Sólin

Stjarnan okkar

Í miðju sólkerfisins er sólin okkar, stjarnan sem þú sérð rísa og setjast á hverjum degi. Sólin er glóandi gashnöttur sem veitir okkur birtu og yl. Án hennar værir þú ekki til!

Einu sinni héldu menn að sólin væri guð. Í Grikkklandi til forna sáu menn fyrir sér guð í gullvagni sem eldfnæsandi fákar drógu um himinn á daginn en hvíldu sig á næturnar og bjuggu sig undir ferðalag næsta dags. Sólarguðinn kölluðu þeir Helíos en systur hans, tunglgyðjuna, Selenu.

Inkarnir í Suður Ameríku sögðust geta rakið ættir sínar til sólarinnar og jarðarinnar. Þeir kölluðu sólina Inti en jörðina Pachamama. Þann 21. júní ár hvert héldu Inkarnir upp á fæðingu sólarinnar. Þú kannast kannski við þessa dagsetningu — 21. júní. Þá er sólin hæst á himninum yfir norðurhveli jarðar þar sem við búum en lægst á lofti þar sem Inkarnir bjuggu á suðurhveli jarðar. Eftir þessa dagsetningu fór sólin að hækka á lofti hjá þeim en lækka hjá okkur.

Úr hverju er sólin?

Sólin er stjarna, alveg eins og stjörnurnar á himninum, bara miklu nær okkur. Hún veitir jörðinni birtu og yl með ljósi sínu og án hennar væri lífið óhugsandi.

Sólin er glóandi gashnöttur, aðallega úr frumefnum sem kallast vetni og helíum. Vetni er algengasta frumefnið í geimnum því allar stjörnurnar eru að langmestu úr því en helíum er næstalgengast.

Vetni er ekki aðeins í sólinni heldur líka í vatninu sem við drekkum og vitaskuld í líkama þínum, munurinn er bara sá að vetnið í sólinni er miklu, miklu heitara.

Helíumið notum við stundum í blöðrur á 17. júní sem svífa upp í himininn því helíumið er léttara en loftið sem við öndum að okkur. Ef við öndum helíumi að okkur verður röddin okkar há og skrítin.

Í sólinni eru líka önnur efni sem við könnumst við, t.d. járn og gull en í mjög litlu magni.

Hvernig vitum við úr hverju sólin okkar er?

Litróf sólar. Dökku línurnar eru fingraför efnanna í sólinni. Mynd: N.A.Sharp, NOAO/NSO/Kitt Peak FTS/AURA/NSF

Hvernig vitum við að sólin sé úr vetni og helíumi en innihaldi líka járn og fleiri efni?

Svarið leynist sólarljósinu.

Til að finna út úr hverju sólin er þurfa stjörnufræðingar að skipta sólarljósinu upp í liti hennar eða litróf. Náttúran gerir það sjálf þegar regnbogi myndast en stjörnufræðingar nota sérstakt gler sem heitir prisma.

Í litum sólarljóssins eru fingraför efnanna sem eru í sólinni. Þessi fingraför kallast litrófslínur og með því að bera þær saman við efni sem við könnumst við á jörðinni getum við fundið út úr hverju sólin er.

Sniðugt, ekki satt?

Fyrst sólin er úr gasi, gætum við þá staðið á henni? Af hverju?

Hvað er sólin langt í burtu?

Sólin er sem betur fer í hæfilegri fjarlægð frá jörðinni — 150 milljón km í burtu. Væri hún nær okkur væri steikjandi hiti á jörðinni eins og á Merkúríusi og Venusi. Væri hún fjær okkur, væri hér nístingskuldi eins og á Mars.

Til að skilja betur þessa miklu fjarlægð — 150 milljón km — skulum við ímynda okkur að við flygjum til sólarinnar með venjulegri farþegaflugvél. Hvað heldurðu að það tæki langan tíma? Það tæki okkur 17 ár!

Sólin er svo langt í burtu að ljósið frá henni er 8 mínútur að berast til jarðar. Það þýðir að í hvert sinn sem þú sérð sólina á himninum, sérðu hana eins og hún leit út í fortíðinni, fyrir 8 mínútum síðan. Ef sólin hyrfi á þessu augnabliki (sem getur ekki gerst!) sæjum við það ekki fyrr en eftir 8 mínútur!

