Terima kasih kepada sinaran, kehangatan api dapat dirasai walaupun anda berada agak jauh daripadanya. Tetapi ia serta-merta menjadi sejuk jika seseorang menghalang api daripada kita. Ini bermakna bahawa udara adalah dan kekal sejuk, tetapi kehangatan datang terus dari api.
Adalah dipercayai bahawa haba dalam kes sedemikian dipindahkan menggunakan gelombang haba khas yang dipancarkan oleh sumber sinaran, seperti Matahari atau api.
Semua badan yang suhunya melebihi sifar mutlak mempunyai sinaran. Gelombang ini ditangkap dengan baik oleh badan gelap. Kita boleh melihat hanya sebahagian daripada gelombang ini, hanya yang dipancarkan oleh badan yang sangat panas, contohnya Matahari, lingkaran mentol lampu, bara yang membara.
Permukaan yang berbeza boleh memantulkan atau menyerap gelombang ini. Jika badan menyerap gelombang haba, ia memanas dengan cara yang sama seperti jaket hitam memanas pada hari yang cerah. Jika anda memakai sut perak pada hari yang sama, ia akan berasa lebih sejuk kerana permukaan perak memantulkan banyak gelombang haba. Semua badan mencerminkan dan menyerap gelombang haba.
Tidak semua bahan telus kepada gelombang haba. Air, sebagai contoh, tidak menghantar sinaran haba, tetapi menghantar cahaya dengan baik, dan larutan iodin melakukan sebaliknya. Di rumah hijau, kaca bertindak sebagai perangkap haba, membiarkan cahaya matahari masuk tetapi tidak melepaskan haba di luar.
Jumlah haba yang kita terima melalui sinaran bergantung pada jarak. Bumi menerima lebih banyak haba suria daripada, sebagai contoh, Pluto, planet paling jauh dalam sistem suria. Malah Marikh, planet seterusnya dari Matahari selepas Bumi, menerima haba 2 kali lebih rendah daripada Bumi.
Matahari menyinari bumi. Ia bersinar walaupun kita tidak dapat melihatnya di sebalik awan. Hari paling mendung masih sehari. Dan hanya apabila matahari hilang di sebalik ufuk, malam dan kegelapan terbenam.
Matahari memanaskan bumi kita dengan sinarannya. Kehangatannya menembusi walaupun melalui awan. Dan pada hari yang paling mendung ia masih lebih panas daripada pada waktu malam. Apabila matahari hilang di bawah ufuk, udara mula menjadi lebih segar, dan pada penghujung malam ia biasanya menjadi sangat sejuk. Ini bermakna cahaya dan haba bergantung kepada matahari. Tetapi mengapa matahari tidak sentiasa panas sama? Kita semua tahu: pada waktu pagi ia panas dengan lemah, pada siang hari ia membakar dengan kuat, dan pada waktu petang ia kurang panas lagi. Perkara yang sama boleh diperhatikan pada masa yang berbeza dalam setahun. Pada musim sejuk, sinaran matahari, walaupun pada hari yang paling cerah, memberikan sedikit kehangatan. Pada musim bunga mereka mula memanaskan badan dengan lebih kuat, dan pada musim panas mereka menjadi sangat panas sehingga orang cuba bersembunyi di bawah naungan.
Mungkin pada siang hari matahari lebih dekat dengan tanah, sebab itu ia lebih panas? Mungkin ia datang lebih dekat kepada kita pada musim panas dan berpindah pada musim sejuk? Tidak, ini tidak boleh. Lagipun, bumi bergegas mengelilingi matahari pada jarak yang hampir sama darinya.
Ia bukan itu, tetapi itu bagaimana sinaran matahari jatuh ke bumi.
Sinar cahaya dan haba datang dari matahari dalam garis lurus. Mereka boleh jatuh ke tanah dan ke objek di atas tanah, atau menegak, atau serong, atau meluncur di sepanjang permukaan. Ia tidak sukar untuk dilihat. Apabila anda berjalan atau duduk menentang matahari pada musim panas, muka anda tidak menjadi sangat panas. Angkat muka anda ke matahari dan, tutup mata anda, berdiri di sana selama beberapa minit. Anda akan rasa betapa panasnya muka anda. kenapa ni? Lihat Rajah 5.
Perbezaan dalam pemanasan ini boleh dilihat dalam banyak fenomena lain. Mengapa, sebagai contoh, salji di atas bumbung mencair di bawah sinaran matahari lebih awal daripada di tanah, dan pada musim bunga, apabila ia membeku, es tergantung dari bumbung?
Rajah 6 akan menerangkan perkara ini kepada anda: lihat bagaimana sinar jatuh di atas bumbung bangsal dan bagaimana ia jatuh di atas salji di atas tanah.
Daripada semua ini kita boleh membuat kesimpulan: sinar matahari memanas paling kuat apabila ia jatuh secara menegak (pada sudut tepat); ia kurang panas jika ia jatuh secara serong (pada sudut akut). Mereka memberikan jumlah haba paling sedikit apabila mereka meluncur di sepanjang permukaan bumi. Ini berlaku pada waktu pagi dan petang apabila matahari berdiri rendah di atas ufuk.
