Күн жер өмірінде ерекше рөл атқарады. Күн тек жарық пен жылу көзі ғана емес, сонымен қатар энергияның басқа түрлерінің (мұнай, көмір, су, жел энергиясы) бастапқы көзі.

Күн энергиясының бес жүз миллиондаған бөлігі біздің планетамызға жетеді. Бірақ тіпті осы” күн “үстелінен” жер бетіндегі барлық тірі нәрлендіру және қолдау үшін жеткілікті. Бірақ бұл бәрі емес. Егер осы “қояндарды” тиімді пайдаланса, онда қазіргі қоғамның энергетикалық қажеттіліктерін өте қанағаттандыра аласыз.

Астрономия бойынша кітаптардың көпшілігінде күн-кәдімгі жұлдыз, “ғарыш халқының типтік өкілі”деп айтылады. Бірақ шын мәнінде күн барлық қатынаста қарапайым аспан денесі ма? Астроном Гильермо Гонсалестің айтуынша, біздің күніміз бірегей.

Біздің күніміздің кейбір ерекшеліктері қандай?

Тарихтан біраз

Күн-әрбір аспан денесі ең таныс. Л. н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде “Қазақ” газетінің 100 жылдығына арналған “Қазақстан-2050 Стратегиясы: қазақ журналистикасының тарихы, бүгіні мен даму болашағы” атты республикалық ғылыми-теориялық конференция өтті.

Күн туралы қазіргі заманғы көріністің алдында адамның білімге білмеуден, құбылыстан нысанаға, күннің күйдіруден оның энергиясын іс жүзінде пайдалануға қиын көпғасырлық жолы болды. Күн мен оның температурасы, күн затының күйі және т. б. туралы ештеңе білмеген уақыт болды. Гераклит, мысалы, “күннің адам баспалдағында ені бар” деп ойлады, Анаксагор күннің ол көрінгеннен үлкен болуы мүмкін деген сенімсіз жол берді және оны Пелопоннес түбегінде салыстырды. Күннің физикалық табиғатының бейнесі мүлдем түсініксіз болды. Пифагорецтер, мысалы, оны планеталарға жатқызып, хрусталь сферасын бөлді. Пифагор шәкірттерінің бірі-Филолай (V ғ. б.) э.) Жердің қозғалысы туралы ойға жол берген күннің “орталық отқа” ешқандай қатысы жоқ деп есептеді, оның айналасында, оның пікірінше, өзі жермен, Аймен және бес планетамен (және ойдан шығарылған аспан денесімен – “қарсылас”) бірге айналады және ол жер тұрғындары үшін көрінбейтін болады. Жер қозғалысы туралы осындай ойластырылған көзқарастарды алғашқы ғылыми болжамдармен жер қозғалысы туралы алғашқы рет Күн мен Айға дейінгі салыстырмалы қашықтықты анықтау әдісін берген Самосский Аристархына (б.з. д. III ғ.) араласуға болмайды. Алынған нәтижелердің қанағаттанғысыз болуына қарамастан (күннің айдан 19-20 рет жерден алыстағысы табылды), олардың дүниетанымдық және ғылыми маңызы өте үлкен, себебі алғаш рет ғылыми қойылған және бір жағынан күнге дейінгі қашықтықты анықтау туралы мәселе шешілді. Бұл мәселені дұрыс шешусіз күннің шынайы өлшемін анықтау туралы сөз бола алмады. Б. з. д. II ғ. Гиппарх күннің параллакс (яғни. күн қашықтығынан жер радиусы көрінетін бұрыш) 3-ке тең, бұл 1200 жер радиусындағы оған дейінгі қашықтыққа сәйкес келеді және бұл дұрыс деп саналды, он сегіз ғасырға жуық-Кеплер, Гевелия, Галлея, Гюйгенс жұмыстарына дейін. Соңғы (XVII ғ.) күнге дейінгі қашықтықты барынша дәл анықтау (160 млн. км) тиесілі. Бұдан әрі зерттеушілер күннің параллаксын тікелей анықтаудан бас тартады және жанама әдістерді қолданады. Мысалы, көлденең Параллакстың өте нақты мәні Марстың бақылауынан күн дискі бойынша өту кезінде қарсы тұрақта немесе Венера алды.

