Скорость солнечного ветра
Большой научно-практический интерес представляет измерение, а также изучение закономерностей движения потока водородной плазмы, составляющий основу солнечного ветра. Первоначально ионизированные частицы гелия, водорода, железа, кремния, серы и ряда других химических элементов движутся, со скоростью 300-450 км/сек.
В дальнейшем скорость солнечного ветра потока нарастает, достигая 400 – 800 км/сек около Земли (именно здесь заканчивается его ускорение). 1 500 000 км/час (420 км/сек) в районе Марса. На расстоянии до 10 млрд. км от источника излучения скорость движения солнечных заряженных частиц примерно составляет – 1 000 000 км/час (280 км/сек). Далее, под воздействием межзвёздной среды, она ослабевает.
Динамика движения солнечного ветра находится под воздействием двух факторов: силы притяжения светила и силы давления внутри потока. Расчёты, подкреплённые практическими исследованиями (полёты американских «Вояджер – 1, – 2» и «Пионер – 10, – 11») показали постоянство скорости истечения разноимённо заряженных частиц уже за пределами орбиты нашей планеты.
Тепло ветра
Почему корона так сильно нагрета (ее температура вблизи Солнца порядка миллиона градусов)? Мы знаем, что температура солнечной фотосферы составляет около 6 тысяч градусов и, казалось бы, что находящаяся за пределами фотосферы корона должна быть холоднее. Однако уже примерно 15 лет назад Мартин Швардшильд из Принстонского университета и Бирманн дали новое, теперь общепринятое объяснение парадокса высокой температуры короны. Корона так сильно разрежена, что требуется очень малое количество тепла для ее нагревания. Шварцшильд и Бирманн предположили, что турбулентное движение газа у поверхности Солнца генерирует низкочастотные волны, что и обеспечивает достаточную энергию для нагревания короны до миллиона градусов. Это явление в какой-то мере подобно добыванию огня трением. Ведь путем трения двух кусков дерева друг о друга можно получить температуру, достаточную для возникновения огня,— в несколько сотен градусов, хотя температура тела человека, который это делает, составляет всего 37°С.
Наши теоретические вычисления не могли дать точных значений скорости и плотности солнечного ветра, так как для этого нужно совершенно точно знать то, о чем мы пока имели только грубое представление, — температуру и плотность короны вблизи Солнца. Но если принять, что температура у основания короны равна миллиону градусов, то мы можем получить следующую приблизительную картину возникновения и развития солнечного ветра. У основания короны газ почти стационарен (в космическом представлении), он движется от солнечной поверхности со скоростью, составляющей только несколько сотен метров в секунду. Так как газ все же «уходит» от поверхности Солнца, освобождаемое им пространство заполняется новыми порциями газа, образующегося из фотосферы. Поток газа короны увеличивает свою скорость постепенно: для покрытия расстояния в миллион километров требуется примерно пять дней. После этого поток газа движется уже со скоростью до сотен километров в секунду и примерно за четыре дня может пройти 93 миллиона миль.
Газ, который мы видим у основания короны в воскресенье, доходит до нас примерно во вторник на следующей неделе. Двумя неделями позже этот газ достигает Юпитера.
Продолжение следует.
P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что изучение солнечного ветра для людей, увлеченных астрономией на самом деле не менее захватывающее, нежели, скажем, курсы mba в Москве, для людей не мыслящих себя без бизнеса и финансов.
Что такое солнечный ветер?
Всё необъятное пространство космоса заполнено атомами, хотя их концентрация ничтожна. Однако в звёздах присутствуют лишь элементарные частицы: протоны, нейтроны, электроны, адроны и лептоны.
Движущей силой всех процессов во Вселенной является вихревое движение, оно собирает звёзды в галактики. Любой атом и любая звезда, пока они существуют, являются центрами вихрей.
Представим, что адроны и лептоны состоят из ещё не изученных частиц (назовём их мини-частицами). Все частицы нашего мира, в том числе атом, – это вихри из соответствующих меньших частиц. В звёздах постоянно происходят цепные термоядерные реакции. Мы наблюдаем это как свечение.