Cahaya Matahari adalah salah satu perkara yang paling penting di Bumi. Ia menyokong kehidupan dalam setiap organisma di planet kita, dan tanpanya kita tidak akan wujud. Tetapi bagaimana ia mempengaruhi kita? Dan mengapa Matahari bersinar sama sekali? Mari kita ketahui cara proses ini berfungsi.
Satu lagi bintang di langit
Pada zaman dahulu, orang tidak tahu mengapa Matahari bersinar. Tetapi pada masa itu mereka menyedari bahawa ia muncul pada awal pagi dan hilang pada waktu petang, dan digantikan dengan bintang-bintang yang terang. Dia dianggap sebagai dewa siang hari, simbol cahaya, kebaikan dan kuasa. Kini sains telah melangkah jauh ke hadapan dan Matahari tidak lagi begitu misteri kepada kita. Berpuluh-puluh laman web dan buku akan memberitahu anda banyak butiran tentang dia, malah NASA akan menunjukkan gambarnya dari angkasa.
Hari ini kita dengan selamat boleh mengatakan bahawa Matahari bukanlah objek yang istimewa dan unik, tetapi bintang. Sama seperti beribu-ribu yang lain yang kita lihat di langit malam. Tetapi bintang lain sangat jauh dari kita, jadi dari Bumi mereka kelihatan sebagai cahaya kecil.
Matahari jauh lebih dekat dengan kita, dan pancarannya kelihatan lebih baik. Ia adalah pusat sistem bintang. Planet, komet, asteroid, meteoroid dan jasad kosmik lain mengelilinginya. Setiap objek bergerak dalam orbitnya sendiri. Planet Utarid mempunyai jarak terpendek ke Matahari; bahagian paling jauh sistem belum diterokai. Salah satu objek yang jauh ialah Sedna, yang membuat revolusi penuh mengelilingi bintang setiap 3420 tahun.
Mengapa matahari bersinar?
Seperti semua bintang lain, Matahari adalah bola panas yang besar. Ia dipercayai terbentuk daripada sisa bintang lain kira-kira 4.5 bilion tahun dahulu. Gas dan habuk yang dilepaskan daripada mereka mula memampat menjadi awan, suhu dan tekanan yang sentiasa meningkat. Setelah "memanaskan" hingga kira-kira sepuluh juta darjah, awan itu bertukar menjadi bintang, yang menjadi penjana tenaga gergasi.
Jadi mengapa matahari bersinar? Semua ini disebabkan oleh tindak balas termonuklear di dalamnya. Di tengah-tengah bintang kita, hidrogen secara berterusan ditukar kepada helium di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi - kira-kira 15.7 juta darjah. Hasil daripada proses ini, sejumlah besar tenaga haba dihasilkan, disertai dengan cahaya.
Tindak balas termonuklear hanya berlaku dalam teras suria. Sinaran yang dihasilkannya merebak di sekeliling bintang, membentuk beberapa lapisan luar:
- zon pemindahan sinaran;
- zon perolakan;
- fotosfera;
- kromosfera;
- mahkota
Cahaya matahari
Kebanyakan cahaya kelihatan dihasilkan dalam fotosfera. Ini adalah cangkerang legap, yang dikenal pasti dengan permukaan Matahari. Suhu dalam Celsius fotosfera ialah 5,000 darjah, tetapi terdapat juga kawasan "lebih sejuk" di atasnya, yang dipanggil bintik-bintik. Di bahagian atas cengkerang suhu meningkat semula.
Bintang kita adalah kerdil kuning. Ini jauh dari bintang tertua dan bukan bintang terbesar di Alam Semesta. Dalam evolusinya, ia telah mencapai separuh jalan dan akan tinggal di negeri ini selama kira-kira lima bilion tahun lagi. Matahari kemudian akan bertukar menjadi gergasi merah. Dan kemudian ia akan menumpahkan kulit luarnya dan menjadi kerdil malap.
Cahaya yang dipancarkannya sekarang hampir putih. Tetapi dari permukaan planet kita ia kelihatan sebagai kuning, kerana ia berselerak dan melalui lapisan atmosfera bumi. Warna sinaran menjadi hampir kepada nyata dalam cuaca yang sangat jelas.
Interaksi dengan Bumi
Lokasi Bumi dan Matahari relatif antara satu sama lain tidak sama. Planet kita sentiasa bergerak mengelilingi bintang dalam orbitnya. Ia membuat revolusi penuh dalam satu tahun atau kira-kira 365 hari. Pada masa ini, ia meliputi jarak 940 juta kilometer. Tiada pergerakan dirasai di planet itu sendiri, walaupun ia bergerak kira-kira 108 kilometer setiap jam. Akibat dari perjalanan sedemikian nyata di Bumi dalam bentuk perubahan musim.
