Какого цвета Солнце на самом деле, и почему мы видим его желтым
Мы часто употребляем в речи словосочетание «солнечный цвет» или «цвет Солнца», как образное обозначение желтого цвета. И оказываемся неправы. Потому что на самом деле Солнце не только желтое. Мы просто его таким видим с Земли в ясную погоду.
Так какое Солнце на самом деле, почему ученые называют его карликом и сравнивают с хамелеоном? Какой цвет Солнца — настоящий? Какого цвета лучи Солнца? Да и небо — голубое ли оно на самом деле? И почему Солнце меняет цвет возле горизонта. Разберемся.
- Что такое Солнце
- Какого цвета Солнце в космосе
- Какого цвета Солнце на самом деле
- Откуда взялась теория о зеленом Солнце
- Почему цвет Солнца меняется
Что такое Солнце
Солнце — это центральная звезда Солнечной системы, которая представляет собой плазменную сферу с радиусом 696 230 километров. Так указано в Большой российской энциклопедии [1].
Приведем некоторые важные факты о Солнце.
- Расстояние от Земли до Солнца — 149 597 870 700 м, или 1 астрономическая единица ( а.е.). Эта мера была введена 2012 году Генеральной ассамблеей МАС (Международный астрономический союз);
- Диаметр Солнца — около 1,39 миллионов километров (в 109 раз больше диаметра Земли.
- Масса Солнца — 1,99 х 1030 кг.
- Температура на поверхности — 5500 °С.
- Температура ядра — более 5 миллионов °С.
- Общая светимость Солнца, то есть количество энергии, которое звезда вырабатывает за 1 секунду — 383 септиллиона Джоулей (этой энергии хватит на три века энергетики всей Земли.
Солнце очень тяжелое, его вес — 2 миллиона миллиардов триллионов тонн, что в 333 000 раз больше массы Земли и составляет 99,8 % массы всей Солнечной системы.
Атмосфера Солнца состоит из трех слоев:
- Фотосфера — видимая поверхность Солнца, самый нижний слой его атмосферы, шириной около 400 километров. Оттуда к Земле и поступает свет и тепло.
- Хромосфера — следующий слой солнечной атмосферы с толщиной около 2000 километров.
- Корона — верхний слой, который переходит в так называемый солнечный ветер.
Вращение Солнца — дифференцированное: вокруг своей оси Солнце вращается около 27 суток, а на экваторе суть быстрее — 25 суток.
Какого цвета Солнце в космосе
На заре зарождения астрономии часто можно было услышать такое название Солнца, как «желтый карлик». Сейчас же ученые используют другую, более точную терминологию — звезда главной последовательности спектрального класса G. Это те звезды, которые имеют температуру поверхности от 5000 до 6000 K и воспринимаются зрением преимущественно в желтом цвете, так как на наше восприятие влияет атмосфера Земли.
А в космосе атмосферы нет, поэтому нет и преград, чтобы увидеть реальный цвет светила. Из космического корабля или МКС Солнце выглядит белым.
Что такое электромагнитный спектр
Электромагнитный спектр — это диапазон частот электромагнитного излучения, испускаемого или поглощаемого объектом. Кванты света рассматривается по одному из трех параметров: частоте, длине волны или интенсивности ее энергии.
У Солнца спектр света непрерывный, но не однородный. В верхних холодных слоях атмосферы звезды усматриваются темные так называемые фраунгоферовы линии. В фотосфере он практически черный, а в диапазоне длинных волн цвет колеблется от синего до красного.
Создает такую яркую палитру светилу его химический состав. Он на более чем 73 % состоит из водорода, на 24,5 % — из гелия и менее 2 % приходится на остальные элементы.
В видимом диапазоне Солнце излучает половину своей энергии, при этом на ультрафиолетовое излучение на длинах волн 200–400 нм, где цвет Солнца черный, приходится 9 %, а на инфракрасное, где волны длиной от 760 нм, а цвет красный — 41 %.
Рентгеновское излучение имеет длину волн 121,5 нм и происходит в ядре и горячих выбросах хромосферы.