Вихрь поставляет в реактор звезды новые порции топлива. Термоядерные реакции продолжаются за счёт образования постоянного и непрерывного потока мини-частиц. По пути проходя звёздную корону, вновь рождённые адроны и лептоны объединяются, образуя ядра атомов и даже в некоторых случаях атомы. Такой поток частиц мы регистрируем в виде солнечного ветра.
Чаще всего он состоит из протонов, ядер гелия и электронов. Здесь в незначительных количествах присутствуют также ядра тяжёлых элементов. На расстоянии Земли, т.е. около 150 млн км от Солнца, частицы движутся со скоростью от 300 до 800 км/с. Интенсивность солнечного ветра (солнечные циклы) непостоянна и зависит от активности светила, точнее термоядерных процессов. Солнечный ветер образует вокруг Солнечной системы подобие кокона, который назвали гелиосферой.
Солнечная система, гелиосфера, облако Оорта и Альфа Центавра, наложенные на логарифмическую шкалу.
Внутреннее строение гелиосферы включает:
- Головную ударную волну (место столкновения межзвёздного газа и межзвёздного магнитного поля с плазмой солнечного ветра, при котором межзвёздный ветер уменьшает свою скорость).
- Гелиопаузу (область, где давление ионизированных частиц солнечного ветра и межгалактического вещества выравнивается, в результате чего частицы замедляют свою скорость и возникает ударная волна).
- Гелиомантию (из-за начавшегося взаимодействия Солнца и межгалактического вещества гелиосфера, по форме напоминающая развевающуюся юбку, становится турбулентной и вытянутой).
- Границу ударной волны (участок, на котором ионизированные солнечные частицы замедляют свою скорость).
Головная ударная волна – не обязательный компонент гелиосферы. Её может не быть, если скорость наплывающего солнечного ветра недостаточно велика по сравнению с движением межзвёздной среды (84 000 км/ч и менее). К таким выводам помог прийти «Вояджер». Если же волна присутствует, то выходит за пределы гелиосферы.
Мнение эксперта
Савин Александр Васильевич
Астроном с 20 летним стажем
Каплеобразная гелиосферная мантия простирается за 80-100 а.е. от ближайшей к нам звезды (астрономическая единица – расстояние от Земли до Солнца). Её толщина с наветренной стороны меньше, чем с противоположной.
Влияние Солнца на Землю и биосферу
Солнце имеет огромное значение для Земного шара. Без него не было бы жизни на планете. От Светила, которое согревает и освещает Землю, зависят и люди, и даже самые маленькие организмы. Именно Солнце влияет на экологию нашей планеты. От него зависит смена времен года, наличие климатических поясов. Солнечный свет необходим для фотосинтеза, без которого зеленые листья растений не произведут кислород.
Как известно, Солнце «отправляет» в окружающее пространство не только лучи света и радиолучи, но и потоки раздраженной плазмы – мощные шквалы заряженных частиц. Движутся они по силовым линиям магнитного поля. Больше всего это явление напоминает порыв ветра, что каким-то чудом вторгся в безвоздушное пространство космоса. Эти потоки частиц оказывают огромное влияние на всю Солнечную систему. Ученые обнаруживают их даже за орбитами Юпитера и Сатурна. Это явление, которое получило название солнечный ветер, представляет собой истечение сильно разреженной плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. На уровне орбиты нашей планеты средняя скорость частиц солнечного ветра (протонов и электронов) составляет около 400 км/с.
Но особое влияние оказывает солнечный ветер на планеты, которые расположены внутри солнечной короны. Наша Земля входит в их число. Когда солнечный ветер приближается к Земле, он сосредотачивается вокруг магнитных полюсов планеты. Потоки частиц врываются в слои атмосферы и влияют на магнитное поле Земли. Ученые называют колебания, которые вызывают такие потоки, магнитными бурями. Больше всего их происходит в годы максимума пятен, факелов и вспышек. Именно тогда же на нашей планете чаще бывают сильные грозы.
Одним из первых магнитную бурю наблюдал немецкий естествоиспытатель, географ и путешественник А.Гумбольдт.