Walau bagaimanapun, musim ditentukan bukan sahaja oleh pergerakan mengelilingi Matahari, tetapi juga oleh kecondongan paksi bumi. Ia condong 23.4 darjah berbanding orbitnya, jadi bahagian planet yang berlainan tidak diterangi dan dipanaskan oleh bintang yang sama. Apabila Hemisfera Utara berpaling ke arah Matahari, ia adalah musim panas, dan di Hemisfera Selatan ia adalah musim sejuk pada masa yang sama. Enam bulan kemudian, semuanya berubah sebaliknya.
Kita sering mengatakan bahawa Matahari muncul pada siang hari. Tetapi ini hanyalah ungkapan, kerana ia mencipta hari kita. Sinarnya menembusi atmosfera, menerangi planet dari pagi hingga petang. Kecerahannya sangat kuat sehingga kita tidak dapat melihat bintang lain pada siang hari. Pada waktu malam, Matahari tidak berhenti bersinar, Bumi hanya beralih kepadanya terlebih dahulu di satu sisi atau yang lain, kerana ia berputar bukan sahaja di orbit, tetapi juga di sekitar paksinya sendiri. Ia membuat revolusi penuh dalam 24 jam. Di sebelah menghadap cahaya ada siang, di seberang ada malam, mereka berubah setiap 12 jam.
Tenaga yang tidak boleh ditukar ganti
Dari planet kita, jarak ke Matahari ialah 8.31 tahun cahaya atau 1.496·10 8 kilometer, yang cukup untuk kewujudan kehidupan. Lokasi yang lebih dekat akan menjadikan Bumi kelihatan seperti Venus atau Mercury yang tidak bernyawa. Walau bagaimanapun, dalam satu bilion tahun bintang itu sepatutnya menjadi 10% lebih panas, dan dalam 2.5 bilion tahun lagi ia akan dapat mengeringkan semua kehidupan di planet ini.
Pada masa ini, suhu bintang sesuai dengan kita dengan sempurna. Terima kasih kepada ini, pelbagai jenis bentuk kehidupan telah muncul di planet kita, dari tumbuh-tumbuhan dan bakteria kepada manusia. Mereka semua memerlukan cahaya matahari dan kehangatan, dan akan mudah mati jika dibiarkan lama. Cahaya bintang menggalakkan fotosintesis dalam tumbuhan, yang menghasilkan oksigen penting. Sinaran ultraungunya meningkatkan sistem imun, menggalakkan penghasilan vitamin D, dan membantu membersihkan atmosfera daripada bahan berbahaya.
Pemanasan Bumi yang tidak sekata oleh Matahari mewujudkan pergerakan jisim udara, yang seterusnya, mewujudkan iklim dan cuaca di planet ini. Cahaya dari bintang mempengaruhi pembentukan irama sirkadian dalam organisma hidup. Iaitu, pergantungan ketat aktiviti mereka pada perubahan masa hari dibangunkan. Jadi, sesetengah haiwan hanya aktif pada waktu siang, yang lain hanya pada waktu malam.
Memerhati Matahari
Antara sistem bintang yang paling hampir dengan kita, Matahari bukanlah yang paling terang. Ia hanya menduduki tempat keempat dalam penunjuk ini. Sebagai contoh, bintang Sirius, yang jelas kelihatan di langit malam, adalah sebanyak 22 kali lebih terang daripadanya.
Walaupun begitu, kita tidak boleh melihat Matahari dengan mata kasar. Ia terlalu dekat dengan Bumi dan memerhatikannya tanpa instrumen khas berbahaya kepada penglihatan. Bagi kami, ia adalah kira-kira 400 ribu kali lebih terang daripada cahaya yang dipantulkan oleh Bulan. Kita boleh melihatnya dengan mata kasar hanya pada waktu matahari terbenam dan subuh, apabila sudutnya kecil dan kilauan turun beribu-ribu kali.
Selebihnya, untuk melihat Matahari, anda perlu menggunakan teleskop suria khas atau penapis cahaya. Jika anda menayangkan imej pada skrin putih, maka adalah mungkin untuk melihat bintik-bintik dan berkelip pada cahaya kami walaupun dengan peralatan yang tidak profesional. Tetapi ini mesti dilakukan dengan berhati-hati supaya tidak merosakkannya.
>> Mengapakah Matahari panas?
Matahari adalah tempat yang paling panas dalam Sistem Suria: penerangan untuk kanak-kanak, suhu dalam lapisan dan teras, pelakuran nuklear, pemanasan atmosfera, pergerakan haba ke Bumi.
Mari kita bercakap tentang mengapa Matahari panas dalam bahasa yang boleh diakses oleh kanak-kanak. Maklumat ini berguna untuk kanak-kanak dan ibu bapa mereka.