Какого цвета Солнце на самом деле
На самом деле Солнце имеет белый цвет, что и видно четко из космоса. Входя в атмосферу Земли, прямые лучи рассеиваются, часть света поглощается и цвет воспринимается человеческим зрением, как желтый, оранжевый или красноватый.
Если же рассматривать спектр не по длине волн, а по частоте диапазона, то лидером по наибольшей интенсивности окажется уже красный цвет.
Тогда почему мы никогда не видим зеленого, черного или синего солнца? Потому что распознать всю гамму спектра Солнца может только очень мощная оптика, человеческий глаз разглядеть диапазоны рентгеновского, инфракрасного или ультрафиолетового излучения не может. Также как мы не видим спектр волн микроволновой печи.
Откуда взялась теория о зеленом Солнце
Удивительное, но пик солнечного спектра… зеленый, у него длина волны самая интенсивная. Солнце на пике зеленого могло бы быть похоже на круглый лайм или, идя на понижение, напоминать ярко бирюзовый шар, но пик этот слишком скоротечен, его поймать могут даже не все современные приборы.
Породила сенсационную теорию о зеленом Солнце статья астронома британского Астрофизического центра Джорелл-Бэнк Аластера Ганна. Разгорелась жаркая дискуссия мирового масштаба. В итоге точку в споре поставили российские физики, которые объяснили, что зелено-бирюзовое свечение Солнца связано с его высокой температурой и напоминает цветовую гамму раскаленного паяльника. И кстати, с точки зрения физики, Солнце хоть имеет белый цвет, относится к черным телам, так как свет не отражает. И еще раз — нет, Солнце — не зеленое!
Почему цвет Солнца меняется
Белый — цвет идеальный. И речь не об образе чистоты и невинности, а о палитре радуги, так как белый цвет содержит все видимые спектральные цвета в равных пропорциях, точнее трех основных — зеленого, синего и красного цвета.
Вспомним последствие дождя — явление, которое называется радужным светом или проще радугой. А ведь происходит оно именно при преломлении солнечных лучей.
К тому же белый обладает способностью отражать большую часть света. Тем самым превалируя. Особенно это ощутимо, когда светило находится в зените и буквально ослепляет своим светом. Полуденные короткие синие волны сталкиваются с молекулами воздуха, порождая эффект голубого неба.
Цвет Солнца на восходе совсем другой, оно появляется над горизонтом медленно-медленно и кажется нам цвета апельсина. Такой же цвет Солнца и на закате. Все это благодаря тому, что в эти часы его лучам приходится преодолевать максимально большое количество земной атмосферы, рассеивая более короткий синий свет. При этом длинные фотоны красного рассеиваются лишь частично и человеческий мозг через зрение считывает их, как низкоэнергетический желтый или оранжевый цвет.
А красный оттенок светило приобретает благодаря задымленности или запыленности атмосферы, которые рассеивание усиливают.
Но нам так только кажется. Само Солнце цвет не меняет.
Как изменится цвет Солнца в будущем
Тем не менее ученые считают, что в процессе старения главное светило системы свой цвет все-таки изменит. Правда произойдет это не раньше, чем через пять миллиардов лет, когда звезда израсходует весь водород, которые сейчас преобразует в ядре в гелий. Коллапс наступит, когда нарушится баланс внутреннего гравитационного давления и внешнего излучения звезды.
Вследствие этого гелий в ядре распадется на тяжелые элементы — азот и кислород углерод, внешняя оболочка Солнца при этом буквально раздуется изнутри настолько, что войдет в орбиту Марса, а цвет светила станет красно-бурым. Пострадает вся Солнечная система, под наибольшей угрозой уничтожения окажутся Марс, Венера, Меркурий и наша планета Земля.
Но для Солнца это будет не единственная метаморфоза. Увеличиваясь, оболочка звезды начнет остывать и через 10 миллиардов лет ее ядро превратится в тлеющий уголек бело-голубого цвета. А еще спустя триллионы лет Солнце потеряет совсем оболочку и превратится в маленького черного космического карлика, погрузив во мрак всю Солнечную систему.
Хочется верить, что к тому моменту человечество найдет решение проблемы, например, научится подпитывать само Солнце или подтянет к Земле другое светило. Если, конечно, люди не уничтожат Землю раньше солнечного коллапса.
