Основные концепции происхождения Солнечной системы

    Государственное образовательное учреждение

    Высшего профессионального образования

    «Волгоградский государственный социально-педагогический университет» 

    Факультет экономики и управления

    Кафедра экономики и управления 
 
 

    Основные  концепции происхождения  Солнечной системы

    Контрольная работа 
 

       Выполнила:

                 Проверил:     
 
 
 
 

Волгоград – 2011

    ВВЕДЕНИЕ 

    Солнечная система состоит из центрального небесного тела — звезды Солнца, 9 больших планет, обращающихся вокруг него, их спутников, множества малых  планет — астероидов, многочисленных комет и межпланетной среды. Большие  планеты располагаются в порядке  удаления от Солнца следующим образом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Три последние планеты можно наблюдать с Земли только в телескопы. Остальные видны как более или менее яркие кружки и известны людям со времен глубокой древности.

    Один  из важных вопросов, связанных с  изучением нашей планетной системы  — проблема ее происхождения. На протяжении веков и даже тысячелетий ученые пытались выяснить прошлое, настоящее  и будущее Вселенной, в том  числе и Солнечной системы. Однако возможности планетной космологии и по сей день остаются весьма ограниченными  — для эксперимента в лабораторных условиях доступны пока лишь метеориты  и образцы лунных пород. Ограничены и возможности сравнительного метода исследований: строение и закономерности других планетных систем пока еще  недостаточно изучены. 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Гипотезы о происхождении  солнечной системы 

    К настоящему времени известны многие гипотезы о происхождении Солнечной  системы, в том числе предложенные французским философом Декартом (1956 – 1650),  французским биологом и математиком Бюффоном (1707 – 1788), немецким философом И.Кантом (1724—1804), французским математиком и физиком П.Лапласом (1749—1827) и британским физиком – теоретиком Джеймсом Хопвудом Джинсом (1877 – 1946).

    По  Декарту, все тела образованы из трех элементов: огня, воздуха и воды. Огонь — самая тонкая и самая  пронизывающая жидкость на свете, «все его частицы движутся с такой  необычайной скоростью и так  малы, что нет других тел, способных  их задержать; кроме того, эти частицы  не имеют определенной величины, фигуры или расположения». Частицы второго  элемента, воздуха, обладают определенной величиной и фигурой; Декарт сравнивает их с песчинками или пылинками. Частицы  земли (третьего элемента) более крупные  и обладают «малым движением» или  «совершенно не имеют никакого движения». Элементы возникли в результате движения материи и трения материальных масс.

    Декарт  считал, что движение во Вселенной возможно только в виде вихрей, внутри которых частицы перемещаются в результате ударов друг о друга. Каждый вихрь порождает солнечную систему. Солнце возникло в результате концентрации частиц огненного элемента в центре вихря, планеты — из звезд, в которых элементы огня заменились элементами земли. Планеты увлекаются вращением вихря и сохраняют вращение вокруг его оси, а также вокруг центра вихря — Солнца. Кометы представляют собой твердые тела и произошли из третьего элемента. Они обладают быстрым движением и могут выйти за пределы одного вихря.

    Несмотря  на фантастичность космогонии Декарта  и ее несостоятельность в объяснении известных уже в то время фактов (например, закономерностей в движении; планет, установленных Каплером), она была прогрессивной и сыграла в истории науки выдающуюся роль. Прогрессивна идея объяснить происхождение и развитие мира из свойств материи, не менее прогрессивна универсальная идея развития, хотя эта идея и была метафизичной (развитие мыслилось механистически, без перехода постепенных количественных изменений в изменения качественные, без скачков на этой основе).

    В 1749-м году француз Бюффон в первом томе своей книги «Естественная  история» предложил одну из первых космогонических гипотез, ставших  известных в научном мире после  того, как Коперник «поместил» Солнце в центр мира.

    По  его мнению, однажды большая комета столкнулась с Солнцем, благодаря  чему произошёл выброс солнечного вещества. Это вещество, разбившись на части, образовало планеты и их спутники.