Malah untuk si kecil Bukan rahsia lagi bahawa terima kasih kepada Matahari, kehidupan mungkin di planet kita. Kita bernasib baik kerana Bumi berada dalam kedudukan yang betul: tidak terlalu dekat untuk dibakar, tetapi tidak terlalu jauh untuk bertukar menjadi ais. Matahari adalah sfera gas panas yang membebaskan haba, memanaskan segala-galanya di sekelilingnya. ibu bapa atau seorang guru Di sekolah mesti terangkan kepada anak-anak bahawa haba ini merebak ke seluruh. Sudah tentu, semakin jauh objek, semakin sejuk persekitaran mereka. Tetapi mengapa ia menghasilkan banyak haba?
Jika anda suka mengagumi bintang, maka anda harus tahu bahawa dari segi komposisi dan prinsip operasi mereka adalah matahari. Pada awal pembentukannya, kita hanya melihat jisim gas berputar dengan inti (tengah) atom pemampat (pelaburan nuklear). untuk melakukan penerangan untuk kanak-kanak yang paling diingati, katakan bahawa tekanan yang kuat ini menghasilkan suhu 15 juta darjah. Iaitu, anda akan terbakar sebelum anda mendekati.
Semakin dekat anda dengan sumber, semakin panas. Selain itu, Matahari mempunyai "atmosfera" sendiri yang mengekalkan haba. Molekul terma dilepaskan dari teras, bergerak di sekitar lapisan pertama (dari teras) - zon sinaran. Mereka berpindah ke sana selama berjuta-juta tahun, dan kemudian mereka keluar. Bola seterusnya adalah zon perolakan dengan suhu 2 juta darjah. Mereka kekal di sana, perlahan-lahan menghasilkan buih besar atom terion dari mana plasma panas muncul. Kemudian molekul bergerak ke fotosfera.
Kanak-kanak mungkin sudah meneka bahawa dengan setiap lapisan luar suhu menurun. Jadi, 5500 °C kekal dalam fotosfera. Ini adalah cahaya matahari. Apabila kita melihat bintik-bintik di Matahari, ia hanyalah kawasan yang lebih sejuk. Pusat mereka memanaskan sehingga 4000 °C.
Tahap seterusnya memanaskan sehingga 4320 °C - kromosfera. Anda biasanya tidak melihat cahayanya kerana ia lebih samar daripada fotosfera. Tetapi ia menjadi ketara semasa gerhana matahari. Kemudian Bulan bertindih dengan fotosfera, dan rim merah—kromosfera—menjadi ketara.
Korona memanas sehingga suhu tinggi, menghasilkan aliran plasma besar yang mencapai maksimum pada titik korona. Ia boleh menghampiri 2 juta darjah. Apabila korona menyejuk, haba hilang dan dibebaskan sebagai angin suria. Perlu terangkan kepada anak-anak bahawa haba matahari mesti bergerak sejauh 93 juta batu untuk sampai ke Bumi. Ini mengambil masa 8 minit.
Sekarang anda faham mengapa Matahari panas dan mengekalkan suhunya sendiri. Gunakan foto, video, lukisan dan model bergerak kami dalam talian untuk lebih memahami perihalan dan ciri bintang. Di samping itu, tapak ini mempunyai teleskop dalam talian yang memerhati Matahari dalam masa nyata, dan model 3D Sistem Suria dengan semua planet, peta Matahari dan pandangan permukaan.
Matahari menerangi dan memanaskan planet kita tanpa ini, kehidupan di atasnya mungkin bukan sahaja untuk manusia, tetapi juga untuk mikroorganisma. Matahari adalah enjin utama (walaupun bukan satu-satunya) proses yang berlaku di Bumi. Tetapi Bumi bukan sahaja menerima haba dan cahaya daripada Matahari. Pelbagai jenis sinaran suria dan aliran zarah sentiasa mempengaruhi kehidupan planet kita. Matahari menghantar gelombang elektromagnet ke Bumi dari semua kawasan spektrum - daripada gelombang radio berbilang kilometer kepada sinar gama. Zarah bercas yang berlainan tenaga juga sampai ke sekitar Bumi - kedua-duanya tinggi (sinar kosmik suria) dan rendah dan sederhana (aliran angin suria, pelepasan daripada suar). Akhirnya, Matahari memancarkan aliran zarah asas yang kuat - neutrino. Walau bagaimanapun, kesan yang terakhir pada proses duniawi adalah diabaikan: untuk zarah-zarah ini dunia adalah telus, dan mereka terbang dengan bebas melaluinya. Hanya sebahagian kecil zarah bercas dari ruang antara planet memasuki atmosfera Bumi - selebihnya ditolak atau dikekalkan oleh medan geomagnet. Tetapi tenaga mereka juga cukup untuk menyebabkan aurora dan gangguan dalam medan magnet planet kita.
