Күннің ішкі құрылысы

Күннің ішкі қабаттарында тереңдеген сайын температура артады. Температураның артуымен бірге қысым Р, тығыздық да артады. Күннің ішкі қабаттарындағы температура Т, қысым Р, тығыздық теория жүзінде анықтауға болады. Қарапайым жолмен анықтағымыз келсе, онда күннің затын идеал газ деп, ал ішкі нүктелерде гидростатикалық тепе-теңдік шарты орындалады деп есептейді. Күннің АВ элементар қабатын қарастырамыз. Жоғары бетінде қысым Р₁, ал төменгі бетінде қысым Р₂ болсын (2-сурет).

Көлемнің элементіне әсер ететін ауырлық күші мен қысым күші болады. Гидростатикалық тепе-теңдік шарты көлемнің элементіне қатысты былай жазылады:

орташа тығыздық, Н- көлемнің биіктігі, g- ауырлық күштің үдеуі.

2-сурет. Күннің ішкі қабаттарының қысысы

Орташа тығыздықты жоғарғы және төменгі қабаттардың тығыздықтарының арифметикалық орта шамасы деуге болады:

Идеал газдың негізгі күй теңдеуін қолданып, мына өрнекті шығарамыз:

аламыз.

Осы өрнекті тепе-теңдік шартына қойып RT/ өлшем бірлігі қашықтықтық өлшем бірлігіндей болып және оның белгілі физикалық мағынысы болады: егерде биіктік және температура тұрақты болған жағдайда қысым мен тығыздық 3 есе артады. Шындығында, болғанда P₂=3P₁. Осы Н шама биіктік шкаласы деп аталады, себебі бұл шама тығыздықтың сапалы өзгеруі қай қашықтықта болатынын көрсетеді. Егер Т=10000 К, (иондалған сутек), (Күннің бетіне жақын қабат) болса, Н=6 . Одан тереңірек температураның шамасы жоғары болғандықтан тығыздықтың артуы баяу болады.

Күннің ішкі құрылысын анықтау үшін, күннің затының таралуы біркелкі деп есептейміз. Бірақ, осындай жағдай тек Күннің орташа нүктесінде немесе центрден жарты радиус қашықтықта орындалуы мүмкін. Орташа тығыздық , осы тереңдікте қысым . Ауырлық күштің g үдеуін есептейік.

Себебі, Күннің заты біркелкі таралғанда радиусы тең сфераның массасы Күннің 1/8 тең. Қысым Р тең болады:

Қысым және тығыздықтан осы қабаттың температурасын есептеуге болады:

Біркелкі Күннің R тереңдігінде физикалық күйінің сипаттары:

, p=6.6 Па Т=2800000К

(1,3г/см³) (6,1 ) (3400000К)

Жақшаның ішіндегі мәндер дәл әдіспен анықталған. Күннің центрінде Т температура, қысым, тығыздық келтірілген шамалардан көп болу керек. Төменгі кестеде күннің физикалық сипаттамаларының тереңдікпен өзгеруі берілген.

Күннің ішкі құрылысының моделі

Центрден арақашықтық	Температура,Т(К)	Қысым Р (Па)	Тығыздық (г/см3)
	1,55 · 107	2,3 · 1016
0,2	9,42 · 106	4,4 · 1015	35,3
0,5	3,98 · 106	7,0 · 1013	1,32
0,8	1,38 · 106	1,6 · 1012	0,09
0,98	9,96 · 104	1,7 · 109	0,001
1,00	4,56 · 103	1,2 · 104	0,74 · 10-7

 

Күннің центрінде температура, қысым, тығыздық өте жоғары болғандықтан термоядролық реакциялар жүруіне жағдай туады. Қазіргі көзқарас бойынша Күннің энергиясының көзі термоядролық реакциялар: сутектің ядролары қосылып гелийдің ядролары пайда болады. Осындай термоядролық реакциялар екі жолмен жүруі мүмкін:

1) Протон-протон реакциясы (р-р);

2) көміртегі-азот циклы (C-N).

Төменгі кестеде реакциялар келтірілген.