XX ғ.күн параллаксын сәтті өлшеу астероидтарды бақылау кезінде орындалды. Күннің параллаксын анықтауда айтарлықтай дәлдікке қол жеткізілді (р=8″,790±0″,001). Күн параллакс 60-шы жылдардың басында кеңес және Американдық ғалымдар орындаған Меркурия мен Венераның радиолокациялық бақылаулары ең дәл болып табылатын түрлі әдістермен өлшенді.

XVII ғ. басында Галилей күн дақтарының атақты телескопиялық бақылаулары, оның дақтың күннің бетінде екенін дәлелдеу үшін күресі жатады. Күннің айналуы ашық болды, ядролар мен бір жарым дақтар туралы деректер жинақталды, Күндегі дақ түрлендіргіш аймақтар табылды. Дегенмен, дақтар ұзақ уақыт бойы тау шыңдары немесе вулкандық атқылаулар өнімдерін қабылдаған. Жарты ғасырдан астам Вильям Гершельдің фантастикалық теориясы мойындалды, ол 1795 жылы ұсынылған, ол кейіннен расталған а ұғымдарына негізделген. Вилсон дақ-бұл күн бетіндегі тереңдік. Гершель теориясына сәйкес, күннің ішкі ядросы-суық, қатты, қараңғы, екі қабатпен қоршалған: бұлт сыртқы қабат-бұл фотосфера, ал ішкі-қорғаныс экранының рөлін атқарады. Дақ көлеңкесі-бұл Бұлтты қабаттар арқылы күннің суық ядросының жарығы, ал бір жарым-бұлт ішкі қабаттың саңылаулары. Гершель өз теориясынан келесі жалпы қорытынды жасады: “осы жаңа көзқараспен күн маған ерекше ұлы, үлкен және жарқын планетамен көрінеді; әлбетте, бұл біздің жүйенің бірінші немесе, дәлірек айтқанда, жалғыз бастапқы денесі… ол басқа планеталар сияқты өмір сүруі мүмкін, органдары осы үлкен шарға үстем болатын ерекше шарттарға сай болатын тіршілік”. Бұл күн туралы қызықты көріністер Ломоносов туралы керемет ойларға ұқсас емес.

Қазір ғалымдар Күн табиғатын зерттейді, оның Жерге әсерін анықтайды, сарқылмайтын күн энергиясын іс жүзінде қолдану мәселесімен жұмыс істейді. Күн-бізге жақын жұлдыз, күн жүйесіндегі жалғыз жұлдыз. Сондықтан күнді зерттей отырып, жұлдыздарға тән және жұлдыздардың үлкен қашықтығына байланысты егжей-тегжейлі бақылауға болмайтын көптеген құбылыстар мен үдерістер туралы білеміз.

Күн аспан денесі сияқты
Күн-Күн жүйесінің орталық денесі – өте ыстық плазмалық шар. Күн-Жерге жақын жұлдыз. Одан Жарық бізге 8 үшін келеді? мин.

Күн сәулесінің қуаты өте үлкен: ол 3,8*1020 МВт тең. Жерге Күн энергиясының жартысына жуық миллиардтаған үлесін құрайтын тең бөлігі түседі. Ол жер атмосферасын газ тәріздес күйде ұстап тұрады, құрғату мен су қоймаларын үнемі қыздырады, жел мен суаттарға энергия береді, жануарлар мен өсімдіктердің тіршілік әрекетін қамтамасыз етеді. Күн энергиясының бір бөлігі жер қойнауында тас көмір, мұнай және басқа да пайдалы қазбалар түрінде сақталған.

Жерден көрінетін күн диаметрі шамамен 0,5° құрайды, оған дейінгі қашықтық оның диаметрінен 107 есе асады. Демек, күн диаметрі 1 392 000 км-ге тең, бұл жер диаметрінен 109 есе көп.