Tenaga cahaya matahari. Sinaran elektromagnet tertakluk kepada pemilihan ketat di atmosfera bumi. Ia lutsinar hanya kepada cahaya yang boleh dilihat dan sinaran ultraungu dan inframerah berhampiran, serta kepada gelombang radio dalam julat yang agak sempit (dari sentimeter ke meter). Semua sinaran lain sama ada dipantulkan atau diserap oleh atmosfera, memanaskan dan mengion lapisan atasnya. Penyerapan sinar-X dan sinar ultraungu keras bermula pada ketinggian 300 - 350 kilometer; Pada ketinggian yang sama, gelombang radio terpanjang yang datang dari angkasa dipantulkan. Semasa letupan kuat sinaran sinar-X suria daripada suar kromosfera, kuanta sinar-X menembusi ke ketinggian 80 - 100 kilometer, mengionkan atmosfera dan menyebabkan gangguan komunikasi gelombang pendek. Sinaran ultraungu lembut (gelombang panjang) boleh menembusi lebih dalam lagi; ia diserap pada ketinggian 30 - 35 kilometer. Di sini, kuanta ultraungu terurai kepada atom (disosiasi) molekul oksigen (O2), diikuti dengan pembentukan ozon (03). Ini mencipta "skrin ozon" yang tidak telus kepada ultraungu, melindungi kehidupan di Bumi daripada sinaran berbahaya. Bahagian sinaran ultraungu panjang gelombang yang tidak diserap terpanjang sampai ke permukaan bumi. Sinaran inilah yang menyebabkan penyamakan dan juga kulit terbakar pada orang semasa pendedahan berpanjangan kepada matahari. Sinaran dalam julat yang boleh dilihat diserap dengan lemah. Walau bagaimanapun, ia bertaburan oleh atmosfera walaupun tanpa awan, dan sebahagian daripadanya kembali ke ruang antara planet. Awan, yang terdiri daripada titisan air dan zarah pepejal, sangat meningkatkan pantulan sinaran suria. Akibatnya, secara purata, kira-kira separuh daripada kejadian cahaya di sempadan atmosfera Bumi sampai ke permukaan planet. Jumlah tenaga suria yang jatuh pada permukaan 1 m2, yang digunakan berserenjang dengan sinaran matahari di sempadan atmosfera bumi, dipanggil pemalar suria. Sangat sukar untuk mengukurnya dari Bumi, dan oleh itu nilai yang ditemui pada permulaan penyelidikan angkasa adalah sangat anggaran. Turun naik kecil (jika ia benar-benar wujud) jelas "tenggelam" dalam ketidaktepatan pengukuran. Hanya pelaksanaan program ruang khas untuk menentukan pemalar suria memungkinkan untuk mencari nilai yang boleh dipercayai. Mengikut data terkini, ia adalah 1370 W/m2 dengan ketepatan 0.5%. Tiada turun naik melebihi 0.2% dikesan semasa pengukuran. Di Bumi, sinaran diserap oleh daratan dan lautan. Permukaan Bumi yang dipanaskan, seterusnya, memancar di kawasan inframerah gelombang panjang. Untuk sinaran sedemikian, nitrogen dan oksigen di atmosfera adalah telus. Tetapi ia diserap dengan rakus oleh wap air dan karbon dioksida. Terima kasih kepada komponen kecil ini, cangkerang udara mengekalkan haba. Ini adalah kesan rumah hijau atmosfera. Secara umum, terdapat keseimbangan antara ketibaan tenaga suria di Bumi dan kerugiannya di planet ini: sebanyak ia masuk, sebanyak yang dibelanjakan. Jika tidak, suhu permukaan bumi bersama-sama dengan atmosfera akan sama ada sentiasa naik atau turun. Mengapa Matahari bersinar dan tidak menyejuk selama berbilion tahun? Apakah "bahan api" yang memberikannya tenaga? Para saintis telah mencari jawapan kepada soalan ini selama berabad-abad, dan hanya pada awal abad ke-20 penyelesaian yang betul ditemui. Kini diketahui bahawa, seperti bintang lain, ia bersinar disebabkan oleh tindak balas termonuklear yang berlaku di kedalamannya. Apakah jenis tindak balas ini? Jika nukleus atom unsur cahaya bergabung ke dalam nukleus atom unsur yang lebih berat, maka jisim atom baru akan menjadi kurang daripada jumlah jisim dari mana ia terbentuk. Baki jisim ditukar kepada tenaga, yang dibawa oleh zarah yang dibebaskan semasa tindak balas. Tenaga ini hampir sepenuhnya ditukar kepada haba. Tindak balas pelakuran nukleus atom ini hanya boleh berlaku pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi melebihi 10 juta darjah. Itulah sebabnya ia dipanggil termonuklear. Bahan utama yang membentuk Matahari ialah hidrogen, yang menyumbang kira-kira 71% daripada jumlah jisim bintang. Hampir 27% kepunyaan helium, dan baki 2% berasal dari unsur yang lebih berat seperti karbon, nitrogen, oksigen dan logam. "bahan api" utama Matahari ialah hidrogen. Daripada empat atom hidrogen, hasil daripada rantaian transformasi, satu atom helium terbentuk. Dan daripada setiap gram hidrogen yang mengambil bahagian dalam tindak balas, 6x1011 J tenaga dibebaskan! Di Bumi, jumlah tenaga ini cukup untuk memanaskan 1000 m3 air dari suhu 0° C ke takat didih. Mari kita pertimbangkan mekanisme tindak balas termonuklear untuk menukar hidrogen kepada helium, yang nampaknya paling penting bagi kebanyakan bintang. Ia dipanggil proton-proton, kerana ia bermula dengan pendekatan rapat dua nukleus atom hidrogen - proton. Proton bercas positif, oleh itu ia menolak satu sama lain, dan, mengikut undang-undang Coulomb, daya