Aurinko

Aurinko (309K)

Auringon synty ja kuolema

Alkuräjähdyksessä syntyi runsaasti vetyatomeja.
Aurinko syntyi kuten muutkin tähdet etupäässä vetyatomien vetäytyessä painovoiman
vaikutuksesta kohti toisiaan. Voima kasvaa mitä lähemmäksi atomit tulevat toisiaan.
Syntyi aluksi kaasupilviä, jotka puristuivat edelleen kasaan. Lämpö on atomien
ja molekyylien liikettä ja tämä liike eli lämpö myös kasaantui, kunnes noin
13,6 miljoonan asten lämpötilassa vety-ytimet yhtyivät parittain helium-ytimiksi.
Koska heliumin sidosenergia on pienempi kuin kahden vedyn, vapautuu siinä runsaasti energiaa.
Atomien yhtymistä kutsutaan fuusioksi. Vetypommi toimii samalla mekanismilla.
Aurinko toimii siis kuin vetypommi.

Vetyatomin ydin on protoni, jolla on positiivinen sähkövaraus. Se vetää puoleensa elektronia,
jolla on vastaavan suuruinen negatiivinen sähkövaraus. Vedyn ytimeen voi liittyä vielä
protonin kokoinen neutroni, jolla ei ole sähkövarausta. Syntyy raskas vety eli deuterium tai
voi tulla kaksi neutronia, jolloin vedyn isotooppi on tritium.

Ongelmana on, miten saamme yhtymään kaksi vety-ydintä eli protonia heliumytimeksi,
koska samanmerkkiset sähkövaraukset hylkivät voimakkaasti toisiaan. Edellä mainitussa
13,6 asteen lämpötilassa on protonien nopeus niin suuri, että ne voittavat sähköisen voiman.
Kun Protoni törmää toiseen protoniin ydinvoimat liimaavat ne yhteen ja
samalla vapautuu osa ydinenergiasta.

Aurinko syntyi noin 4,7 miljardia vuotta sitten ja se kestää vielä noin viisi miljardia vuotta.
Sitä ennen Aurinko kuumenee ja noin 900 miljoonan vuoden kuluttua maan keskilämpötila on liian
kuuma nykyiselle elämälle. Hiilidioksidin ja metaanin lisääntyminen ilmakehässä
voi tehdä elämän sietämättömäksi jo sitä ennen. Viiden miljoonan vuoden kuluttua Aurinko nielaisee
sisäplaneetat Merkuriuksen ja Venuksen ja Maan pinta sulaa.

240px-Aldebaran-Sun_comparison-fi_svg (9K)
Aluksi Aurinko kasvaa kuten Aldebaran kuvassa.

Ydinfuusio estää ainetta puristumata gravitaatiovoiman vaikutuksesta, mutta kun vety loppuu,
Auringon raskaampi sisäosa romahtaa kasaan ja ulkoiset kevyet kaasut jäävät leijumaan
keskustan ympärille renkaaksi. Sisosasta tulee neutronitähti.

Planetaarinensumu (96K)

Auringon tarkastelu

Aurinkoa ei saa katsoa ilman suodattimia. Aurinkolasit eivät ole riittävä suoja, ne eivät ole tarkoitettu
Auringon katseluun vaan ympäristön tarkkailuun. 1945 oli auringonpimennys ja silloin savustimme ikkunalasin palasia nuotiolla.
Se ei kuitenkaan ole turvallinen, koska savustus ei aina onnistu tarpeeksi tasaisesti.
Nykyisin on saatavilla monia mahdollisia suodattimia. Hitsauslasitkin käyvät. Auringon katseluun on
saatavissa sitä varten erityisesti valmistettuja kalvoja ja silmälaseja.
Esimerkiksi auringonpimennykseen nämä keinot riittävät.

Aurinkosuojalasit (190K) 040120112376 (105K) pilkut (8K)
Kuvissa on vasemmalla alumiinisuodatin kiikarissa, keskellä erikseen valmistetut silmälasit ja oikealla on alumiinikalvo kamerassa ja
vastaavalla järjestelyllä otettu kuva Auringosta, jossa on pilkkupari.

Heijastaminen (217K) Myös kaukoputkella tai kiikarilla voi heijastaa Auringon kuvan.