    Бюффон  не задаётся вопросом о происхождении  комет и Солнца. Он считал кометы телами, не принадлежащими Солнечной системе. Кроме того, он ошибочно полагал, что Солнце и кометы являются твёрдыми телами. При скользящем столкновении гигантской кометы с таким Солнцем, последнее должно было приобрести вращение и потерять часть своей массы, которая, расплавившись при ударе, смогла бы образовать вращающиеся вокруг Солнца тела. При этом, все будущие планеты должны приобрести то движение, которое и наблюдается в Солнечной системе: в одном направлении, в плоскости, близкой к плоскости экватора Солнца. Бюффон попытался объяснить наиболее значимые особенности существования нашей планетной системы.

    По  Бюффону, спутники планет образовались ещё на той стадии, когда сами планеты были жидкими и имели  значительную скорость вращения вокруг собственной оси. Из-за быстрого вращения от экваторов планет должны были отделяться частицы вещества, которое и пошло на образование спутников. Как мы увидим, в других космогонических гипотезах эта идея отрыва вещества от быстро вращающихся тел не останется не замеченной.

    Точка зрения И. Канта заключалась в  эволюционном развитии холодной пылевой  туманности, в ходе которого сначала  возникло центральное массивное  тело — Солнце, а потом родились и планеты. П. Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под действием  силы всемирного тяготения, туманность вследствие закона сохранения момента  импульса вращалась все быстрее  и быстрее. Под действием больших  центробежных сил, возникающих при  быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца, превращаясь в результате охлаждения и конденсации в планеты. Таким образом, согласно теории П. Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Несмотря на такое различие между  двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи — Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И поэтому такую идею иногда называют гипотезой Канта—Лапласа. Однако от этой идеи пришлось отказаться из-за множества математических противоречий, и на смену ей пришло несколько  «приливных теорий».

    Наиболее  знаменитая теория была выдвинута сэром  Джеймсом Джинсом, известным популяризатором  астрономии в годы между Первой и Второй мировыми войнами. (Он также был ведущим астрофизиком, и лишь в конце своей карьеры обратился к созданию книг для начинающих.)

    Рис. 1. Приливная теория Джинса. Звезда проходит рядом с Солнцем,

    вытягивая из него вещество (рис. А и В); планеты  формируются

      из этого материала  (рис. С) 

    Согласно  Джинсу, планетное вещество было «вырвано»  из Солнца под воздействием близко проходившей звезды, а затем распалось  на отдельные части, образуя планеты. При этом наиболее крупные планеты (Сатурн и Юпитер) находятся в  центре планетной системы, где некогда  находилась утолщенная часть сигарообразной туманности.

    Если  бы дела действительно обстояли таким образом, то планетные системы были бы чрезвычайно редким явлением, так как звезды отделены друг от друга колоссальными расстояниями, и вполне возможно, что наша планетная система могла бы претендовать на роль единственной в Галактике. Но математики снова бросились в атаку, и в конце концов приливная теория присоединилась к газообразным кольцам Лапласа в мусорной корзине науки. 
 
 

    2. Современные теории происхождения солнечной системы 

    Согласно  современным представлениям, планеты  солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет  назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика  О.Ю. Шмидта (1891—1956), который показал, что проблемы космологии можно решить согласованными усилиями астрономии и  наук о Земле, прежде всего географии, геологии, геохимии. В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании  планет путем объединения твердых  тел и пылевых частиц. Возникшее  около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное  движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением  облака вокруг Солнца.

    Пылевые частицы сконцентрировались в центральной  плоскости, образовав слой повышенной плотности. Когда плотность слоя достигла некоторого критического значения, его собственное тяготение стало  «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчивым и  распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь друг с другом, они  образовали множество сплошных плотных  тел. Наиболее крупные из них приобретали  почти круговые орбиты и в своем  росте начали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих  планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к  себе оставшееся вещество газопылевого облака. В конце концов сформировалось девять больших планет, движение которых  по орбитам остается устойчивым на протяжение миллиардов лет.