tolakan ini adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dan harus meningkat dengan cepat dengan pendekatan yang dekat. Walau bagaimanapun, pada suhu dan tekanan yang sangat tinggi, halaju pergerakan haba zarah adalah sangat tinggi, dan zarah-zarah itu sangat sesak, sehingga yang terpantas masih mendekati satu sama lain dan mendapati diri mereka berada dalam sfera pengaruh kuasa nuklear. Akibatnya, rantaian transformasi mungkin berlaku, yang akan berakhir dengan kemunculan nukleus baru, yang terdiri daripada dua proton dan dua neutron - nukleus helium. Tidak setiap perlanggaran dua proton menghasilkan tindak balas nuklear. Selama berbilion tahun, proton boleh terus berlanggar dengan proton lain tanpa pernah mengalami transformasi nuklear. Tetapi jika, pada saat pendekatan dekat dua proton, satu lagi kejadian yang tidak mungkin untuk nukleus berlaku - pereputan proton menjadi neutron, positron dan neutrino (proses ini dipanggil pereputan beta), maka proton dan neutron akan bergabung menjadi nukleus hidrogen-deuterium yang stabil. Nukleus deuterium (dayton) mempunyai sifat serupa dengan nukleus hidrogen, hanya lebih berat. Tetapi, tidak seperti yang terakhir, nukleus deuterium tidak boleh wujud untuk masa yang lama di kedalaman bintang. Dalam beberapa saat, setelah berlanggar dengan proton lain, ia melekat pada dirinya sendiri, mengeluarkan kuantum gamma yang kuat dan menjadi nukleus isotop helium, di mana dua proton dikaitkan bukan dengan dua neutron, seperti dalam helium biasa, tetapi dengan satu. . Sekali setiap beberapa juta tahun, nukleus helium ringan itu datang begitu rapat sehingga mereka boleh bergabung menjadi nukleus helium biasa, "melepaskan" dua proton. Jadi, hasil daripada transformasi berturut-turut, nukleus helium biasa terbentuk. Positron dan sinar gamma yang dijana semasa tindak balas memindahkan tenaga kepada gas sekeliling, dan neutrino meninggalkan bintang sepenuhnya kerana mereka mempunyai keupayaan yang menakjubkan untuk menembusi ketebalan jirim yang besar tanpa menyentuh satu atom pun. Tindak balas hidrogen bertukar menjadi helium bertanggungjawab untuk fakta bahawa kini terdapat lebih banyak helium di dalam Matahari daripada di permukaannya. Sememangnya, persoalan timbul: apa yang akan berlaku kepada Matahari apabila semua hidrogen dalam terasnya terbakar dan berapa lama lagi ini akan berlaku? Ternyata dalam masa kira-kira 5 bilion tahun, kandungan hidrogen dalam teras akan berkurangan sehingga pembakarannya akan bermula di lapisan sekitar teras. Ini akan membawa kepada "inflasi" atmosfera suria, peningkatan saiz Matahari, penurunan suhu di permukaan dan peningkatan terasnya. Secara beransur-ansur, Matahari akan bertukar menjadi gergasi merah - bintang yang agak sejuk dengan diameter besar dengan atmosfera yang melebihi sempadan orbit Bumi. Kehidupan Matahari tidak akan berakhir di sana, dan ia akan mengalami lebih banyak perubahan sehingga akhirnya menjadi bola gas yang sejuk dan padat, di mana tiada tindak balas termonuklear berlaku.
Angin suria dan medan magnet antara planet. Pada akhir 50-an abad kedua puluh, ahli astrofizik Amerika Eugene Parker membuat kesimpulan bahawa memandangkan gas dalam korona suria mempunyai suhu yang tinggi, yang tetap sama dengan jarak dari Matahari, ia harus terus berkembang, memenuhi Sistem Suria. Keputusan yang diperoleh dengan bantuan kapal angkasa Soviet dan Amerika mengesahkan ketepatan teori Parker. Aliran jirim yang diarahkan dari Matahari, dipanggil angin suria, sebenarnya mengalir melalui ruang antara planet. Ia mewakili lanjutan korona suria yang berkembang; Ia terdiri terutamanya daripada nukleus atom hidrogen (proton) dan helium (zarah alfa), serta elektron. Zarah angin suria terbang pada kelajuan beberapa ratus kilometer sesaat, bergerak menjauhi Matahari dengan berpuluh-puluh unit astronomi - ke tempat medium antara planet Sistem Suria bertukar menjadi gas antara bintang jarang. Dan bersama-sama dengan angin, medan magnet suria juga dipindahkan ke ruang antara planet. Medan magnet umum Matahari sedikit mengingatkan Bumi dalam bentuk garis aruhan magnet. Tetapi garisan medan bumi berhampiran khatulistiwa tertutup dan tidak membenarkan zarah bercas yang diarahkan ke Bumi melaluinya. Garis medan suria, sebaliknya, terbuka di kawasan khatulistiwa dan memanjang ke ruang antara planet, membongkok seperti lingkaran. Ini dapat dijelaskan oleh fakta bahawa garis-garis daya kekal bersambung dengan Matahari, yang berputar mengelilingi paksinya. Angin suria, bersama-sama dengan medan magnet "beku" ke dalamnya, membentuk ekor gas komet, mengarahkannya menjauhi Matahari. Bertemu dengan Bumi dalam perjalanannya, angin suria sangat mengubah bentuk magnetosferanya, akibatnya planet kita mempunyai "ekor" magnet yang panjang, juga diarahkan dari Matahari. Medan magnet bumi bertindak balas secara sensitif terhadap aliran bahan suria yang bertiup ke atasnya.
