Soarele in Univers Referat la astrofizica de : Paraschiv Ion C. Si Florea Ionut Soarele 54957ysn46zvc5i Una din cele peste o suta de milioane de stele ale Galaxiei este Soarele. Astrul zilei s-a format din pulberea ramasa in urma exploziei unor stele din primele generatii. De marime medie, el face parte din categoria stelelor pitice galbene. Situat in apropierea planului galactic, putin deasupra lui, Soarele se afla in bratul Orionului la o distanta de circa 30 000 de ani lumina de centrul Galaxiei. El are o pozitie avantajoasa in Galaxie – se afla intr-o „suburbie” linistita a acesteia, in care a putut sa apara viata. Impreuna cu stelele din apropierea sa, astrul datator de viata se roteste in jurul centrului galactic cu o viteza ametitoare de 220 km\s. Desi are o viteza atat de mare, el efectueaza o rotatie deplina in jurul centrului galactic in 200 de milioane de ani. Totodata, Soarele se misca si fata de stelele apropiate cu o viteza de 19,4 km\s spre un punct fix din constelatia Hercule (numit apex solar). Mii de ani a urmarit omul rotatia Soarelui pe cer pana a patruns in tainele lui. La inceput el a observat ca in fiecare anotimp Soarele are un regim aparte. Vara rasare devreme si apune tarziu plimbandu-se pe cer zilnic aproximativ 17 ore. Iarna, dimpotriva, rasare tarziu si apune devreme, ramanand pe cer doar vreo 7 ore, doar la Ecuator ziua ramane intotdeauna egala cu noaptea. Acest lucru i-a facut pe oameni sa presupuna ca Soarele nu ocupa o pozitie bine determinata pe bolta cerului, cum o fac stelele, ci se misca pe ea. Intr-adevar, privind cerul instelat imediat dupa apusul Soarelui, in diferite timpuri ale anului, vechii astronomi s-au convins ca Soarele se misca printre stele de la apus spre rasarit, si ca in fiecare an el repeta acest drum, numit ecliptica. Harta cerului instelat In antichitate fiecare popor avea o impartire proprie a stelelor in constelatii. Acum exista o conventie internationala, potrivit careia sfera cereasca este impartita in 88 de zone care cuprind vechile imagini ale grupurilor de stele, constelatiile. sv957y4546zvvc De obicei, recunoasterea constelatiilor incepe cu constelatia de baza, Ursa Mare, dupa care este gasita sora ei, Ursa Mica. Conform unei legende, Ursa Mare si Ursa Mica nu sunt decat frumoasa Callisto si fiul ei Arcas, transformati de Zeus in constelatii pentru a-i feri de gelozia sotiei lui Arcas, Hera. Ursa Mare a mai fost numita in popor Carul Mare. Stelele ei nu sunt situate la una si aceeasi distanta de la Soare, ci la distante cuprinse intre 80 si 230 ani-lumina. Constelatia Ursa Mare are de asemenea sapte stele mai stralucitoare. Important este ca in varful oistii Carului Mic se afla Steaua Polara. Ea se gaseste la aproximativ un grad de Polul Nord ceresc, de aceea apare mereu intr-un punct fix, motiv pentru care este numita in popor Candela Cerului. Steaua Polara se afla la o departare de 650 ani-lumina de noi si este o supragiganta ce intrece Soarele de 100 de ori dupa diametru si de 5 000 de ori dupa luminozitate. Ea poate fi usor reperata pe cerul instelat. Daca prin cele doua stele extreme ale constelatiei Ursa Mare se traseaza o dreapta in sus care sa cuprinda de cinci ori distanta dintre aceste stele, atunci dreapta va trece prin Steaua Polara. Desi nu-i o stea care sa se evidentieze, totusi ea e cel mai luminos astru in acea parte a cerului si, fiindca apare mereu in acelasi loc, serveste oamenilor drept reper. Privind spre Steaua Polara, vom avea in fata nordul, in spate sudul, in dreapta estul iar in stanga vestul. Soarele printre constelatii Daca Pamantul nu s-ar misca in jurul Soarelui, aspectul