Vnitřní struktura Slunce

Vnitřní struktura Slunce

  • Jádro
  • Zóna záření
  • Zóna konvekce

Jádro

Sluneční jádro sahá od středu do vzdálenosti 175 000 km (což je přibližně 25 % poloměru Slunce).

Rozměry jádra Slunce byly zjištěny pomocí helioseismologie.

V oblasti jádra je vysoká teplota a tlak. Díky těmto extrémním podmínkám mohou v jádře probíhat termonukleární reakce.

Hlavním zdrojem energie Slunce je přeměna vodíku na helium. Rovnice přeměny vodíku na helium jsou popsány v publikacích popisujících astrofyzikální procesy ve hvězdách.

Zóna záření

Na sluneční jádro navazuje vrstva nazývaná zóna zářivé rovnováhy, která končí 490 000 km od středu Slunce (70 % poloměru Slunce).

Záření z jádra vstupuje do zóny záření s energií, která odpovídá přibližně rentgenovému záření. Teplota zde dosahuje řádu milionů kelvinů, ale hustota není příliš velká, dosahuje hodnoty 1 400 kg.m-3, tedy o něco málo větší, než je hustota vody v pozemských podmínkách.

V plazmatu jsou lehké plyny (helium a vodík) zcela ionizovány. Fotony předají energii volným elektronům, dochází k fotoionizaci.

Zóna záření je pro fotony neprůhledná, střední volná dráha fotonu je přibližně 1 mm. Poté je foton pohlcen.

Při přenosu energie zářením nastává stav popisovaný jako energetická rovnováha. Energie, která vstoupí z jádra do zóny záření, je téměř stejná jako energie, která vystupuje ze zóny záření do zóny konvekce. Rovnováha platí pro energii záření jako pro celek, neplatí pro fotony. Pohlcováním a vyzařováním fotonů rentgenového záření dochází nejen k postupnému zmenšování energie fotonu, ale i k rozdělení na více fotonů o nižší energii. Z jednoho rentgenového fotonu vznikne přibližně 25 000 fotonů viditelného záření.

Zóna konvekce

V zóně konvekce je nižší teplota, při které již nedochází k ionizaci plynu. Volné elektrony se musí začít spojovat s jádry atomů a vznikají neutrální atomy. Plyn začne více pohlcovat fotony vyzářené ze zóny záření.

Roste opacita plynu, tzn. plyn začne být pro volné fotony neprůzračný. Dochází k poklesu teploty a vzniku proudění. Horké plazma stoupá směrem vzhůru a na jeho místo se dostává chladnější plazma od povrchu Slunce.

Na horní hranici konvekce je viditelný povrch Slunce – fotosféra. Proudění plazmatu má přímý vliv na jevy viditelné ve fotosféře, např. granulaci, skvrny, protuberance a další.