Sólin

1. Sólin

3. Innri gerð • Sólin skiptist upp í nokkir lög. • Innri lögin eru þrjú, innst er kjarninn, svo er geislahvolfið og loks iðuhvolfið. • Sýnilegt yfirborð er ljóshvolfið. • Utan við það eru lithvolfið og kóróna. • Þrjú efstu lögin teljast til lofthjúpsins.

4. Kjarninn • Kjarninn er talinn ná um 0,25 Rsólar frá miðju. • Hitastig: 15,5 milljón K (innst) til 9,5 milljón K • Þrýstingur: 3,45 · 1016 Pa til 0,52 · 1016 Pa 3,4 · 1011 atm til 0,51 · 1011 atm • Þrátt fyrir hátt hitastig er þrýstingurinn svo mikill að kjarninn er á föstu formi. • Hátt hitastig er nauðsynlegt til að kjarnasamrunahvörf geti orðið. Fráhrindikrafta milli kjarna þarf að yfirvinna með mikilli hreyfiorku agnanna.

5. Kjarnahvörf • Sólin fær orku sína úr kjarnasamrunahvörfum í kjarna. • Þar renna H-kjarnar saman og mynda He-kjarna. • Í hvörfunum losnar mikil orka sem gammageislun en kemur einnig fram sem hreyfiorka agnanna.

6. Orka úr massa • Í heild má segja að 4 H-kjarnar ummyndast í He-kjarna auk fiseinda og gammageisla. • Massi 4 frjálsra H-kjarna er: 6,693 · 10-27 kg • Massi 1 He-kjarna er: 6,645 · 10-27 kg • Mismunurinn er: 0,048 · 10-27 kg (um 0,7%) • Með E = mc2 má sjá að þetta gefur: 4,3 · 10-12 J Af hverju kg af vetni breytast því 7 g í orku sem gefur samtals 6,3 · 1014 J

7. Orka sólar • Heildaljósmagn sólar er 3,9 · 1026 W (J á sek). • Til að losa svo mikla orku þarf sólin umbreyta miklu magni af H í He á hverri sekúndu eða: 3,9 · 1026 J á sek / 6,3 · 1014 J á kg = 6 · 1011 kg á sek. • Það gefur að sólin umbreytir 600 milljón tonnum á sek úr H í He. • Þábreytastmikið magna afmassa í orku: 3,9 · 1026 J á sek / (3 · 108 )2 J á kg = 4,3 · 109 kg á sek. • Það er að 4,3 milljónir tonna breytast í orku á hverri sek.

8. Geislahvolf • Næsta lag fyrir utan kjarnann. • Nær frá um 0,25 Rsólar til um 0,71 Rsólar • Hitastigið fellur á þessu bili frá 9 milljón K niður í um 1,2 milljón K. • Þrýstingurinn fellur frá um 0,52 · 1016 Pa niður í um 1,4 · 1012 Pa 0,51 · 1011 atm niður í um 13,6 · 106 Pa

9. Geislun í geislahvolfi • Þrýstingurinn er of hár í geislahvolfinu til að efni geti hreyfst. • Öll orkan berst því í gegnum þetta lag sem geislun. • Hitinn er nógu lágur til að rafeindir geti bundist H-kjörnum. • Þessir kjarnar gleypa greiðlega við varmageislun frá kjarnanum og geisla orkunni svo aftur frá sér. • Ljóseindir berast ekki beint frá kjarnanum heldur með viðkomu í atómum geislahvolfsins. • Berast hægt í gegn, um 50 cm á klst. • Vegna þessa tekur það ljósið 170 000 ár að berast frá kjarna að yfirborði.

10. Iðuhvolf • Nær frá um 0,71 Rsólar að lithvolfi. • Hitastigið þar fellur frá um milljón K niður í um 5800 K. • Þrýstingur fellur frá um 1,4 · 1012 Pa niður í um 101300 Pa. 13,6 · 106 atm niður undir 1 atm.