cerului instelat ar fi acelasi seara de seara. Dar din cauza miscarii de revolutie a Pamantului in jurul Soarelui, avem iluzia ca Soarele trece, rand pe rand, prin dreptul a 12 constelatii insirate de-a lungul unui brau denumit zodiac. Fiecare constelatie zodiacala ajunge sa rasara si sa asfinteasca odata cu Soarele si timp de circa o luna nu este vizibila, stelele ei pierzandu-se in stralucirea Soarelui. Cele 12 constelatii zodiacale, dupa datele pentru 1997, sunt : Berbecul, Taurul, Gemenii, Racul, Leul, Fecioara, Balanta, Scorpionul, Sagetatorul, Capricornul, Varsatorul, si Pestii. Soarele glob Modelul de baza al structurii si functionarii unei stele se face in baza Soarelui, steaua cea mai bine studiata. Analiza spectroscopica a razelor solare ne permite sa descriem in detalii componenta, structura si evolutia Soarelui. Pe Soare se gasesc toate elementele chimice existente pe Pamant, chiar si aurul inrudit cu Soarele. Din cauza temperaturii extrem de inalte, substanta nu se poate afla pe el in stare lichida sau lichida, ci numai in stare de plasma incandescenta (ioni si electroni). Soarele este un glob enorm de foc, cu raza de 696 000 km. Volumul lui il depaseste pe cel al Pamantului de 1 300 000 de ori. Forta de atractie pe suprafata Soarelui o intrece pe cea de pe suprafata Terrei de 28 de ori; a doua viteza cosmica pe Soare e de 620 km/s. Densitatea medie a astrului e, insa, de 4 ori mai mica decat cea a Terrei. Cuptorul soarelui Razele solare iau nastere in nucleu – o sfera din centrul astrului in care este concentrata jumatate din masa lui. Valorile foarte mari ale densitatii materiei, ale temperaturii si ale presiunii creeaza aici conditiile propice pentru reeactiile nucleare de fuziune a nucleelor de hidrogen in nuclee de heliu. In fiecare secunda in acest reactor nuclear cosmic ard circa 655 de milioane de tone de hidrogen, care se transforma in 650 de milioane de tone de heliu, iar restul de 5 milioane se transforma in cuante gama. Din aceste ultime 5 milioane, iradiate de Soare in spatiu, pe Terra ajung doar 2 kg/s, dar aceasta cantitate e suficienta pentru a mentine viata pe planeta noastra, lucru pentru care Soarelui ii zicem astrul datator de viata. Mase enorme de substanta infierbantata din zona interioara urca spre suprafata, locul lor fiind ocupat de mase de materie mai rece de la suprafata. Procesul e asemanator cu cel al fierberii apei. Soarele in clocot produce si mult zgomot – unde mecanice care pompeaza in atmosfera astrului multa energie. Petele solare Petele solare sunt elemente importante in zonele active ale Soarelui. Ele au forma de farfurii, cu adancimea de la 300 pana la 1000 kilometri si cu diametrul de la mii pana la sute de mii de kilometri. Oricine, avand un binoclu, poate face observatii asupra petelor. Cele mari pot fi vazute si cu ochiul liber, atat doar ca lumina orbitoare a astrului trebuie atenuata cu un filtru. Majoritatea petelor se mentin cateva zile, unele cateva luni iar cele mari pot fi vazute si 4-5 luni. Petele nu stau intr-un singur loc, ci se misca, aceasta fiind o dovada ca Soarele se roteste. Astrul insa nu se roteste ca un corp rigid, ci diferentiat : la ecuator o rotatie deplina este efectuata in 25 de zile, iar la latitudinea 60*, in 29 de zile. Axa de rotatie a Soarelui e inclinata fata de planul orbitei Pamantului cu 75* 15’. Petele solare nu sunt formatiuni permanente. Aparitia lor poarta un caracter ciclic, cu perioade de aproximativ 11,22,90,120,500 de ani. Ciclul incepe cu aparitia unor pete la latitudinile de 30* - 40*, de ambele parti ale ecuatorului. Pe masura ce sporeste numarul