Егер күннің бірнеше дәйекті фотосуреттерін салыстырсақ, дискідегі дақтар сияқты бөлшектердің орналасуы қалай өзгеретінін байқауға болады. Бұл күннің айналуына байланысты болады. Күн қатты дене емес. Күн экваторына жақын орналасқан дақтар орта ендікте орналасқан дақтарды басып озады. Демек, күннің әртүрлі қабаттарының айналу жылдамдығы әр түрлі: күннің экваторлық аймағының нүктелері тек қана ең үлкен сызықтық емес, сонымен қатар ең үлкен бұрыштық жылдамдығы бар. Күннің экваторлық облыстарының айналу кезеңі 25 Жер күні, ал полярлық-30 астам.

Күн-бұл тепе-теңдікте тұрған сфералық симметриялы дене. Барлық жерде осы шардың ортасынан бірдей қашықтықта физикалық жағдайлар бірдей, бірақ олар ортаға жақындауына қарай айтарлықтай өзгереді. Тығыздық пен қысым тез тереңдейді, онда газ жоғарыда жатқан қабаттардың қысымымен күшті қысылады. Демек, температура да ортаға жақындап келеді. Физикалық жағдайлардың өзгеруіне байланысты күн бір-біріне біртіндеп ауысатын бірнеше концентрациялық қабаттарға бөлуге болады.

Күн ортасында температура 15 млн. градусты құрайды, ал қысым жүздеген миллиард атмосферадан асады. Газ 1,5 * 105 кг / м3 тығыздығына дейін қысылады. Барлық дерлік күн энергиясы шамамен радиусы бар орталық аймақта генерацияланады? күн. Орталық бөлікті қоршаған қабаттар арқылы бұл энергия сыртқа беріледі. Радиустың соңғы үштен бірі конвективті аймақ болып табылады. Күннің сыртқы қабаттарында араластырудың (конвекцияның) пайда болу себебі қайнаған шайнектегі сияқты: жылытқыштан түсетін энергия мөлшері жылу өткізгіштігімен бөлінетін әлдеқайда көп. Сондықтан зат қозғалысқа мәжбүр болады және жылуды өзі көтереді.

Күннің жоғарыда қаралған барлық қабаттары іс жүзінде байқалмайды. Олардың бар екендігі туралы теориялық есептерден не жанама деректер негізінде белгілі. Конвективті аймақтың үстінде атмосфера деп аталатын тікелей күн қабаттары орналасқан. Олар жақсы зерттелген, өйткені олардың қасиеттері туралы байқаулардан айтуға болады.

Күн атмосферасы бірнеше түрлі қабаттардан тұрады. Ең терең және жұқа-көрінетін үздіксіз спектрде тікелей байқалатын фотосфера. Фотосфера-күннің “жарқыраған саласы” – оның атмосферасының ең төменгі қабаты. Фотосфераның қалыңдығы 300 км-ге жуық. Фотосфераның сыртқы, суық қабаттарында үздіксіз спектр аясында жұтылу Фраунгофер сызықтары пайда болады.

Фраунгофер желілерін зерттеу Күн атмосферасының химиялық құрамын анықтауға мүмкіндік береді. Күннен 70-тен астам химиялық элементтер табылды. Күн жоқ “жер емес” элементтері жоқ. Күндегі ең көп таралған элементтер-сутегі (күннің барлық массасының 70% – ы) және гелий (29%).

Жер атмосферасының аса тыныштығы кезінде телескоп фотосфераның өзіне тән түйіршікті құрылымын байқауға болады. Кішкентай жарық дақтардың ауысуы-түйіршіктер-шамамен 1000 км, қараңғы аралықтармен қоршалған, ұяшықты құрылым әсер етеді-түйіршіктеу. Грануляцияның пайда болуы фотосфера конвекциясымен байланысты. Бірнеше жүз градус ыстық қоршаған газ үшін жекелеген түйіршіктер, және бірнеше минут ішінде олардың күн дискі бойынша таралуы өзгереді. Спектральды өзгерістер конвективті сияқты түйіршіктердегі газдың қозғалысы туралы куәландырады: түйіршіктердегі газ көтеріледі, ал олардың арасында-түсіріледі.

Бұл газ қозғалысы күн атмосферасында ауадағы дыбыстық толқындар сияқты акустикалық толқындарды тудырады.