    С учетом физических характеристик все  планеты делятся на две группы. Одна из них состоит из сравнительно небольших планет земной группы —  Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Их вещество отличается относительно высокой плотностью: в среднем около 5,5 г/см³, что в 5,5 раза превосходит плотность воды. Другую группу составляют планеты -гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают огромными массами. Так, масса Урана равна 15 земным массам, а Юпитера— 318. Состоят планеты-гиганты главным образом из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Судя по всему, у этих планет нет твердой поверхности, подобной поверхности планет земной группы. Особое место занимает девятая планета — Плутон, открытая в марте 1930 г. По своим размерам она ближе к планетам земной группы. Не так давно обнаружено, что Плутон — двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс.

    В процессе образования планет их деление  на две группы обусловливается тем, что в далеких от Солнца частях облака температура была низкой и  все вещества, кроме водорода и  гелия, образовали твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В составе самых массивных планет — Юпитера и Сатурна, кроме того, оказалось значительное количество газов. В области планет земной группы температура была значительно выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) остались в газообразном состоянии, и, следовательно, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались в основном из силикатов и металлов.

    Также из современных гипотез происхождения солнечной системы известна электромагнитная гипотеза шведского астрофизика X. Альвена, усовершенствованная Ф. Хойлом.. Альвен исходил из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем. Туманность, окружавшая светило, состояла из нейтральных атомов. Под действием излучений и столкновений атомы ионизировались. Ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце теряло свой вращательный момент, передавая его газовому облаку.

    Слабость  предложенной гипотезы заключалась  в том, что атомы наиболее легких элементов должны были ионизироваться ближе к Солнцу, атомы тяжелых  элементов - дальше. Значит, ближайшие  к Солнцу планеты должны были бы состоять из наилегчайших элементов - водорода и гелия, а более отдаленные - из железа и никеля. Наблюдения говорят  об обратном. Чтобы преодолеть эту трудность, английский астроном Ф. Хойл предложил новый вариант гипотезы. Солнце зародилось в недрах туманности. Оно быстро вращалось, и туманность становилась все более плоской, превращаясь в диск. Постепенно диск начинал тоже разгоняться, а Солнце тормозилось. Момент количества Движения переходил к диску. Затем в нем образовались планеты. Если предположить, что первоначальная туманность уже обладала магнитным полем, то вполне могло произойти перераспределение углового момента.

    Трудностями и противоречиями гипотезы Хойла являются следующие: во-первых, нелегко представить, как могли "отсортироваться" избыточный водород и гелий в первоначальном газовом диске, из которого образовались планеты, поскольку химический состав планет явно отличен от химического состава Солнца; во-вторых, не совсем ясно, каким образом легкие газы покинули Солнечную систему; в-третьих, главной трудностью гипотезы Хойла является требование слишком сильного магнитного поля у "протосолнца", резко противоречащее современным астрофизическим представлениям.

    Еще одна гипотеза, выдвинутая акад. В. А. Амбарцумяном, состоит в том, что звезды образуются из некоторого сверхплотного вещества. Основой этого кажущегося неожиданным предположения является вывод, что в наблюдаемой Вселенной процессы распада преобладают над процессом соединения. Если это так, то наиболее важный космогонический процесс - образование звезд - должен быть переходом вещества из более плотного состояния в менее плотное, а не наоборот.

    Гипотеза, как мы видим, требует, чтобы во Вселенной  существовал материал — сверхплотное вещество, которого еще никто ни при каких обстоятельствах не наблюдал и многие свойства которого остаются неизвестными. Является ли это обстоятельство недостатком гипотезы? На  первый взгляд может показаться, что это именно так. Однако нужно отдавать себе отчет в том, что, изучая проблему происхождения звезд и звездных систем, мы выходим за круг явлений, связанных с обычной деятельностью человека. История показывает, что каждый раз, когда наука вторгалась в новую область исследования, старых понятий и закономерностей  оказывалось недостаточно для объяснения наблюдаемых явлений, возникала необходимость введения новых форм существования материи и новой логики для объяснения поведения материи. Исследование микромира, например, показало существование элементарных частиц и потребовало введения таких логических правил, как принцип неопределенности, или принцип неразличимости частиц в. квантовой статистике, которые, казалось бы, явно противоречат нашей обыденной логике. Так, например, установлена важная роль в эволюции небесных тел элементарной частицы нейтрино, обладающей непонятной для нашего разума способ­ностью проходить, не испытывая затруднений, сквозь материю. Нейтрино свободно пронизывает Землю и более массивные небесные тела, не изменяя траектории своего движения во Вселенной. Выяснилось, что именно это свойство нейтрино — почти полное отсутствие способности взаимодействовать с материей — мешало до сих пор их обнаружению.