lor, ele apar tot mai aproape si mai aproape de ecuator, dar nu coboara mai jos de 5*. Numarul total de pete observat in timpul unui ciclu variaza intre 46 si 253. De regula, petele apar in grup, cu o pata mare in fruntea cortegiului si alta care il incheie. Cele doua pete mari au un camp magnetic de polaritate opusa, de parca in Soare e ascuns un magnet gigantic in forma de potcoava si cu capetele iesite la suprafata. Liniile campului magnetic, perpendiculare la suprafata, impiedica deplasarea orizontala a plasmei si prin aceasta micsoreaza considerabil fluxul materiei fierbinti ce vine din interiorul Soarelui spre suprafata, fapt ce explica temperatura mai scazuta a petelor. Dar fluxul de energie din zona convectiva isi gaseste iesirea pe la marginea petelor, unde provoaca o ridicare a temperaturii. Aceste regiuni active ale fotosferei, cu un diametru de circa 700 km, se numesc facule. O crestere a stralucirii substantei in aceste zone se observa si in cromosfera, sub forma de facule, regiuni active cu diametrul de 15 000 km. Ele se mentin cateva zile sau chiar saptamani mai mult decat faculele. Aceste regiuni active se evidentiaza si in coroana prin condensari coronale, niste nori mai densi si mai fierbinti ai materiei coronale. In tot timpul ciclului de 11 ani, polaritatea petelor mari nu isi schimba locul. In cealalta emisfera a Soarelui polaritatea petelor e opusa celor din prima emisfera. Cand incepe un nou ciclu al petelor solare, polaritatea magnetica a petelor mari din emisfera nordica si din cea sudica a Soarelui isi schimba reciproc locurile. Prima care se descompune este pata mare de la coada, cea din frunte mentinandu-se de 4 ori mai mult. Un nou ciclu al petelor, cu pata din frunte de aceeasi polaritate, incepe peste aproximativ 22 de ani. Aceste cicluri pot fi calculate usor atat dupa frecventa aurorelor polare, cat si dupa ritmul de crestere a inelelor copacilor. „Cutia Pandorei” Ciclurile ritmice ale Soarelui au o certa influenta asupra climei, asupra multor fenomene fizice, chimice si biologice de pe Pamant. Intre procesele biologice de pe Pamant si cele fizice de pe Soare exista o legatura directa. Ciclurile aparitiilor petelor pe Soare si cele ale epidemiilor de gripa, ciuma, holera sau tifos…de cele mai multe ori coincid. Cand activitatea Soarelui e maxima ea e resimtita de toate vietatile de pe Pamant : creste de cateva ori mortalitatea din cauza accidentelor de inima, se inmultesc exploziv lacustele… Legenda despre cutia Pandorei e legata de activitatea sporita a Soarelui. Regiunile active ale Soarelui se mai caracterizeaza si prin enormi nori de gaz ce atarna deasupra cromosferei. Pe fundalul discului stralucitor al Soarelui, ei se vad intunecati si se numesc filamente, iar la marginea discului solar ei sunt de culoare alba si se numesc protuberante. Protuberantele agreneaza cele mai mari volume de substanta din atmosfera Soarelui si au forme din cele mai ciudate : de bucle, arcuri, arbori, nori, fantani, garduri, panglici, cupole, etc. Se disting proturberante calme, active si eruptive. Cele calme evolueaza incet, pot exista de la cateva saptamani pana la cativa ani. Avand drept suport hotarul supragranulelor, ele revin cu timpul in cromosfera pe calea pe care si-au facut aparitia, de parca un jet de apa iesit din furtun s-ar intoarce in acelasi furtun. Proturberantele active dureaza cateva ore. De regula, ele au forma unor bucle, printr-o parte a carora materie urca, iar prin cealalta coboara. Proturberantele eruptive au o durata de viata de cateva minute. Eruptiile solare se produc in apropierea a doua campuri magnetice puternice, de