идёт термоядерный синтез: четыре ядра водорода сливаются в одно ядро гелия. При этом небольшая часть массы превращается в энергию — в полном соответствии с формулой Эйнштейна. Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 миллионов тонн водорода, выделяя энергию, эквивалентную взрыву нескольких миллиардов ядерных бомб.

Температура поверхности: фотосфера

То, что мы привыкли называть поверхностью Солнца, — это фотосфера, слой толщиной около 500 километров. Именно отсюда исходит свет, который достигает Земли примерно за восемь минут. Температура фотосферы — около 5500 °C.

Для сравнения: температура лавы при извержении вулкана достигает 700–1200 °C в зависимости от состава породы. Солнечная поверхность горячее даже самой раскалённой лавы — примерно в пять раз.

На фотосфере периодически появляются более тёмные и холодные области — солнечные пятна. Их температура составляет около 3000–4500 °C: это по-прежнему чрезвычайно горячо, но на фоне окружающей плазмы они выглядят тёмными пятнами. Пятна возникают там, где мощные магнитные поля тормозят конвекцию горячего вещества из глубины.

Корона: горячее поверхности в сотни раз

Внешняя атмосфера Солнца — корона — видна невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения: тогда вокруг диска появляется светящийся ореол неправильной формы. В обычное время корону изучают с помощью специальных приборов — коронографов, которые искусственно закрывают диск Солнца.

Температура короны — от одного до нескольких миллионов градусов Цельсия. Во внешних её слоях она может достигать 1–3 млн °C, а в отдельных активных областях — и выше.

Здесь кроется одна из главных нерешённых загадок солнечной физики. Логично было бы ожидать, что температура падает по мере удаления от источника тепла — как у обычного костра. Но с Солнцем всё наоборот: фотосфера — около 5500 °C, переходный слой — уже сотни тысяч градусов, корона — миллионы. Точный механизм этого нагрева до сих пор не установлен. Среди наиболее обсуждаемых версий — диссипация магнитных волн и нагрев за счёт мелких магнитных взрывов, которые называют нанофлерами.

Ядро: 15 миллионов градусов

Самая горячая часть Солнца — его ядро. Температура там достигает около 15 миллионов градусов Цельсия. Именно здесь и происходит весь термоядерный синтез: условий для него в других слоях попросту нет — давление и температура недостаточны.

Ядро занимает примерно четверть солнечного радиуса, но именно в нём сосредоточено около половины всей массы звезды. Энергия, выделяющаяся в ядре, не добирается до поверхности мгновенно: фотон, рождённый в результате синтеза, может блуждать через плотные слои Солнца сотни тысяч лет, прежде чем вырвется наружу. А потом — всего восемь минут до Земли.

Прочитайте также о том, когда наступает зимнее солнцестояние и как меняется положение Солнца в разное время года.