Aðrar sólir á næturhimninum eru miklu lengra í burtu. Fjarlægðin til þeirra mælist í því sem stjörnufræðingar kalla ljósár. Eitt ljósár er sú vegalengd sem ljósið ferðast á einu ári. Það er svo löng vegalengd að erfitt er að ímynda sér hana. Samt er næsta sól við okkar sól fjögur ljósára í burtu.

Hvað er sólin stór?

Sólin okkar er risavaxin í samanburði við Jörðina. Hún er svo stór að 109 Jarðir kæmust fyrir í röð þvert í gegnum hana. Væri sólin hol að innan kæmust meira en milljón Jarðir fyrir í henni! Sólin er líka 330.000 sinnum þyngri en Jörðin!

Sólin okkar er samt ekki ýkja stór miðað við margar aðrar sólir eins og sjá má í myndskeiðinu hér undir.

Af hverju skín sólin?

Það er enginn eldur á sólinni því eldur getur ekki logað í geimnum. Eldur logar aðeins þar sem er súrefni og í geimnum er ekkert súrefni. Hvernig getur sólin þá skinið?

Miðja sólarinnar — sem við köllum kjarna — er heitasti staðurinn í sólinni. Þar er hitastigið yfir 15 milljón gráður á Celsíus! Við svo ógurlegt hitastig breytist vetni í helíum í ferli sem kallast kjarnasamruni. Þegar það gerist verður til bæði hiti og ljós: Sólarljósið! Þegar sólarljósið verður til léttist sólin heil ósköp eða um 5 milljón tonn á hverri sekúndu! Það jafngildir 5 milljón bílum á sekúndu!

Fimm milljón tonn á sekúndu hljómar óhemjumikið. En sem betur fer er sólin okkar risavaxin. Í henni er nógu mikið efni til þess að hún geti lifað í meira en 10.000.000.000 ár (10 þúsund milljón ár eða 10 milljarða ára!).

Hættir sólin okkar einhvern tímann að skína? Deyr hún?

Eftir meira en fimm milljarða ára mun sólin líta einhvern veginn svona út. Þetta er hringþoka og í miðjunni er hvítur dvergur. Mynd: NASA/ESA

Já, sólin okkar deyr dag einn og hættir þá að skína — sem betur fer ekki fyrr en eftir meira en 5 þúsund milljón ár (5.000.000.000!) að minnsta kosti! Við þurfum því ekki að hafa neinar áhyggjur í bráð.

Sólin okkar er jafngömul sólkerfinu eða næstum 5 milljarða ára gömul. Hún er miðaldra og á nóg eftir.

Eftir að hafa rannsakað ótal stjörnur sem eru svipaðar sólinni okkar, hafa stjörnufræðingar góða hugmynd um það sem gerist þegar sólin deyr.

Sólin okkar deyr vegna þess að eldsneytið hennar klárast að lokum. Þegar hún nálgast ævilok sín, þenst hún út eins og blaðra. Hún kólnar í leiðinni og verður rauðleit. Slíkar stjörnur köllum við rauða risa.

Að lokum getur hún ekki búið til meiri orku og byrjar þá að kasta frá sér gasi út í geiminn. Þannig verður til það sem stjörnufræðingar kalla hringþokur. Hringþokur eru sem sagt leifar sóla sem eru að deyja.

Í miðjunni situr eftir skrítin stjarna sem kallast hvítur dvergur: Hvítur vegna þess að hann er glóandi heitur og dvergur vegna þess að hann er dvergvaxinn miðað við stjörnur eða álíka stór og jörðin.

Hversu heit er sólin?

Hitastigið á því sem við köllum yfirborð sólar er 5.600°C. Til samanburðar er glóandi hraun oftast í kringum 1.000°C heitt. Hitastigið hækkar þegar nær dregur miðju sólar. Í kjarnanum er hitinn hæstur, um 15 milljón gráður á Celsíus! Það er hitastigið sem þarf til að búa til sólarljósið.

Eru eldgos á sólinni?

Já, það verða stundum eldgos á sólinni. Við köllum þau sólgos því þau eru gerólík eldgosum á jörðinni.