На земные процессы действуют не только магнитные бури. На климат, например, очень сильно влияют длительные полувековые циклы солнечной активности. Ученые подсчитали, что вспышки особо опасных инфекционных заболеваний на Земле возникают сразу после солнечной активности. То есть в среднем раз в 11 лет. Этот цикл отмечается и в урожайности зерновых, в численности животных и их миграциях. В период солнечной активности обостряются сердечно-сосудистые заболевания, чаще случаются внезапные смерти людей.
Последствия солнечного ветра
Воздействие нашей ветреной звезды ощущается во всей Солнечной системе.
«Я чувствую, что если солнце чихает, Земля простужается, потому что мы всегда чувствуем влияние того, что происходит на солнце, благодаря солнечному ветру», — сказал Ники Фокс (Nicky Fox), директор отдела гелиофизики в штаб-квартире НАСА в научной статье НАСА.
На Земле солнечный ветер отвечает за ослепительные световые шоу северного сияния в полярных регионах.
В Северном полушарии это явление называется северным сиянием (Aurora Borealis), а в Южном полушарии — южным сиянием (Aurora Australis).
Если скорость солнечного ветра достаточно высока, могут возникнуть геомагнитные бури, которые могут привести к расширению полярных сияний ближе к экватору, чем это возможно в более спокойных условиях космической погоды.
Выбросы корональной массы могут вызвать сильные геомагнитные бури, которые приводят к впечатляющим полярным сияниям, подобным этому, изображенному на Аляске.
Геомагнитные бури также могут нанести ущерб спутникам и электрическим сетям и угрожать астронавтам в космосе.
Во время этих штормов астронавтам на Международной космической станции необходимо искать убежище, все выходы в открытый космос приостанавливаются, а чувствительные спутники отключаются до тех пор, пока радиационный шторм не пройдет.
SpaceX уже воочию убедилась, какой ущерб может нанести космическая погода, когда геомагнитная буря уничтожила до 40 спутников «Starlink» на сумму более 50 миллионов долларов в феврале 2022 года.
Поскольку спутники «Starlink» выводятся на очень низкие орбиты (от 60 до 120 миль (100 до 200 километров), они полагаются на бортовые двигатели, чтобы преодолеть силу лобового сопротивления, поднимаясь на конечную высоту около 350 миль (550 километров).
Во время геомагнитной бури атмосфера Земли поглощает энергию бури, нагревается и расширяется вверх, что приводит к значительно более плотной термосфере, которая простирается примерно от 50 миль (80 километров) до примерно 600 миль (1000 километров) над поверхностью Земли.
Более плотная термосфера означает большее сопротивление, что может быть проблемой для спутников.
В феврале 2022 года партия недавно выпущенных спутников «Starlink» не смогла преодолеть значительно возросшее сопротивление геомагнитной бури и начала падать обратно на Землю, в конечном итоге сгорая в атмосфере.
Солнечная погода может иметь крайне дорогостоящие последствия, поэтому важно расширять наше понимание, мониторинг и прогнозирование таких явлений. Ученые изучают солнечный ветер, чтобы пролить свет на космическую погоду и улучшить прогнозы космической погоды
Ученые изучают солнечный ветер, чтобы пролить свет на космическую погоду и улучшить прогнозы космической погоды.
«Мы не можем игнорировать космическую погоду, но мы можем принять соответствующие меры, чтобы защитить себя», — говорит НАСА.
Изучение явления
За семь лет до Ю. Паркера западногерманский астроном Людвиг Бирман, изучая структуру хвостов комет, предположил существование корпускулярного излучения Солнца, называемого сейчас солнечным ветром. Поток заряженных частиц, прорываясь сквозь корональные дыры (районы на поверхности нашей звезды не закрытые магнитным полем), устремляется в открытое космическое пространство.
Впервые измерение технических параметров солнечного ветра было произведено на советской межпланетной автоматической станции «Луна-2» в 1959 году.
