Slunce vzniklo společně s celou Sluneční soustavou před 4,6 miliardami let. Jedná se o oranžového trpaslíka, který se nachází asi 26 000 světelných let od středu Galaxie.
Cesta fotonu z nitra Slunce
Při sezení doma, procházce lesem nebo opalování na pláži na nás neustále dopadá záření ze Slunce, které je tvořeno fotony. Ze Slunce na Zemi je to necelých 150 milionů kilometrů. Světlo tuto vzdálenost překoná asi za 8 minut, ale cesta fotonu je ve skutečnosti mnohem složitější.
Slunce: Energie a teplota
Průměr Slunce je asi 1,4 milionů kilometrů, což je více než stonásobek Země. To hlavní se odehrává v jeho jádru, kde teplota dosahuje 15 milionů stupňů Celsia. Uvnitř Slunce panují podmínky, které umožňují termonukleární reakce, při kterých dochází ke slučování atomových jader. Pokud to zjednodušíme, můžeme říct, že z vodíku vzniká v nitru Slunce hélium a při tomto procesu se uvolňuje velké množství energie.
Radiační zóna
Jádro Slunce obklopuje radiační zóna. Přenos energie v této oblasti probíhá zářením. Přestože se fotony pohybují rychlostí světla, jsou neustále absorbovány a vyzařovány okolní hmotou. Proto trvá stovky tisíc let, než radiační zónou projdou. Neustálým pohlcováním a absorbováním také klesá jejich vlnová délka. Do radiační zóny vstupují jako nebezpečné krátkovlnné záření gama, ale ven se dostávají převážně ve formě viditelného záření.
Fotosféra: Viditelné záření
Nad radiační zónou se nachází konvektivní zóna, ve které probíhá přenos energie prouděním. Horký materiál se dostává nahoru, kde se vyzářením energie ve formě světla ochladí, a klesá zpět do spodních vrstev. Poté následuje fotosféra, což je část slunečního „povrchu“, ze které přichází viditelné záření. Teplota v ní dosahuje už „jen“ 6 tisíc stupňů Celsia. Nad fotosférou je chromosféra, kterou tvoří řídký plyn, takže je pro většinu záření prostupná a není vidět.
Sluneční koróna
Nejvyšší vrstvou sluneční atmosféry je koróna, která má několik milionů kilometrů a volně přechází do kosmického prostoru. Není asi překvapením, že teplota ve Slunci směrem od jádra klesá. V koróně ale zase roste až na 1,5 milionů stupňů. Přesné důvody zatím nejsou známy.
Zatmění Slunce
Korónu lze pozorovat speciálním přístrojem (koronografem), který pomoci kotoučku odstíní samotný sluneční disk a také při úplném zatmění Slunce, kdy disk zakryje náš Měsíc. Úplné zatmění Slunce je vidět ve velmi úzkém pásu, který bohužel v tomto století nebude procházet územím České republiky, takže kdo chce vidět úplné zatmění, musí cestovat do zahraničí.
Uvidíme ale částečné zatmění Slunce. Dne 10. června 2021 bude sluneční kotouč při pohledu z Česka zakryt ze 17 %, 25. října pak ze 42 % a v srpnu 2026 dokonce z 88 %.
Výzkum Slunce
Slunce patří mezi velmi klidné hvězdy, ale jeho aktivita rozhodně není neměnná. Dochází na něm k erupcím a výronům hmoty. Nabité částice mohou ohrozit astronauty ve vesmíru, družice, ale třeba také energetické soustavy. Proto je Slunce neustále monitorováno. Sluneční činnost se řídí cykly. Nejslavnějším je jedenáctiletý cyklus sluneční činnosti. Při jeho maximu dochází k většímu počtu erupcí a ve fotosféře můžeme pozorovat více slunečních skvrn, což jsou chladnější místa o velikosti až několika Zemí.
Sonda Solar Orbiter
Slunce je zkoumáno družicemi a sondami, které mohou jeho činnost sledovat nepřetržitě. Některé se ke Slunci i přiblíží. V roce 2020 odstartovala do vesmíru evropská sonda Solar Orbiter, která se ke Slunci dostane až na 42 milionů kilometrů. Na čtyřech z deseti přístrojů se podílely české firmy a vědecké instituce. Jedním z hlavních cílů sondy je výzkum koróny. Solar Orbiter bude spolupracovat s americkou sondou Parker Solar Probe, která se postupně dostane ke Slunci na rekordní vzdálenost jen 6 milionů kilometrů.
Hvězda mezi dalekohledy
Výzkum Slunce ale není jen o sondách. Na začátku roku 2020 byl na Havaji dokončen nejvýkonnější dalekohled na světě s názvem Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST). Zkoušeli jste někdy zapálit lupou třeba slámu? Dalekohled DKIST je trochu větší lupa, i když ve skutečnosti nepoužívá čočku ale soustavu zrcadel. To největší má průměr čtyři metry. Celá soustava musí být chlazena, aby observatoř nevyhořela!
Zánik Slunce
Hvězdy se rodí, žijí a umírají. Ve vesmíru platí pravidlo, že čím je hvězda hmotnější, tím kratšího věku se dožije a tím bouřlivější je její konec. Slunce je na tom relativně dobře. Ještě pár miliard let bude zářit tak, jako je tomu dnes. Poté začne zvětšovat svou velikost a stane se rudým obrem. V ohnivé náručí Slunce zaniknou Merkur, Venuše a zřejmě i Země. Následně Slunce odhodí svou plynnou obálku a na jeho místě zůstane malý a velmi hustý objekt – bílý trpaslík. Jedná se v podstatě o obnažené jádro hvězdy, které postupně chladne.
