Agóra történetek

Kis napi csillagászat 7. rész - A nap
Kis napi csillagászat 7. rész - A nap
2020-06-05

A Nap. Hol eltűnik a felhők mögött, hol előbújik. Megérdemli, hogy vessünk rá néhány pillantást. Persze csak a képekre, szabad szemmel nehogy belenézzünk a Napba! Vakságot okozhat!

Napunk egy G2V típusú sárga törpe csillag, egy izzó gázgömb (plazma), amely saját maga állítja elő az energiát bent a közepében, ahol 100 milliárd atmoszféra nyomás van és 15 millió fokos hőmérséklet. Itt történik a hidrogén héliummá alakulása, ennek során pedig energia szabadul fel. Ez a nagy energiájú sugárzás 100 ezer év alatt ér el a Nap felszínére és közben alaposan megszelídül. Innen pedig már csak nyolc perc, mire elér a Földre. A naptevékenység, a napfoltok, a napkitörések és a 11 éves napciklus nagymértékben befolyásolja a földi élővilágot, köztük az emberek életét is. A képeken a Nap szerkezete és felépítése is jól nyomon követhető.

Tehát a Nap anyaga plazma. Ezt nevezik a fizikusok a negyedik halmazállapotnak. Ugyanolyan, mint a gáz halmazállapot, de egyéb külső körülmények miatt (hőmérséklet, nyomás) a semleges atomok felszakadnak és az elektronok különválnak a protonoktól. Mindkét elemi részecske önállóan kavarog összekeveredve ebben az állapotban. Jellemzője ennek a gáznak, hogy vezeti az áramot, így kavargása mágneses mezőt indukál. A Napnak erős mágneses mezeje van, amely ráadásul ciklikusan 11 évenként változtatja erősségét és a ciklus végén, a leggyengébb állapotában polaritást vált. Egy mágneses ciklusa tehát, amíg az északi polaritás ismét ugyanarra a pólusra kerül 22 évig tart. A 11 éves ciklus viszont az egyéb jelenségekben megnyilvánulva a naptevékenység felerősödésével, majd gyengülésével jár.

Ezek a jelenségek, amelyek távcsővel, szűrőn keresztül (98 %-ot lecsökkentenek a napsugárzásból) megfigyelhetők: a napfoltok, filamentek (fényes gáz-szálak), szpikulák (ugyanúgy, mint az előbbiek), napfáklyák, protuberanciák (erős gáz áramok , amelyek felemelkednek a Nap felszíne, a fotoszféra fölé, majd visszaáramlanak rá a mágneses erővonalak mentén) és a flerek, más néven a napkitörések. Ez utóbbiak már elhagyják a Napot és kiáramlanak a bolygóközi térbe. Nem tévesztendők össze az állandóan áramló napszéllel. Bár mind a kettő töltött részecskéket tartalmaz, protonokat és elektronokat, de a napszél erőssége sokkal gyengébb és állandóbb, mint egy-egy napkitörésé.

A Nap felszínén látható napfoltok sötétebbek környezetüknél, mert kb. 1000 fokkal hűvösebb területek. Egyedül, vagy csoportosan is feltűnhetnek. Nagyságuk elérheti a 12 ezer km-t is, tehát    egy –egy napfoltba beleférne a Föld is. Ezeken a helyeken a Nap testéből kibukkanó mágneses erővonalak a felszín fölé hajolva visszatérnek a Nap testébe és ezen a két ponton lelassítják a fölfelé bugyborékoló és visszaáramlani szándékozó csillaganyag mozgását. Ezért tud itt lehűlni „kissé” a plazma.

Bent a Nap közepében termelődik csillagunk energiája, amely energia kifelé áramlása egyben megakadályozza Napunk további összehúzódását. Tehát a kifelé ható sugárnyomás egyensúlyt tart a befelé ható gravitációval. Ez egy önszabályozó kukta edény. Stabil a fedője. J
Most nézzük meg a Nap szerkezetét, melyet elméletek és számítások alapján állapítottak meg a tudósok, hiszen távcsövekkel is csak 400 km mélységig látunk bele a Nap testébe, tovább nem. 

A középpontból kifelé haladva először a magban haladunk, ahol a hőmérséklet 15 millió fok és 100 milliárd atmoszféra nyomás van. Ezen körülmények között tud a hidrogén héliummá alakulni, miközben 0,7 % energia szabadul fel. (A folyamat pontos leírása a Wikipédián nyomon követhető.) Ez az energia a magból sugárzással indul a felszín felé, de rögtön elnyeli egy részecske, majd kisugározza, aztán megint elnyelődik, kisugárzódik…. És így cikk-cakkban, egyre gyengülve kb. 100 ezer év alatt ér el a felszínre. Innen aztán fénysebességgel folytatja útját a világűrön át. A mag 140 ezer km-ig tart, utána következik a sugárzási zóna 500 ezer km –ig a középponttól számítva. Ettől a határtól találjuk a konvekciós, azaz áramlási zónát egészen a felszínig, a fotoszféráig. Ebben a konvekciós zónában óriási buborékok szállítják fölfelé a forró napanyagot, mintegy fortyogva, bugyborékolva. Egy-egy ilyen cella elérheti az 1000 km-es „oldalhosszúságot” is. Ez az 500 ezer km-nél húzódó határvonal nagyon fontos felület (tachoklin a neve), mert ezen belül a Nap forgása egyenletes, 27 nap egy fordulat, ezen határvonal felett viszont differenciáltan rotál, azaz eltérő sebességgel fordul meg a Nap anyaga a forgástengely körül. A Nap egyenlítőjénél 25 nap, a sarkokon 32 nap egy körbefordulás. Ez a differenciált rotáció okozza a naptevékenységet és annak ciklikus változását, a mágneses erővonalak felcsavarodása miatt. Itt működik a napdinamó. És innen feljebb, ahogy a fortyogó buborékok emelkednek, elérik a Nap felszínét, a fotoszférát és itt, mintegy rizsszemes felszínt alkotva középen feláramlás, a rizsszemek szélénél lefelé áramlás történik. Ha egy éppen kibukkanó mágneses erővonal nem szól közbe…. És kialakul egy napfolt…
A Nap felszíni hőmérséklete 5800 fok, feljebb található a kromoszféra, az u. színes réteg, csökkenő hőmérséklettel, majd végül a Nap korona 2 millió fokos hőmérséklettel! A koronát felfűtő mechanizmusok még nem teljesen tisztázottak, de az biztos, hogy mágneses és hang hatások egyaránt szerephez jutnak. Az biztos , hogy a Nap hatások rendkívüli mértékben befolyással bírnak a bolygórendszer az egész Naprendszer, a Föld és a földi élővilág és az emberek életére is. A Nap minden rezdülését megérezzük.

Mindezeket a mellékelt diaképek illusztrálják.


A következő részben a Naphoz legközelebbi bolygót, a Merkúrt vesszük szemügyre.