polaritate opusa, sau in locul unde se naste un nou centru de activitate in sanul celui vechi. Restructurarea brusca a campului magnetic duce la eliberarea unor mari cantitati de energie, insotite de miscari complicate ale gazului ionizat. In consecinta , are loc o intensificare puternica a vantului solar, sporeste de mii de ori fluxul obisnuit de radiatii din intregul diapazon de unde, dar mai ales din cel al razelor ultraviolete si Roentgen. Electroni si protonii emisi de aceste radiatii au energii mai si, aproximativ peste o zi, ating orbita Pamantului provocand pe Terra furtuni magnetice, insotite de aurori polare, perturbari ale legaturilor radio, fenomenul avand influente negative si asupra corpului uman. Originea comuna a familiei Soarelui Efectuand un studiu detaliat al suitei cosmice a Soarelui, astronomii au constatat ca astrul zilei, planetele, satelitii lor, asteroizii, cometele si corpurile meteorice sunt constituite din aceleasi elemente chimice si au aceeasi varsta. Unica sursa de energie a sistemului planetar, Soarele, monopolizeaza aproape 99% din masa lui. Planetele se rotesc in jurul Soarelui in directia acelor de ceasornic, vitezele lor descrescand pe masura ce sunt situate mai departe de astru. Planetele se invart si in jurul azelor proprii, in sensul miscarii lor in jurul Soarelui (exceptie fac Uranus si Venus, care se rotesc retrograd – in sens opus). Orbitele planetelor ai o forma aproape circulara (cu exceptia lui Mercur si Pluto) si sunt situate aproape intr-un plan, putin inclinat fata de planul ecuatorului solar. Orbitele satelitilor, in mod obisnuit, sunt putin inclinate fata de ecuatoarele planetelor, majoritatea deplasandu-se pe orbite aproape circulare si in directia in care se misca planetele in jurul Soarelui. Soarele se roteste in jurul axei sale in sensul in care se misca planetele in jurul lui. Planetele interioare (Mercur, Venus, Pamant si Marte) sunt de dimensiuni relativ mici, au densitati mari, rotatii lente. Ele au o usoara turtire la poli, scoarte groase, stmosfere putin extinse si un numar redus de sateliti. Planetele exterioare (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) situate mai departe de Soare, au dimensiuni mai mari, densitati mai mici, fac rotatii repezi in jurul axelor proprii ; au turtiri relativ mari la poli, cu discuri de materie in planul lor ecuatorial, atmosfere intinse si un numar mare de sateliti. Aceste caracteristici demonstreaza ca familia Soarelui are un caracter integral de sistem. Ca si oricare alta stea, Soarele a luat nastere in mijlocul uni nor de gaze si pulbere cosmica, pe care forta de gravitatie le-a adunat treptat impreuna. Pe masura ce volumul si densitatea materiei protosoarelui crestea, sporea si viteza lui de rotatie. Fortele centrifuge au cauzat pierderea unei cantitati de materie, aceasta formand un disc ecuatorial, ale carui particule se roteau in jurul Soarelui pe orbite proprii. Cu timpul, in discul ecuatorial s-au format cocoloase de substanta care, obtinand independenta gravitationala, au inceput sa atraga materia din jur, crescand continuu pana la dimensiuni de planete, cu miscari de rotatie in jurul propriilor axe. Discul ecuatorial al astrului era structurat dupa greutatea elementelor chimice si dupa temperatura: in vecinatatea Soarelui, el consta in elemente mai grele si era mai fierbinte, iar la o anumita distanta de el era alcatuit din elemente mai usoare si era mai rece, asa incat planetele din apropierea astrului s-au dezvoltat in regim fierbinte, iar cele mai indepartate – in regim rece. Satelitii planetelor s-au format dupa scenarii asemanatoare.