Через три года американский спутник «Маринер-2» выполнил многомесячные исследования уникального космического явления. В дальнейшем изучения были продолжены международной станцией SOHO и целым рядом программ национального управления – НАСА, США. Научная деятельность по изучению солнечного ветра расширила свои горизонты от поверхности Солнца до самого края звёздной системы.
Вызываемые солнечным ветром природные явления
Солнечный ветер, пролетая вокруг Земли, вызывает массу природных явлений. Среди них: магнитные бури, полярные сияния, радиационные пояса планеты. Не так давно выяснилась закономерность увеличения количества молний от роста потока ионизированных частиц нашей звезды.
Есть целый ряд геофизических явлений, порождаемых солнечным ветром. В ряде местностей возрастет выход газообразного родона из земной поверхности, что может привести к повышению радиоактивности в атмосфере. Имеется зависимость между солнечной активностью и ростом числа землетрясений. Магнитная буря значительно изменяет напряжённость электрического поля на поверхности Земли и приводит к скачкам атмосферного давления.
Солнечный ветер и облучение: скорость, характеристики
Солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц (плазмы), излучаемых Солнцем. Скорость, плотность и температура потока постоянно меняются. Самые резкие колебания этих трех параметров происходят в моменты выхода солнечного ветера из коронального отверстия или при выбросе корональной массы. Поток, происходящий из коронального отверстия, можно рассматривать как устойчивый высокоскоростной поток солнечного ветра, где выброс корональной массы больше напоминает огромное быстро движущееся облако солнечной плазмы. Когда эти солнечные ветровые структуры достигают поверхности нашей планеты, они сталкиваются с магнитным полем Земли, где частицы солнечного ветра могут проникать в нашу атмосферу вокруг магнитного северного и южного полюсов.
Изображение: впечатляет солнечный ветер сталкивающийся с магнитосферой Земли. Это изображение не масштабируется.
Скорость солнечного ветра
Скорость солнечного ветра является важным фактором. Частицы с более высокой скоростью сильнее проникают в магнитосферу Земли и имеют более высокую вероятность вызвать нарушения геомагнитных условий при сжатии магнитосферы. Скорость солнечного ветра на Земле обычно составляет около 300 км/с, но увеличивается, когда прибывает высокоскоростной поток корональной дыры (CH HSS) или выброс корональной массы (CME). Во время воздействия выброса корональной массы скорость солнечного ветра может внезапно возрасти до 500 или даже более 1000 км/с. Для нижних и средних широт требуется приличная скорость и желательны значения выше 700 км/сек. Однако, это не золотое правило, так как сильный геомагнитный шторм может возникать и на более низких скоростях если значения межпланетного магнитного поля благоприятны для улучшения геомагнитных условий. На графиках вы можете видеть, когда наступил импульс выброса корональной массы: скорость солнечного ветра резко возрастает на несколько сотен км/сек. Затем проходит период прохождения ударной волны через Землю, 15-45 минут (в зависимости от скорости солнечного ветра при ударе) и магнитометры начнут реагировать.
Изображение: Прохождение выброса корональной массы в 2013 году, разница в скорости очевидна.
Плотность солнечного ветра
Этот параметр учитывает, количество частиц на единицу объема солнечного ветра. Чем больше частиц в солнечном ветре, тем выше вероятность возникновения северного сияния, поскольку больше частиц сталкивается с магнитосферой Земли. Единицы измерения используемые на графиках – количество частиц на кубический сантиметр или p/см³. Значения более 20 p/cm³ являются признаком начала сильной геомагнитной бури, но не являются гарантией того, что мы обязательно должны наблюдать какое либо полярное сияние, так как скорость солнечного ветра и параметры межпланетного магнитного поля также должны быть благоприятными.
Измерение параметров солнечного ветра
Данные солнечного ветра в реальном времени и данные о межпланетном магнитном поле, которые вы можете найти на этом веб-сайте, получены спутником космической климатической обсерваторией DSCOVR, которая находится на орбите вокруг точки Солнца-Земли 1 Лагранжа. В этой точке между Солнцем и Землей, гравитационное воздействие на спутники со стороны Солнца и Земли равно по величине. Это означает, что они могут оставаться на стабильной орбите находясь в этой точке. Она идеально подходит для солнечных проектов, таких как DSCOVR, поскольку это дает возможность измерять параметры солнечного ветра и межпланетного магнитного поля до того, как он достигнет Земли. Это дает нам время от 15 до 60 минут (в зависимости от скорости солнечного ветра) относительно того, какие структуры солнечного ветра находятся на пути к Земле.