Pengeboman dengan zarah bertenaga. Sebagai tambahan kepada angin suria yang "bertiup" secara berterusan, bintang kami berfungsi sebagai sumber zarah bercas bertenaga (terutamanya proton, nukleus atom helium dan elektron) dengan tenaga 106 - 109 volt elektron (eV). Ia dipanggil sinar kosmik suria. Jarak dari Matahari ke Bumi ialah 150 juta kilometer - zarah yang paling bertenaga meliputi dalam masa 10 - 15 minit sahaja. Sumber utama sinar kosmik suria ialah suar kromosfera. Menurut konsep moden, suar adalah pelepasan tenaga secara tiba-tiba yang terkumpul dalam medan magnet teras. Pada ketinggian tertentu di atas permukaan Matahari, kawasan muncul di mana medan magnet dalam jarak yang singkat berubah secara mendadak dalam magnitud dan arah. Pada satu ketika, garis medan tiba-tiba "bersambung semula", konfigurasinya berubah secara dramatik, yang disertai dengan pecutan zarah bercas kepada tenaga tinggi, pemanasan bahan dan penampilan sinaran elektromagnet keras. Dalam kes ini, zarah tenaga tinggi dilepaskan ke ruang antara planet dan sinaran kuat diperhatikan dalam julat radio. Walaupun para saintis nampaknya memahami "prinsip tindakan" suar dengan betul, belum ada teori terperinci tentang suar. Nyalaan ialah proses seperti letupan yang paling kuat yang diperhatikan pada Matahari, lebih tepat lagi dalam kromosferanya. Mereka boleh bertahan hanya beberapa minit, tetapi pada masa ini tenaga dilepaskan, yang kadang-kadang mencapai 1025 joule. Kira-kira jumlah haba yang sama berlalu dari Matahari ke seluruh permukaan planet kita dalam setahun penuh. Aliran sinar-X keras dan sinaran kosmik suria yang dijana semasa suar mempunyai pengaruh yang kuat terhadap proses fizikal di atmosfera atas Bumi dan ruang berhampiran Bumi. Jika langkah khas tidak diambil, instrumen ruang yang kompleks dan panel solar mungkin gagal. Malah terdapat bahaya pendedahan radiasi yang serius untuk angkasawan di orbit. Oleh itu, kerja sedang dijalankan di negara yang berbeza mengenai ramalan saintifik nyala suria berdasarkan pengukuran medan magnet suria. Seperti sinar-X, sinaran kosmik suria tidak sampai ke permukaan Bumi, tetapi boleh mengionkan lapisan atas atmosferanya, yang menjejaskan kestabilan komunikasi radio antara titik yang jauh. Tetapi tindakan zarah tidak terhad kepada ini. Zarah yang pantas menyebabkan arus kuat di atmosfera bumi, membawa kepada gangguan dalam medan magnet planet kita dan juga menjejaskan peredaran udara di atmosfera. Manifestasi yang paling menarik dan mengagumkan dari pengeboman atmosfera oleh zarah suria ialah aurora. Ini adalah cahaya di lapisan atas atmosfera, yang mempunyai bentuk kabur (meresap), atau rupa mahkota atau langsir (langsir), yang terdiri daripada banyak sinar individu. Cahaya biasanya merah atau hijau: ini adalah bagaimana komponen utama atmosfera - oksigen dan nitrogen - bersinar apabila disinari dengan zarah bertenaga. Tontonan jalur dan sinar merah dan hijau yang muncul secara senyap, permainan warna yang senyap, "tirai" yang bergoyang perlahan atau hampir seketika meninggalkan kesan yang tidak dapat dilupakan. Fenomena sedemikian paling baik dilihat di sepanjang bujur aurora, terletak di antara 10° dan 20° latitud dari kutub magnet. Semasa tempoh aktiviti suria maksimum di Hemisfera Utara, bujur beralih ke selatan, dan aurora boleh diperhatikan di latitud yang lebih rendah. Kekerapan dan keamatan aurora agak jelas mengikuti kitaran suria: pada maksimum aktiviti suria, hari yang jarang berlaku tanpa aurora, dan sekurang-kurangnya mereka boleh tidak hadir selama berbulan-bulan. Oleh itu, kehadiran atau ketiadaan aurora berfungsi sebagai penunjuk aktiviti suria yang baik. Dan ini membolehkan kita mengesan kitaran suria pada masa lalu, di luar tempoh sejarah apabila pemerhatian sistematik bintik matahari dijalankan.