Fyrir það fyrsta eru sólgos úr glóandi gasi sem kallast rafgas eða plasma en ekki glóandi hrauni eins og á jörðinni. Sólgos eru líka miklu heitari en eldgosin á jörðinni og miklu, miklu stærri.

Sólgos geta verið mjög glæsileg eins og sjá má hér undir:

Í myndskeiðinu fyrir ofan sést um það bil 50.000 gráðu heitt gas streyma upp úr sólinni. Á sólinni er sterkt segulsvið sem beinir stróknum í lykkjuna sem sést á myndunum. Við sjáum svo glóandi heitt gasið rigna niður á sólina. Eins og sjá má er sólgosið miklu stærra en Jörðin!

Hvað eru sólblettir?

Sólblettir. Mynd: Kungl. Vetenskapsakademien

Sólblettir eru dökkir blettir á sólinni. Þeir eru um 1.000°C kaldari en restin af sólinni (sem er um 5.600°C) og virðast þess vegna dökkir. Blettirnir verða til þar sem sterkt segulsvið hindrar að heitara gas stigi upp á við.

Sólblettir eru mjög misstórir, oft á stærð við eða miklu stærri en Jörðin. Þeir geta líka orðið stærri en Júpíter! Blettirnir endast venjulega í fáeina daga til nokkrar vikur.

Sólblettir marka virk svæði á sólinni, staði þar sem miklar sprengingar geta orðið. Þessum sprengingum fylgja stundum gusur af efni frá sólinni. Þegar þetta efni rekst á segulsvið og lofthjúp Jarðar sjáum við norðurljós! Norðurljósin eru sem sagt nátengd sólblettum.

Sólin er ekki alltaf útötuð í sólblettum. Tíðni þeirra breytist umtalsvert yfir 11 ára tímabil sem kallast sólblettasveiflan. Þegar sólblettasveiflan er í lágmarki eru sárafáir eða jafnvel engir sólblettir á sólinni svo mánuðum skiptir. Þegar sveiflan nær hámarki á nýjan leik er sólin mjög virk og skreytt mörgum stórum sólblettum.

Snýst sólin?

Með því að fylgjast með sólblettum er hægt að finna út snúningshraða sólarinnar. Sólin snýst hraðar um miðbaug en pólana. Mynd: SOHO

Já, sólin snýst um sjálfa sig, rétt eins og Jörðin og allir aðrir hnettir í sólkerfinu.

Fyrir rúmum 400 árum uppgötvaði ítalski stjörnufræðingurinn Galíleó Galílei að sólin snerist um sjálfa sig þegar hann fylgdist með sólblettum á sólinni.

Eins og sjá má á myndinni hér til hliðar má nota hreyfingu sólblettanna til að finna út hve hraður möndulsnúningurinn er. Í ljós kemur nokkuð óvænt.

Jörðin hefur fast yfirborð svo dagurinn er alls staðar jafn langur, hvort sem maður er á norðurpólnum eða við miðbaug. Sólin snýst hins vegar mishratt um sjálfa sig vegna þess að hún er úr gasi en ekki föstu efni. Hún snýst hraðar um miðbaug (27 daga) en pólana (31 dag)!

Sama á við um gasrisana Júpíter, Satúrnus, Úranus og Neptúnus. Þeir snúast líka hraðar um miðbauginn en pólana.

Staðreyndir um sólina

Aldur:	Um 4,6 milljarðar ára
Þvermál:	1.392.684 km (Jörðin kæmist 109 sinnum fyrir í röð í gegnum sólina)
Massi:	2 þúsund milljarðar milljarðar milljarðar kg (2 x 1030 kg)
Meðalfjarlægð frá Jörðinni:	150.000.000 km (1 stjarnfræðieining)
Snúningstími:	25-31 dagar
Yfirborðshitastig:	+5.600°C á yfirborði, 15.000.000°C í kjarnanum
Þyngdarkraftur:	28 sinnum meiri en þyngdarkraftur Jarðar. Á sólinni værir þú 28 sinnum þyngri en á Jörðinni.
Fróðleg staðreynd:	Ef sólin hyrfi á þessu augnabliki, sæjum við það ekki fyrr en eftir rúmar átta mínútur!

Lærðu meira um sólina

• Myndasafn NASA af sólinni (á ensku)
  

Höfundur: Sævar Helgi Bragason