Изображение: местоположение спутника в точке L1 Солнца-Земли.
Данные солнечного ветра в реальном времени и межпланетном магнитном поле, которые мы можем найти на этом веб-сайте, поступают со спутниковой космической климатической обсерватории DSCOVR расположенной на орбите вблизи точки Земли Лагранжа Солнца 1. В этой точке между Солнцем и Землей, гравитационное воздействие на спутники со стороны Солнца и Земли равно по величине. Это означает, что они могут оставаться на стабильной орбите находясь в этой точке. Она идеально подходит для солнечных проектов, таких как DSCOVR, поскольку это дает возможность измерять параметры солнечного ветра и межпланетного магнитного поля до того, как он достигнет Земли. Это дает нам время от 15 до 60 минут (в зависимости от скорости солнечного ветра) относительно того, какие структуры солнечного ветра находятся на пути к Земле.
Как солнечный ветер влияет на Землю и другие планеты солнечной системы
Солнечный ветер влияет на возникновение полярных сияний на Земле.
Распространяясь во все стороны, влияние солнечного ветра воздействует на все планеты Солнечной системы. На Меркурий влияние его наиболее сильное. У Меркурия нет атмосферы, а есть экзосфера, состоящая в основном из частиц солнечного ветра. Если бы люди ступили на Меркурий без надежной внешней защиты, они бы быстро умерли от радиации.
Точно так же солнечный ветер сделал бы Землю непригодной для жизни, если бы на Земле не было активного магнитного поля. Магнитное поле Земли образует защитный барьер, отводя большую часть частиц излучения солнечного ветра. Небольшой процент этих частиц переносится в полярные регионы Земли магнитными полями. Частицы солнечного ветра сталкиваются там с атомами азота и кислорода, составляющими атмосферу Земли, придавая им энергию, которую они медленно выделяют в виде света. Когда эти частицы взаимодействуют с элементами атмосферы Земли, они создают красивое световое излучение, известное как полярное сияние.
Большинство других планет Солнечной системы испытывают то же явление. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют полярное сияние на своих магнитных полюсах. Некоторые из этих полярных сияний, возможно, увидеть с Земли, но лучше всего они будут видны в ультрафиолетовой части светового спектра. Некоторые луны с атмосферой и активным магнитным полем, такие как Тритон Нептуна, также могут иметь небольшие полярные сияния, вызванные взаимодействием с солнечным ветром.
Чувствует ли человек солнечный ветер?
Действительно, раз поток горячих частиц несётся постоянно, почему мы не ощущаем, как он «обдувает» нас? Допустим, частицы так малы, что кожа не чувствует их касаний. Но их не замечают и земные приборы. Почему?
Потому, что от солнечных вихрей Землю защищает её магнитное поле. Поток частиц как бы обтекает его и несётся дальше. Только в дни, когда выбросы на солнце особенно мощные, нашему магнитному щиту приходится туго. Солнечный ураган пробивает его и врывается в верхние слои атмосферы. Частицы-пришельцы вызывают . Магнитное поле резко деформируется, синоптики говорят про «магнитные бури». Из-за них выходят из-под контроля космические спутники. Исчезают с радарных экранов самолёты. Создаются помехи радиоволнам, и нарушается связь. В такие дни отключают спутниковые антенны, отменяют авиарейсы, прерывают «общение» с космическими аппаратами. В электросетях, железнодорожных рельсах, трубопроводах внезапно рождается электрический ток. От этого сигналы светофоров сами собой переключаются, ржавеют газопроводы, сгорают отключённые электроприборы. Плюс к тому, тысячи людей чувствуют дискомфорт и недомогания.
Космические эффекты солнечного ветра можно обнаружить не только во время вспышек на Солнце: он-то, пускай послабее, но веет постоянно.