Распространяясь қр жоғарғы қабаттары күн атмосфераның, толқындар туындаған конвективной аймағында және фотосфере береді, оларға бір бөлігі механикалық энергия конвективті қозғалыстар және жүргізеді қыздыру газдардың кейінгі қабаттары атмосфера Күн — хромосферы және тәж. Нәтижесінде температурасы 4500 К болатын фотосфераның жоғарғы қабаттары күннің ең “суық” болып табылады. Газ температурасы тез өсуде.

Фотосфера үстінде орналасқан хромосфера деп аталатын қабат, ай толығымен фотосфераны жабатын минуттарда күн тұтылулары кезінде қараңғы дискті қоршаған қызғылт сақина ретінде көрінеді. Хромосфераның шетінде жалынның тілі ретінде шығыңқы-тығыздалған газдан созылған бағаналарды білдіретін хромосфералық спикерлер байқалады. Сол кезде хромосфераның спектрін да көруге болады. Ол сутегі, гелий, иондалған кальций және басқа да элементтерден тұрады. Осы желілерде күннің сәулеленуін бөле отырып, оның суретін алуға болады. Қосымшада сутегі сәулелерінен алынған күн учаскесінің фотосуреті келтірілген (толқын ұзындығы 656,3 нм болатын қызыл спектральды сызық). Бұл толқын ұзындығы үшін хромосфераның толқыны мөлдір емес, сондықтан суретте орналасқан фотосфераның тереңдігінің сәулеленуі жоқ.

Хромосфера фотосферадан әлдеқайда дұрыс емес біртекті емес құрылыммен ерекшеленеді. Біркелкі емес екі түрі-жарқын және қараңғы. Олардың көлемі бойынша олар фотосфералық түйіршіктерден асып түседі. Жалпы, біртекті емес бөлу, әсіресе иондалған кальций желісінде жақсы көрінетін хромосфералық тор деп аталады. Грануляция сияқты, ол фотосфера астындағы конвективті аймақта газ қозғалысының салдары болып табылады. Хромосферадағы Температура тез өсіп, оның жоғарғы қабаттарында ондаған мың градусқа жетеді.

Күн атмосферасының ең сыртқы және өте сиретілген бөлігі-күн лимбасынан ондаған күн радиусына дейінгі аралықта қадағаланатын тәж. Ол миллион градусқа жуық температураға ие. Тәж толық күн тұтылу кезінде немесе коронографпен ғана көре аласыз.

Барлық күн атмосферасы үнемі өзгеріп отырады. Онда бірнеше мың километрге созылған тік және көлденең толқындар қолданылады. Тербелістер резонанстық сипатқа ие және шамамен 5 минут кезеңмен өтеді.

Күн сәулесінде болатын құбылыстардың пайда болуы магнит өрістері үлкен рөл атқарады. Күндегі зат барлық жерде магниттелген плазма болып табылады. Кейде жекелеген облыстарда магнит өрісінің кернеулігі тез және қатты өседі. Бұл процесс Күн атмосферасының түрлі қабаттарында күн белсенділігі құбылыстарының тұтас кешенінің пайда болуымен қатар жүреді. Оларға фотосферадағы алаулар мен дақтар, хромосферадағы флоркулдар, тәждегі протуберандар жатады. Күн атмосферасының барлық қабаттарын қамтитын және хромосферада пайда болатын ең тамаша құбылыс-күн жарқылдары.

Барысында бақылаулар ғалымдар бұл Күн — қуатты көзі радиосәулелену. Планета аралық кеңістікке радиоволналар кіреді, олар хромосфера (сантиметр толқындары) мен тәжді (дециметрлік және метрлік толқындар) шығарады.

Күн радиосәулеленудің екі құрамдас бөлігі бар – тұрақты және айнымалы (всплески, “шулы дауыл”). Күн радиосәулелі күшті жарқылдар кезінде күннің радиосәулеленуі тыныш күннің радиосәулеленуімен салыстырғанда мыңдаған және тіпті миллиондаған есе өседі. Бұл радиосәуледе жылымық емес табиғаты бар.

Рентген сәулелері негізінен хромосфераның жоғарғы қабаттарынан және тәжінен шығады. Әсіресе күшті сәулелену күн белсенділігінің максимумы кезінде болады.