Aktiviti suria dan kesihatan manusia. Alexander Leonidovich Chizhevsky membuat sumbangan besar kepada kajian pengaruh Matahari terhadap kejadian penyakit wabak. Hasil kajian ini mempunyai nilai tertentu: lagipun, dia bekerja dengan bahan dari era ketika perubatan belum tahu bagaimana untuk melawan sama ada wabak, taun, atau tipus. Sifat spontan kemunculan dan penyebaran wabak memberi harapan untuk mengenal pasti hubungan mereka dengan aktiviti suria "dalam bentuk tulennya." Menggunakan bahan yang luas, saintis menunjukkan bahawa wabak yang paling teruk dan mematikan sentiasa bertepatan dengan maksimum aktiviti suria. Corak yang sama ditemui untuk difteria, meningitis, polio, disentri dan demam merah. Dan pada awal 60-an, penerbitan saintifik muncul mengenai hubungan antara penyakit kardiovaskular dan aktiviti solar. Mereka menunjukkan bahawa orang yang telah mengalami satu serangan jantung paling terdedah kepada pendedahan matahari. Ternyata badan mereka tidak bertindak balas terhadap nilai mutlak tahap aktiviti, tetapi kepada kadar perubahannya. Di antara manifestasi pelbagai aktiviti suria, suar kromosfera menduduki tempat yang istimewa. Proses letupan yang kuat ini memberi kesan ketara kepada magnetosfera, atmosfera dan biosfera Bumi. Medan magnet bumi mula berubah secara rawak, dan ini adalah punca ribut magnet. Pada tahun 30-an abad kedua puluh di bandar Nice (Perancis), secara tidak sengaja telah diperhatikan bahawa bilangan infarksi miokardium dan strok pada orang tua meningkat dengan mendadak pada hari-hari apabila terdapat gangguan teruk dalam komunikasi di pertukaran telefon tempatan, sehingga kepada pemberhentiannya sepenuhnya. Seperti yang ternyata kemudiannya, gangguan komunikasi telefon disebabkan oleh ribut magnet. Maklumat mengenai pengaruh medan magnet pada tubuh manusia telah tersedia pada zaman dahulu. Sifat penyembuhan magnet diterangkan oleh Aristotle dan Pliny the Elder, Paracelsus dan William Gilbert. Ia kini telah ditubuhkan bahawa medan magnet terutamanya mempengaruhi sistem pengawalseliaan badan (saraf, endokrin dan peredaran darah). Kesannya menghalang refleks berhawa dingin dan tidak bersyarat dan mengubah komposisi darah. Tindak balas terhadap medan magnet ini dijelaskan terutamanya oleh perubahan dalam sifat larutan akueus dalam tubuh manusia. Pada tahun 1934, saintis Inggeris John Bernal dan Ralph Fowler membuat hipotesis bahawa air boleh mempamerkan sifat yang wujud dalam kristal pepejal. Selepas itu, hipotesis ini telah terbukti secara eksperimen, dan pada masa kini kristal cecair tersebar luas dalam kehidupan seharian: ia digunakan dalam jam tangan elektronik, kalkulator, alat kelui dan peranti lain (monitor kristal cecair baru-baru ini muncul). Dalam keadaan biasa, struktur kristal air adalah sangat tidak stabil dan menunjukkan sedikit kesan. Tetapi jika air dilalui melalui medan magnet yang berterusan, struktur ini menjadi ketara, dan air itu sendiri memperoleh beberapa sifat luar biasa. Oleh itu, air "magnet" menghasilkan skala yang lebih sedikit, pemalar dielektriknya berubah, ia menyerap cahaya secara berbeza, dan percambahan benih dan pertumbuhan tumbuhan yang dirawat dengan air sedemikian berlaku dengan lebih cepat. Mana-mana organisma hidup mengandungi lebih daripada 70% air, yang merupakan sebahagian daripada sel dan tisu. Jika kita mengandaikan bahawa walaupun medan Bumi yang agak lemah cukup untuk "memagnetkan" air di dalam badan, maka semasa tempoh ribut magnet kita harus menjangkakan perubahan mendadak dalam proses penting. Oleh kerana proses ini berlaku pada peringkat sel, ribut magnet akan menyebabkan perubahan dalam tingkah laku semua makhluk hidup, daripada manusia kepada mikrob. Itulah sebabnya selama bertahun-tahun sinaran aktif Matahari peristiwa yang berbeza seperti Malam St. Bartholomew atau serangan belalang yang memusnahkan boleh berlaku.