    Исследование  области больших скоростей потребовало установления таких непривычных для нашей обыденной логики представлений, как различный ход времени в движущихся друг относительно друга системах или изменение инертной массы тела вследствие изменения его скорости.

    Сверхплотная  материя, если она существует, должна быть недоступна современным средствам  наблюдения, – так как она занимает очень малые объемы пространства и почти не излучает. Основные ее свойства — необычайно высокая плотность и огромный запас энергии, которая бурно выделяется при распаде такого вещества.

    Возможность существований сверхплотных масс материи рассматривалась Г. Р. Оппенгеймером, Г; М, Волковым. В. А. Амбарцумян и Г. С. Саакян показали, что могут существовать массы со сверхплотными ядрами, состоящими из тяжелые элементарных частиц - гиперонов. Радиусы таких объектов составляют всего несколько километров, а массы мало уступают массе Солнца, так что средняя плотность равна миллионам тонн на кубический сантиметр, а в центральных областях она еще намного выше.

    Конечно, эти расчеты пока только иллюстрируют возможность существования сверхплотной материи и не предопределяют ее свойств. Поэтому гипотеза образования звезд из сверхплотного вещества не могла еще дать начала для подробно разработанной теории эволюции звезд, как это имеет место для гипотезы образования звезд из газа. Но критерием правильности гипотезы является согласие вытекающих из нее следствий с наблюдаемыми явлениями, а не возможность построения в дан­ное время разработанной теории:

    Теория  важна лишь потому, что она позволяет  на основе гипотезы делать больше выводов  для сравнения с наблюдениями. Чем разработаннее теория, тем больше возможности проверки гипотезы.

    Нужно сказать, что некоторые явления в мире галактик, открытые в самое последнее время (о них будет рассказано ниже), служат серьезным аргументом в пользу гипотезы о происхождении звезд из сверхплотной материи. Для уверенных выводов чрезвычайно важно дальнейшее подробное исследование этих явлений.

    Можно указать и на наблюдательные данные, плохо согласующиеся с гипотезой  происхождения звезд из сверхплотного  вещества в результате бурного процесса. Таким фактом, например,  является существование рас­сеянных звездных скоплений, находящихся в устойчивом состоянии. Для устойчивости рассеянных скоплений нужно, чтобы средние скорости находящихся в них звезд были около 0,5 км/с, не больше. Наблюдения лучевых скоростей несобственных движений звезд в рассеянных скоплениях подтверждают предсказанные нужные для устойчивости малые значения скоростей членов скопления. Поэтому формирование звезд в рассеянном скоплении не должно было происходить в результате бурного процесса, при котором звездам сообщаются большие скорости.

    Итак, согласно классической гипотезе, Солнечная  система возникла из газопылевого облака, состоящего на 98% из водорода. В первоначальную эпоху плотность вещества в этой туманности была очень низка. Отдельные "куски" туманности двигались друг относительно друга с беспорядочными скоростями (около 1 км/с). В процессе вращения такие облака вначале превращаются в плоские дискообразные сгущения. Затем в процессе вращения и гравитационного сжатия в центре происходит концентрация вещества с наибольшей плотностью. Как пишет И. Шкловский, "в результате существования "магнитной" связи между отделившимся от протозвезды диском и ее основной массой из-за натяжения силовых линий вращение протозвезды будет тормозиться, а диск начнет уходить наружу по спирали. С течением времени диск вследствие трения "размажется", и часть его вещества превратится в планеты, которые таким образом "унесут" с собой значительную часть момента".