Күн тек жарық, жылу және электромагниттік сәулеленудің басқа да түрлерін шығарады. Ол сондай-ақ бөлшектердің тұрақты ағынының көзі болып табылады-корпускул. Нейтрино, электрондар, протондар, альфа-бөлшектер, сондай-ақ ауыр атом ядролары барлығы бірге күннің корпускулярлық сәулеленуін құрайды. Бұл сәулеленудің едәуір бөлігі плазманың үздіксіз өтуі-Күн атмосферасының сыртқы қабаттарының жалғасы болып табылатын күн жел-күн тәж. Осы тұрақты қашықтан плазмалық желдің аясында күндегі жекелеген аймақтар корпускулярлық ағындардың неғұрлым бағытталған, күшейтілген көздері болып табылады. Олар Күн тәжінің ерекше аймақтарымен-коронарлық тесіктермен, сондай-ақ, күннің ұзақ өмір сүретін белсенді аймақтарымен байланысты болуы мүмкін. Соңында, күн жарқылдарымен ең қуатты қысқа мерзімді бөлшектер ағындары, негізінен электрондар мен протондар байланысты. Ең қуатты жарқылдардың нәтижесінде бөлшектер жарық жылдамдығының елеулі үлесін құрайтын жылдамдыққа ие бола алады. Мұндай үлкен энергиясы бар бөлшектер күн ғарыш сәулелері деп аталады.

Күн корпускулярлық сәулелену Жерге, ең алдымен оның атмосферасы мен магнит өрісіне қатты әсер етеді, көптеген қызықты геофизикалық құбылыстарды тудырады.

Күнді бақылау аспаптары

Күнді бақылау үшін күн телескоптары деп аталатын арнайы құралдар қолданылады. Күннен келетін сәуле шығару қуаты ең жарқын жұлдыздардан жүз миллиард есе көп, сондықтан күн телескоптарында диаметрі бір метрден аспайтын объективтерді пайдаланады, бірақ бұл жағдайда да жарық көп мөлшерде күшті ұлғаюды пайдалануға және жұмыс істеуге мүмкіндік береді, осылайша, диаметрі 1 м-ге дейін күн бейнелерімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Ірі күн телескоптарында объективтердің фокустық қашықтығы жүздеген метрге жетеді. Мұндай ұзын құралдарды параллактикалық қондырғыларда орнату мүмкін емес және олар әдетте қозғалмайды. Күн сәулесін қозғалыссыз орналасқан күн телескопқа бағыттау үшін екі айналар жүйесін пайдаланады, олардың біреуі қозғалыссыз, ал екіншісі бүтіндігі деп аталады, күннің көзге көрінетін тәуліктік жылжуын аспан бойынша жинақталатындай етіп айналады. Телескоп өзі тік (мұнаралы күн телескоп) немесе көлденең (көлденең күн телескоп) орналасады. Телескоптың қозғалмайтын орналасу ыңғайлылығы күн сәулесін талдау үшін үлкен аспаптарды (спектрографтар, үлкейтетін камералар, түрлі жарық сүзгілері) пайдалануға болады.

Мұнаралы және көлденең телескоптардан басқа күнді бақылау үшін объективтің диаметрі 20-40 см аспайтын қарапайым шағын телескоптар пайдаланылуы мүмкін.

Күн тәжін бақылау үшін жер атмосферасында фотосфералық жарықтың шашырауынан туындаған жарқын күн жанындағы жаңғақ аясында тәждің әлсіз сәулеленуін бөлуге мүмкіндік беретін коронограф қолданылады. Шынының жоғары сапалы сорттарын мұқият таңдау, оларды өңдеудің жоғары сыныбы, шашыраңқы жарықтың көп бөлігін жоятын арнайы оптикалық Схема және тар жолақты жарық сүзгілерін қолдану арқылы шашыраңқы жарық қатты әлсіреген қарапайым рефрактор.

Эллиптикалық орбитадан аз. Күннің тағы бір артықшылығы ол I типті жұлдызды халыққа қатысты. Мұндай жұлдыздар әдетте Галактика орталығының айналасында айналмалы орбиталарға айналады”, – делінген “Guide to the Sun”кітабында. Күн орбитасы сол типті және жастағы басқа жұлдыздардың орбитасына қарағанда эллиптикалық емес. Неге бұл жерде өмір сүру үшін маңызды? Өйткені күннің айналмалы орбитасы оған Галактиканың ішкі салаларына енгізуге мүмкіндік бермейді, онда аса (жарылатын) жұлдыздардың жарқылдары жиі болады.