Давно замечено, что хвост кометы вырастает по мере приближения её к Солнцу. Оно заставляет испаряться замерзшие газы, образующие кометное ядро. А солнечный ветер сносит эти газы в виде шлейфа, всегда направленного в противоположную от Солнца сторону. Так земной ветер разворачивает дым из трубы и придаёт ему ту или иную форму.
В годы повышенной активности резко падает облучение Земли галактическими космическими лучами. Солнечный ветер набирает такую силу, что просто выметает их на окраины планетной системы.
Есть планеты, у которых магнитное поле очень слабое, а то и вовсе отсутствует (например, на Марсе). Тут уж солнечному ветру ничто не мешает разгуляться. Учёные полагают, что это он за сотни миллионов лет почти «выдул» с Марса его атмосферу. Из-за этого оранжевая планета лишилась потом и воды и, возможно, живых организмов.
Какое будущее нашей звезды
Солнце ещё будет существовать как минимум 5 миллиардов лет. Каждую секунду в недрах звезды 600 млн тонн водорода превращается в гелий. При этом масса Солнца уменьшается ежесекундно на 4 млн тонн. После исчерпания водородных запасов Солнце превратится сначала в красного гиганта, а затем и в белого карлика. При этом будут исчерпаны и все запасы гелия. В этих условиях рано или поздно перед человечеством встанет проблема переселения на другие планеты. Использование солнечного ветра для этих целей является перспективным.
Если Солнце станет красным гигантом, оно будет испускать поток заряженных частиц. Предположительно, что его мощность заметно возрастёт. Для Земли это не будет иметь никакого значения, так как она может быть поглощённой Солнцем. Но даже если планета и останется (это более вероятно, потому что она несколько удалится от звезды), для неё наступят не самые лучшие времена. Сначала под воздействием высокой температуры, парникового эффекта погибнут высшие формы жизни. В дальнейшем наша планета полностью избавится от океанов (они испарятся). По мере дальнейшего повышения температуры планета станет выжженной и полностью непригодной для жизни. Это случится примерно через 4 млрд лет.
Наконец, Солнце пройдёт фазу развития красного гиганта. Его внешняя оболочка взорвётся, образуя планетарную туманность. В её центре образуется белый карлик. На протяжении миллиардов лет эта звезда будет медленно угасать. Следовательно, и интенсивность солнечного ветра будет постепенно сходить на нет. После остывания образуется чёрный карлик. Для его остывания до температуры минус 268 градусов потребуется около 5 квадриллионов лет.
Звёздный ветер испускают все звезды, и Солнце не исключение. Потоки заряженных частиц способны распространяться на десятки миллиардов километров. Солнечный ветер имеет огромное влияние на всё живое и на хозяйственную деятельность человека. Овладение колоссальной энергией заряженных частиц открывает перед человечеством перспективы полного преодоления энергетического дефицита.
Солнце осушит наши океаны через 3,5 миллиарда лет?
Текущий возраст Солнца (время его существования), оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, равен приблизительно 4,57 млрд лет. К слову, Солнце является молодой звездой третьего поколения. Ученым удалось выяснить, что в самом начале своей жизни Солнце на три четверти состояло из водорода. Этот элемент в ходе термоядерных реакций превращается в гелий. При этом, собственно, выделяется энергия, излучаемая Солнцем. Механизм следующий: масса ядра гелия на 0,7% меньше массы ядер водорода, из которых оно образовалось, а по формуле Эйнштейна (Е = mc^2) эта разница в массе превращается в энергию. Если говорить о массе Солнца, то, по расчётам ученых, такая звезда должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 млрд лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. После того как в центре звезды водород будет на исходе, Солнце увеличится в размерах и превратится в красного гиганта, поглотив Меркурий и Венеру. Эти изменения, конечно, драматическим образом скажутся и на нашей планете. Повысится температура Земли, океаны выкипят. Жизнь в той форме, в которой мы её знаем сейчас, станет невозможной. Солнце же в итоге ждет судьба белого карлика. Его гравитационного влияния уже не будет хватать для поддержания оставшихся планет на текущих орбитах. Они, по всей видимости, начнут сталкиваться, что приведет к образованию огромного количества астероидов, состав которых будет напоминать ядра планет. Но это лишь предположение, хотя и основанное на эмпирических данных, которые получены из космоса с помощью телескопа Хаббл. Как будет на самом деле, наше с вами поколение, к счастью, не узнает.