    Таким образом, в центре облака образуются солнца, а по периферии - планеты.

    Высказывается несколько гипотез по поводу подобного  образования солнц и планет. Одни склонны этот процесс связывать  с внешней причиной - вспышкой по соседству звезд. Так, С. К. Всехсвятский считает, что около нашего газопылевого облака 5 млрд. лет назад на расстоянии 3,5 световых лет вспыхнула звезда. Это и привело к разогреву газопылевой туманности, образованию Солнца и планет. Того же мнения придерживается и Клейтон (впервые эта идея была высказана в 1955 г. эстонским астрономом Эпиком). Согласно Клейтону, сжатие, в результате которого образовалось Солнце, было вызвано сверхновой, которая, взрываясь, сообщила движение межзвездному веществу и, как метла, толкала его впереди себя; так происходило до тех пор, пока за счет силы тяготения не сформировалось стабильное облако, продолжавшее сжиматься, превращая собственную энергию сжатия в тепло. Вся эта масса начала нагреваться, и за очень короткое время (десяток миллионов лет) температура внутри облака достигла 10-15 млн. градусов. К этому времени термоядерные реакции шли полным "ходом и процесс сжатия закончился. Принято считать, что именно в этот "момент", от четырех до шести миллиардов лет назад, и родилось Солнце.

    Эта гипотеза, имеющая небольшое число  сторонников, получила подтверждение  в результате изучения в 1977 г. американским ученым из Калифорнийского технологического института "метеорита Алленде", найденного в безлюдном районе северной Мексики. В нем обнаружено необычное сочетание химических элементов. Избыточное присутствие в нем кальция, бария и неодима указывает на то, что они попали в метеорит при вспышке сверхновой звезды по соседству с нашей Солнечной системой. Эта вспышка произошла менее чем за 2 млн. лет до образования Солнечной системы. Такая дата получена по результатам определения возраста метеорита по радиоизотопу алюминий-26, имеющему период полураспада Т =0,738 млн. лет.

    Другие  ученые, а их большинство, считают, что  процесс образования Солнца и  планет происходил в результате естественного  развития газопылевого облака при его  вращении и уплотнении. По одной  из таких гипотез считается, что  конденсация Солнца и планет произошла  из горячей газовой туманности (по И. Канту и П. Лапласу), а по другой - из холодного газопылевого облака (по О. Ю. Шмидту). Впоследствии гипотезу с холодным началом развивали академики В. Г. Фесенков, А. П. Виноградов и др.

    Наиболее  последовательным сторонником гипотезы образования Солнечной системы  из первичной "солнечной" туманности является американский астроном Камерон. Он связывает в единый процесс  образование звезд и планетных  систем. Вспышки сверхновых в процессе конденсации облаков межзвездной  среды вследствие их гравитационной неустойчивости являются как бы "стимуляторами" процесса звездообразования.

    Однако  ни одна из перечисленных гипотез  полностью не удовлетворяет ученых, поскольку с их помощью невозможно объяснить все нюансы, связанные  с происхождением и развитием  Солнечной системы. При образовании планет из "горячего" начала считают, что на ранней стадии они представляли собой высокотемпературные однородные тела, состоящие из жидкой и газовой фаз. В дальнейшем при остывании таких тел из жидкой фазы вначале выделялись железистые ядра, затем из сульфидов, окислов железа и силикатов сформировалась мантия. Газовая фаза привела к образованию атмосферы у планет и гидросферы на Земле.

    В настоящее время наибольшее признание  получила гипотеза "холодного" начала. Ее сторонники считают, что формирование Солнечной системы началось из газопылевого облака, располагавшегося в экваториальной плоскости нашей Галактики. Облако состояло в основном из следующих  летучих веществ: водорода, гелия, азота, кислорода, паров воды, метана и углерода, а также пылинок в виде окислов  кремния, магния и железа. Газы тоже присутствовали, и они конденсировались, образуя органические соединения, в  состав которых входит углерод. Затем  образовались углеводороды (соединения углерода с водородом) и соединения азота. Температура облака - 220° С. Вначале оно было однородным, а затем в нем стали появляться сгущения, главным образом за счет гравитационного сжатия. В итоге вещество в нем стало разогреваться и дифференцироваться путем разделения химических элементов и их соединений в поле силы тяжести.