Turvallisin ja monipuolisin on ns. aurinkoputki. Se vastaanottaa vain hehkuvan vedyn yhden värin, ns vedyn "alfaviivan".
Alla kuvissa on kaksi erilaista aurinkoputkea. Oikeanpuolinen on Uranuksen aurinkoputki.

aurinkoputki (139K) omaauputki (206K)

Alla aurikoputkella otettuja kuvia Auringosta. Oikeanpuoleinen ositteisen auringonpimennyksen aikaan.
15.5.2017Aurinko (85K) Auringonpimennys2015g (64K)

1,5 miljoonaa kilometriä Maasta Aurinkoon päin ns lagrangen pisteessä kuvaa SOHO Aurinkoa erilaisin menetelmin.
Lagrangen pisteessä, L1 Maan ja Auringon painovoimat kumoavat toisensa ja satelliitti on helppo pitää paikallaan.
ScreenHunter_16 Feb. 18 18.32 (84K)
FEA8.tmp (164K)

Vähän lukuarvoja.

Auringon keskietäisyys maasta on 149,6 miljoonaa km, mikä on kolmen numeron tarkkuudella 150 miljoonaa km. Tätä keskietäisyyttä
kutsutaan astronomiseksi yksiköksi AU. Uranuksen aurinkokuntamallissa 1 AU on 1 km.
Silloin 150 km on 1 mm mallissa. Edellä mainittu Lagrangen piste 1 on mallissa 10 m Maan mallista auringon malliin päin.
Planeettojen etäisyydet ilmoitetaan AU yksikköinä. Mallissa ne ovat siten kilometrejä.

Auringon halkaisija on 1 392 000 000 m, joka on mallissa 9,3 m. aumalli (26K)

Auringon malli

Auringon malli on Elonkierrossa, Jokioisilla (Koordinaatit: 60.804168, 23.462849

Auringon säde on 696 miljoonaa km. Kun 696 jaetaan 150:lla saadaan mallin säde 4,64 m eli halkaisijaksi 9,28 m likimäärin 9,3 m.

99% aurinkokunnan massasta on Auringossa. Loput 1%  massasta on planeetoissa ja pienkappaleissa.

Aurinko säteilee Maan pinnalla noin 1,4 kW (=1400W) teholla jokaiselle neliömetrille. Tavallisen 100 W lampun valo ei siksi Auringon paisteessa paljoa erotu. Metrin etäisyydelle 100 W lamppu antaa neliömetrille vain noin 8 W.

Auringon pintalämpötila on n. 5000 oC, minkä vuoksi se säteilee enimmillään keltaista valoa.
Auringon ytimen lämpötila on 15 miljoonaa astetta ja siellä vety fuusioituu heliumiksi ja tästä vapautuu ytimien sidosenergiaa, jolla Aurinko toimii.

aurinkomallip (322K)

Aurinkoa ei saa katsoa paljain silmin edes sen laskiessa tai noustessa. Kiikarilla tai kaukoputkella katsottaessa silmän verkkokalvo tuhoutuu hetkessä; nehän ovat polttolaseja. Uranuksella on useita eri keinoja katsella Aurinkoa turvallisesti (Kysy!).

Aurinko saa energiansa vedyn yhtyessä heliumiksi ns. fuusioreaktiossa. Osa atomien ytimiä sitovasta energiasta vapautuu tällöin. Noin viiden miljardin vuoden kuluttua vety vähenee niin paljon, että tämä ydinreaktio sammuu. Aurinko romahtaa, jolloin lämpötila sisäosissa lisääntyy ja alkaa uusi fuusioreaktio, jossa helium muuttuu hiileksi. Seurauksena pintaosat laajenevat noin Maan radalle asti. Auringon mallia pitäisi kasvattaa silloin noin kilometrin korkuiseksi. Tällaisesa tilassa on nyt Orionin tähdistön Betelgeutse.

Ilman Aurinkoa ei Maassa olisi elämää. Elämä Maassa on mahdollista, koska Aurinko on juuri sopivalla etäisyydellä ja se on toiminut miljardeja vuosia lähes muuttumattomalla teholla. Auringon toiminnan hiljeneminen johtaisi jääkauteen ja toiminnan kiihtyminen tekisi ilmaston tukalan kuumaksi, syntyisi myrskyjä, katoja, nälänhätää ja tulipaloja. Sähkölaitteet menisivät sekaisin ja ihomme palaisi ja näkömme vaurioituisi. Onneksi näin pahaa tilannetta ei ole näköpiirissä miljardiin vuoteen.

Useimmissa vanhoissa kulttuureissa Aurinkoa on palvottu; nykyisin auringonpalvonta on muuttanut muotoaan. Liian innokas auringonpalvonta voi kuitenkin olla vaarallista.


Alkuun
Merkurius ja Venus
Maa
Mars
Asteroidivyöhyke ja kääpiöplaneetta Ceres
Jupiter
Jupiterin kuut
Saturnus
Saturnuksen kuut
Uranus
Neptunus
Aurinkokunnan rajat