Ile razy słyszałeś zdanie „Słońce to zwykła gwiazda?„. Powtarzają je amatorzy i profesjonalni astronomowie. To prawie zaklęcie… Rzecz w tym, że nieprawdziwe.

Spośród miliardów gwiazd naszej Galaktyki Słońce nie wyróżnia się rozmiarami. Można w niej znaleźć brązowe karły o średnicach podobnych do średnicy Jowisza (jedna dziesiąta średnicy Słońca). Są również gwiezdne potwory – nadolbrzymy, które umieszczone w środku Układu Słonecznego pochłonęłyby swoimi rozmiarami nie tylko orbitę Ziemi ale i Saturna. Słońce w porównaniu z tymi ostatnimi wygląda niepozornie, bliżej mu raczej do brązowych karłów.

Space.com

Plakat tłumaczy, czym są brązowe karły i czym różnią się od planet i gwiazd ciągu głównego. Brązowe karły powstają jak gwiazdy, ale mają za małą masę, by doszło do reakcji spalania wodoru w centrum. Źródłem świecenia (stosunkowo słabego) jest energia pochodząca ze spalania deuteru. Energia przenoszona jest konwektywnie (jak w garnku z gotującą się zupą) z centrum na powierzchnię, gdzie jest wypromieniowana głównie w podczerwieni.

To samo można powiedzieć o słonecznej jasności czyli ilości energii jaką ono wypromieniowuje w jednostce czasu. Tu również najgorzej wypadają brązowe karły. Przez swoją niewielką jasność aż do 1994 roku ich istnienie pozostawało jedynie hipotezą. Z drugiej strony mamy nadolbrzymy – wysyłają one w ciągu sekundy tyle światła ile nasze Słońce w ciągu miesiąca! W tej skali Słońce również wygląda blado i blisko mu raczej do karłów.

STScI (HST)

Pierwszy znany brązowy karzeł, odkryty w 1994 roku przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Obiekt jest widoczny w dolnej części zdjęcia, ginąc prawie w poświacie jasnej gwiazdy widocznej w centrum. Rzeczywista odległość pomiędzy tymi gwiazdami jest większa niż odległość Słońca od Plutona.

Z rozmiarami i jasnością związana jest masa. Masy brązowych karłów plasują się poniżej 0,077 masy Słońca. Tak małe masy nie pozwalają na rozpalenie w ich wnętrzach reakcji przemiany wodoru w hel. Mogą tam jedynie, przez kilka milionów lat, zachodzić reakcje prowadzące do powstania deuteru i litu.

NASA

Zdjęcie przedstawia mgławicę Eta Carinae.

Najmasywniejsze gwiazdy osiągają około 100 mas Słońca. Powyżej tej granicy przestają one być stabilne. Grawitacja nie jest w stanie przeciwdziałać potężnemu ciśnieniu, gwiazda wpada w konwulsje i może wyrzucać materię w potężnych erupcjach. Blisko tej granicy może znajdować się gwiazda Eta Carina. Zdarzają jej się potężne wyrzuty masy, ostatni z nich zaobserwowano w 1843 roku. Była wtedy przez krótki okres czasu drugą co do jasności gwiazdą na niebie. Przez następne 150 lat wyrzucona materia uformowała podwójną mgławicę, jeden z najbardziej znanych obiektów fotografowanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

W tej skali Słońce również wygląda niepozornie – czymże jest jedna masa słoneczna w porównaniu ze stoma?

Uwzględniając te fakty, łatwo można uznać Słońce za zwyczajną gwiazdę, nieciekawego członka gwiezdnej społeczności. Nawet fakt posiadania przez nie układu planetarnego nie robi wrażenia, wszak odkryto już wiele systemów pozasłonecznych.

Astronomy.com

Schemat przedstawiający życie Słońca od narodzin do wyczerpania paliwa nuklearnego i procesy zachodzące w tym czasie na Ziemi.

Słońce określa się mianem karła, ale może to wprowadzać w błąd. Zamiast porównywać je z największymi i najmniejszymi gwiazdami, patrzeć należy na ilość gwiazd w poszczególnych klasach obiektów.

Brązowe i czerwone karły świecą niczym słabe lampki ale jest ich bardzo wiele. Większość gwiazd w Galaktyce, 90 procent lub być może jeszcze więcej, to mało masywne karły. Przesuwając się po tej skali w kierunku coraz masywniejszych gwiazd, znajdujemy ich coraz mniej. Ogromne obiekty, jak Eta Carinae, są wyjatkowo rzadkie. W Drodze Mlecznej może ich być tuzin. Najbliższą z nich dzieli od Ziemi 7 tysięcy lat świetlnych.

Z drugiej strony, najbliższy brązowy karzeł może znajdować się bliżej niż Proxima Centauri odległa o 4,3 roku świetlnego. Najbliższy taki sąsiad może być zaledwie 3 lata świetlne od nas, jednak nikła jasność czyni go trudnym do obserwacji.

Wielu astronomów zajmujących się badaniem bliskich, mało masywnych gwiazd nie zadaje pytania czy odkryjemy gwiazdy bliższe niż Proxima ale kiedy to się stanie.

Wszystko to oznacza, że Słońce ma masę większą niż 90 procent gwiazd w Drodze Mlecznej. Oznacza to również, że jest większe i jaśniejsze od znakomitej większości innych obiektów. Setki milionów gwiazd świeci jaśniej niż ono, lecz blask dalece większej liczby gwiazd jest znacznie słabszy od słonecznego.

Nie słuchajmy więc tych, którzy twierdzą że Słońce jest nieduże. Jeśli w szkolnej klasie tylko 10 procent uczniów ma lepsze od Twoich oceny, bez wątpienia możesz uznać się za prymusa!