    Подтверждением  зарождения солнечных систем из холодного  газопылевого облака служит открытие в 1977 г. американскими астрономами  такого процесса в созвездии Лебедя, отстоящего от нас на расстоянии 10 тыс. световых лет. В области этого  созвездия вначале был обнаружен  светящийся дискообразный объект. Так проявляют себя облака газа и пыли, вращающиеся вокруг уплотненного ядра. Для того чтобы заглянуть внутрь такого облака, ученые стали его периодически фотографировать в инфракрасных лучах. На снимках они увидели процесс зарождения новой звезды в центре облака и семейства планет на периферии. Диаметр этого облака соответствует диаметру нашей Солнечной системы. Ученые установили, что светимость облака, окружающего ядро, ежемесячно убывает на 1%. Частицы в облаке постоянно испытывают столкновения, в результате чего облако разогревается и светит. Скорость частиц при столкновениях уменьшается, а движение их по спирали приводит в конце концов к падению на ядро. В итоге плотность частиц в облаке уменьшается, уменьшается и его светимость. Ядро под действием гравитационных сил постепенно разогревается. После того как его масса станет свыше 0,08 Me, в нем начнут протекать термоядерные реакции. Облако в момент его обнаружения имело диаметр в 20 раз больше диаметра ядра и светилось в 10 раз ярче ядра. Через 100 лет, по расчетам астрономов, облако перестанет светиться, а ядро засияет в виде новой звезды. Затем потребуется еще 1000 лет, чтобы протозвезда набрала надлежащую массу для протекания в ней термоядерных реакций. 
 

    3. Солнце – центральное  тело нашей планетной  системы 

    Солнце  — ближайшая к Земле звезда, представляющая собой раскаленный  плазменный шар. Это гигантский источник энергии: мощность излучения его  очень велика — около 3,86×10²³ кВт. Ежесекундно Солнце излучает такое количество тепла, которого вполне хватило бы, чтобы растопить слой льда, окружающий земной шар, толщиной в тысячу км. Солнце играет исключительную роль в возникновении и развитии жизни на Земле. На Землю попадает ничтожная часть солнечной энергии, благодаря которой поддерживается газообразное состояние земной атмосферы, постоянно нагреваются поверхности суши и водоемов, обеспечивается жизнедеятельность животных и растений. Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля, нефти, природного газа.

    В настоящее время принято считать, что в недрах Солнца при огромнейших  температурах — около 15 млн. градусов — и чудовищных давлениях протекают термоядерные реакции, которые сопровождаются выделением огромного количества энергии. Одной из таких реакций может быть синтез ядер водорода, при котором образуются ядра атома гелия. Подсчитано, что в каждую секунду в недрах Солнца 564 млн т водорода преобразуются в 560 млн т гелия, а остальные 4 млн т водорода превращаются в излучение. Термоядерная реакция будет происходить до тех пор, пока не иссякнут запасы водорода. В настоящее время они составляют около 60 % массы Солнца. Такого резерва должно хватить по меньшей мере на несколько миллиардов лет.

    Почти вся энергия Солнца генерируется в его центральной области, откуда переносится излучением, а затем  во внешнем слое — передается конвекцией. Эффективная температура поверхности  Солнца — фотосферы — около 6000 К.

    Наше  Солнце — источник не только света  и тепла: его поверхность излучает потоки невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также  элементарных частиц. Хотя количество тепла и света, посылаемого на Землю Солнцем, на протяжение многих сотен миллиардов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений значительно меняется: она зависит от уровня солнечной активности.

    Наблюдаются циклы, в течение которых солнечная  активность достигает максимального  значения. Их периодичность составляет 11 лет. В годы наибольшей активности увеличивается число пятен и  вспышек на солнечной поверхности, на Земле возникают магнитные  бури, усиливается ионизация верхних  слоев атмосферы и т. д.