Изучение
Еще с древнейших времен Солнце представляло интерес для человека и активно изучалось им. От простых наблюдений люди постепенно перешли к измерениям времени с помощью солнечных часов, отмечавших положение светила на небе в течение суток. Древние памятники и мегалиты служили для измерения длительности светового дня, определения дня летнего солнцестояния и дней равноденствия. Древние греки, наблюдая за годовым движением Солнца по небесной сфере, считали его одной из планет. Однако в самой же Древней Греции появились первые догадки о том, что Солнце все же не планета, а гигантский раскаленный шар. Так считал древнегреческий философ Анаксагор, за что был осужден и отправлен в тюрьму.
В Греции же родилась и гелиоцентрическая система мира, говорящая о том, что Солнце – это центр, вокруг которого обращается Земля наравне с остальными планетами. Эта идея была революционной и еще многие века подвергалась осуждению и нападкам, вплоть до XVI века, когда она была вновь высказана Коперником.
По другую сторону континента китайские астрономы первыми пронаблюдали пятна на Солнце еще за два века до нашей эры. В XII веке они были впервые зарисованы средневековым английским историком.
Инструментальное исследование Солнца начинается с 1610 года, когда Галилеем был изобретен первый телескоп. Галилей же первым определил, что пятна являются частью поверхности Солнца, а не силуэтами планет, проходящих по его диску. По наблюдению за их движением он также смог высчитать период его вращения.
В XIX веке началась эра спектроскопии. Первым разложить солнечный свет на отдельные цвета смог астроном Петро Анджело Секки. Его дело продолжил Фраунгофер, начавший изучение состава звезды по ее спектру и обнаружив линии поглощения. В 1868 году французский ученый Пьер Жансен открыл гелий, изучая спектры солнечной хромосферы и протуберанцев.
В том же веке шли споры об источниках энергии в недрах Солнца. В 1848 году была выдвинута гипотеза о том, что звезда нагревается благодаря постоянным метеоритным ударам. Однако в таком случае получалось, что наряду с Солнцем этот же механизм обеспечивает сильное нагревание и любой планеты, в том числе и Земли. Другая, более правдоподобная гипотеза, высказанная Кельвином и Гельмгольцем, подразумевала образование тепловой энергии Солнца за счет ее гравитационного сжатия. На основании этой идеи был оценен возраст Солнца в 20 млн лет, что противоречило геологическим данным, но тем не менее этот механизм считался верным еще долгое время. И уже в XX веке Резерфорд предложил гипотезу о термоядерном синтезе в ядре Солнца благодаря высокой температуре и давлении. Эта теория была подтверждена и развита в 30-х годах, тогда же были определены две основные ядерные реакции, ответственные за выделение энергии в Солнце.
В 1957 году были запущены первые искусственные спутники, и тогда же начались первые космические исследования Солнца. Уже в 1959 году был проведен опыт по обнаружению солнечного ветра с помощью аппаратов «Луна-1» и «Луна-2». Кроме того, солнечный ветер исследовался спутниками NASA «Пионер» в 1960-68 годах. В 1973 была выведена на орбиту первая солнечная космическая обсерватория. С ее помощью проведены наблюдения короны и открыты корональные выбросы массы. В 80-х и 90-х годах также было запущено множество спутников и зондов, наблюдавших Солнце во всех спектральных диапазонах. Для изучения полярных областей Солнца, недоступных для аппаратов, находящихся в плоскости эклиптики, в 1990 году был запущен зонд «Улисс», изучивший потоки солнечного ветра и магнитного поле на высоких широтах. В наши дни с помощью новых спутников и обсерваторий продолжает проводиться спектральное изучение Солнца по всем слоям его атмосферы, динамики магнитного поля и ее связи с солнечной активностью.