11. Iðustraumar • Í iðuhvolfinu eru þrýstingur orðinn það lítill að það losnar um efnið. • Því myndast iðustraumar þar sem heitt efni rís, kólnar nærri yfiborði og sígur aftur. • Þessi hreyfing efnisins hefur mikil áhrif á lithvolfið, sýnilegt yfirborð sólar.

15. Ljóshvolf • Ljóshvolfið er sýnilegt yfirborð Sólarinnar og er neðsta lag lofthjúpsins. • Hitastig er um 5800 K. • Yfirborðið mótast af iðustraumunum undir, verður kornótt. • Yfirborðið misheitt, bjartari svæði björt en kaldari svæði dekkri.

19. Segulsvið • Neðarlega í iðuhvolfinu myndast segulsviðið. • Við hreyfingu á efninu hreyfist segulsviðið til. • Segulsviðslínur geta risið og komið upp úr yfirborðinu. • Myndast þá miklir ljósbogar er rafhlaðnar agnir renna eftir segulsviðslínunum.

20. Vindingur segulsviðs • Sólin snýst um sjálfa sig en mishratt eftir breiddargráðu. • Í jarðarsólarhringum: • Við póla: 34 • Við miðbaug: 23 • Þessi snúningur veldur vindingi á segulsviðslínum Sólarinnar. • Segulsviðið umpólast á 11 ára fresti og því gefur það 22 ára lotu í sveiflu segulsviðsins.

22. Rotation of the Solar Interior

23. Sólblettir • Sólblettir eru dökk svæði sem koma reglulega fram á yfirborði sólar. • Eru dökkir vegna þess að svæðið er kaldara en umhverfið, um 3500 K í stað 5800K. • Á sýnilega sviðinu virkar sem lítið sé að gerast umhverfis sólbletti en þegar mikið er af þeim er virkni sólar mikil.

26. Virkni sólbletta • Ef sólblettir eru skoðaðir fyrir aðrar bylgjulengdir ljóss kemur í ljós mikil virkni. • Segulsviðslínur liggja þétt upp úr og niður í sólblettina og hægir það á rafhlöðnum ögnum sem um þær streymir. • Sólblettir myndast í pörum.

29. Tíðni sólbletta • Fjöldi sólbletta er breytilegur og fylgir 11 ára lotu. Lota sólbletta ræðst af 22 ár lotu í breytingum á segulsviði. • Með miklum fjölda sólbletta fylgir mikil virkni sólar. • Fjöldi sólbletta sveiflast milli lota, fjöldi þeirra var óvenju mikill um 1960. • Fjöldi sólbletta var óvenjulítill milli 1645 til 1715 - Litla ísöldin

32. Sólkyndlar • Við umbrotin gýs mikið efni upp af yfirborðinu. • Slík gos kallast sólkyndlar. • Megnið af efninu fellur niður aftur en sumt losnar frá sólunni.

33. Lithvolf • Er hluti lofthjúpsins. • Er lag sem nær 10 000 km upp yfir ljóshvolfið og getur sést við sólmyrkva. • Er úr þunnu vetnisgasi og hefur rauðleitan blæ vegna Hα – útgeislunar. • Þrýstingur er aðeins um 10-8 atm. • Hitastig er um 4400 K á mörkun ljós og lithvolfs en er um 25000 K á mörkum lithvolfs og kórónu.

34. Sólbroddar teygja sig upp úr lithvolfinu.

35. Hα

36. Kórónan • Ysta lag sólar er þunnt en heitt gas sem teygir sig milljónir km frá yfirborði sólar. • Hitastigið er um 1000 000 K. • Við svo hátt hitastig er efnið rafgas (plasma). • Sést við sólmyrkva.

38. Sólvindur • Þar sem hitinn í kórónunni er mikill þá losnar stöðugt efni frá og fýkur út í geim. • Þetta stöðuga streymi rafhlaðinna agna frá sólu kallast sólvindur.