? Тыныш Күн. Бұл біздің Күн жүйесіндегі жұлдыз туралы тағы бір қызықты факт. Басқа жұлдыздармен салыстырғанда күн сәулесінде ешқандай өзгергіштік жоқ. Басқаша айтқанда, оның жарқырауы керемет тегіс және тұрақты.

Мұндай тұрақты және тегіс күн шамдары Жердегі өмір үшін өте маңызды. “Осы планетада біздің қатысуымыздың өзі, – дейді ғалым Карл Хуфбауэр.

? Орбитаның көлбеу. Күн орбитасы біздің галактика, Құс жолы жазықтығына сәл көлбеу. Бұл күн орбитасының жазықтығы мен біздің Галактиканың жазықтығы арасындағы бұрыш өте аз. Жердегі бұл тірі ағзалардың пайдасы қандай?

Күн жүйесінен тыс жерде бізді Оорт бұлты деп аталатын кометалардың үлкен сфералық формасы қоршайды. Егер біздің Галактиканың жазықтығына қатысты Күн орбитасының көлбеуі көп болса, онда күн біздің Галактиканың жазықтығын күрт кесіп өтеді, бұл Оорт бұлт гравитациялық наразылық тудыруы мүмкін. Неге ол әкелді? Бұл туралы бүгін ҚР Президенті жанындағы Орталық коммуникациялар қызметінде “2015 жылы әлеуметтік кепілдіктерді және жұмыспен қамту деңгейін сақтау туралы” тақырыбында өткен брифингте ҚР Денсаулық сақтау және әлеуметтік даму министрі Тамара Дүйсенова мәлімдеді.

Күн тұтану бізге не айтады?

Біздің Күн жүйесінде осы жүйенің тоғыз ғаламшарының жетісіне айналатын кем дегенде 60 лун. Алайда, жер, шамасы, көркем көріністерді бақылауға болатын Күн жүйесінің жалғыз планетасы-толық тұтылу. Неге бұл солай?

Ай Күн мен жер арасында болғанда күн тұтану байқалады. Ай Күнді дәл жабу үшін, күн мен Айдың көрінетін өлшемдері шамамен сәйкес келуі керек. Барлығы осылай болады! Күн диаметрі айдың диаметрінен 400 есе көп болса да, Күннен Жерге дейінгі қашықтық Жерден Айға дейінгі қашықтықтан 400 есе көп.

Бірақ Жерден Күнге дейінгі бар қашықтық-демек, күннің көрінетін өлшемі-толық күн тұтану үшін шарт ғана емес. Бұл жерде өмір сүрудің өте маңызды шарты. Оның айтуынша,”егер біз Күнге жақын немесе одан сәл алыс болса, онда Жер бетінде күліп немесе мұздай суыққа ұшырайтын болар еді, және ол білімсіз болар еді”.

Бірақ бұл бәрі емес. Ай-жердің ерекше үлкен серігі-сондай-ақ біздің планетамызда өмір сүруге ықпал етеді, өйткені Айдың тартылу күші өз осінің айналасында жердің тегіс айналуын қамтамасыз етеді. Жердің біркелкі айналуы климаттың күрт ауытқуына алып келеді. Осылайша, Жер бетінде өмір сүру үшін бірқатар жағдайлар қажет: күн мен жер арасындағы белгілі бір қашықтық, айдың белгілі бір өлшемі, сондай-ақ күн табиғатымен байланысты басқа да көптеген жағдайлар.

Қорытынды

Ретінде автокөлік шебер отлаженными механизмдерін дейді бізге бір нәрсе туралы шеберлігінде сілтеме онымен автомеханика, сондай-ақ, біздің Күн — салыстырғанда басқа да аспан денелерін — дейді бізге көп. Біздің үй жұлдызының ерекше ерекшеліктері, оның арқасында жер бетінде өмір бар, бұл жұлдыз-дана және әсем конструктор мен Жаратушы қолының ісі.