Μέρος 16 – Ήλιος, το κοντινό μας άστρο Α΄

Σε αυτό το μάθημα ο φοιτητής μελετά τον ήλιο, το πλησιέστερο αστέρι, το αστέρι μας, το οποίο είναι το μόνο που επηρεάζει τη Γη και τη ζωή μας. Ο ήλιος είναι ένα αστέρι του Γαλαξία μας. Ο ήλιος είναι κατάλληλος για μελέτη επειδή είναι πολύ κοντά στη Γη μας και είναι ένα πολύ κοινό αστέρι. Ο Ήλιος έχει ενεργό θερμοκρασία περίπου 5800 Κ. Ο Ήλιος είναι μια τεράστια σφαίρα αερίων, κυρίως υδρογόνου, λίγου ηλίου και ίχνη όλων των άλλων χημικών στοιχείων. Γνωρίζουμε τη χημική σύνθεση του Ήλιου με φασματοσκοπικές μετρήσεις, που επιτρέπουν τη χημική ανάλυση από μακριά. Ο Ήλιος έχει πυκνό πυρήνα στο κέντρο, όπου παράγεται ενέργεια από πυρηνικές αντιδράσεις, τη ζώνη ακτινοβολίας, τη ζώνη μεταφοράς γύρω από τον πυρήνα, και τέλος την ατμόσφαιρα, η οποία εκτείνεται προς τα έξω, δημιουργώντας το στέμμα και τον ηλιακό άνεμο, ο οποίος εκτοξεύεται συνεχώς από τον Ήλιο στο διάστημα. Η ηλιοσειμολογία μάς επιτρέπει να μελετήσουμε το εσωτερικό του Ηλίου. Ο φοιτητής μελετά όλα τα χαρακτηριστικά του Ήλιου με έμφαση στις ηλιακές κηλίδες που είναι περιοχές με έντονα μαγνητικά πεδία, έχουν χαμηλότερη θερμοκρασία από τον υπόλοιπο ήλιο και μερικές φορές δημιουργούν εκρηκτικά γεγονότα που εκτοξεύουν μαγνητισμένο πλάσμα τεράστιας ταχύτητας, που επηρεάζει το διαπλανητικό μέσο και περιστασιακά η Γη. Τα μαγνητικά πεδία του Ήλιου επιτρέπουν τη συσσώρευση ενέργειας στα ενεργά κέντρα που υπό ορισμένες συνθήκες οδηγούν σε εκρηκτικά φαινόμενα. Ο ηλιακός άνεμος είναι ένα πολύ αραιό υλικό ιονισμένο πλήρως (πλάσμα) και αποτελείται κυρίως από πρωτόνια και ηλεκτρόνια και κάποιο ήλιο. Βγαίνει συνεχώς από τον Ήλιο στο διάστημα με τεράστια ταχύτητα μερικών εκατοντάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η ροή του ηλιακού ανέμου επηρεάζει τον διαπλανητικό χώρο, τη Γη, τους πλανήτες και τα διαστημόπλοια. Το πλάσμα του ηλιακού ανέμου διαταράσσεται από τις ηλιακές εκλάμψεις. Τα ισχυρά εκρηκτικά φαινόμενα του ήλιου εκτοξεύουν υλικό (με τη μορφή πλάσματος) σε ταχύτητες πολλές φορές πιο μεγάλες από τον κανονικό ηλιακό άνεμο. Παρατηρούμε τον Ήλιο σε διαφορετικές γραμμές ιόντων διαφόρων ιονισμένων βαρέων χημικών στοιχείων, των οποίων ο ιονισμός απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών και έτσι παρατηρούμε τις περιοχές του Ήλιου, όπου επικρατούν πολύ υψηλές θερμοκρασίες της τάξης των εκατομμυρίων βαθμών. Αυτό μας επιτρέπει να παρατηρήσουμε και να κατανοήσουμε καλύτερα τα εκρηκτικά φαινόμενα του Ήλιου. Με τα φάσματα του Ήλιου κατά τη διάρκεια ηλιακών εκρήξεων, δίνεται μερικές φορές η ευκαιρία να μελετήσουμε τις πυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στις περιοχές των ηλιακών εκρήξεων.