Päike

Päike
SDO abil tehtud valevärvifoto Päikesest
Vaatlusandmed
Keskmine kaugus Maast	149,6×106 km 1 astronoomiline ühik
Tähesuurus	−26,74
Absoluutne tähesuurus	4,83
Orbiidi parameetrid
Keskmine kaugus Linnutee tuumast	~2,5×1017 km 26 000 valgusaastat
Tiirlemisperiood	(2,25–2,50)×108 aJ
Orbitaalkiirus ümber Linnutee tuuma	~220 km/s
Füüsikalised parameetrid
Keskmine diameeter	1,391×106 km
Ekvatoriaalne raadius	6,955×105 km
Pindala	6,078×1012 km²
Ruumala	1,409×1018 km³
Mass	1,989×1030 kg
Keskmine tihedus	1,409 g/cm³
Raskuskiirendus ekvaatoril	274,0 m/s²
Paokiirus	617,7 km/s
Sideeriline pöörlemisperiood	609,12 h 25,38 ööpäeva
Pinna temperatuur	5500 °C
Fotosfääri koostis (massi järgi)
Vesinik	73,46%
Heelium	24,85%
Hapnik	0,77%
Süsinik	0,29%
Raud	0,16%
Neoon	0,12%

Päike on meie Päikesesüsteemi täht, heledaim Maal nähtav mis teed.

Kui jutt on mõnest teisest planeedisüsteemist, siis võib üldnimetusena päikesteks nimetada ka selle teise konkreetse planeedisüsteemi tähte (või tähti). Eesti keeles tehakse vahet suurtähe kasutamisega: kui räägitakse Päikesest (näiteks käesolevas artiklis), siis on mõeldud meie Päikesesüsteemi tähte, aga kui päikesest, siis mõeldakse üldnimetust.

Päikese näiv tähesuurus on −26,74 ja absoluutne tähesuurus 4,85. Päikese aktiivsustsükkel kestab umbes 11 aastat. On leitud, et aktiivsustsükli jooksul, aktiivsuse maksimumist kuni miinimumini, varieeterePäikese kiirguse tugevus umbes11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

Päike on Maast keskmiselt 149,6 miljoni kilomeetri kaugusel. Seda kaugust nimetatakse astronoomiliseks ühikuks. Maa kaugus Päikesest ei muutu palju: periheelis ehk kõige lähemas punktis on see 147,1 miljonit km ja afeelis ehk kõige kaugemas punktis 152,1 miljonit km. Päikese näiv nurkläbimõõt on 32'58",78–31'31",34. Päikese ekvatoriaalne horisondiline parallaks on 8",94–8",65. Päikese solaarkonstant Maa atmosfääri piiril on 1,95 cal/cm²/min ehk 1,36 kW/m².

Päikese ümber tiirlevad Maa ja teised planeedid, nii Maa-sarnased planeedid, hiidplaneedid kui ka kääbusplaneedid. Lisaks tiirlevad Päikese ümber veel asteroidid, meteoroidid, komeedid, Neptuuni-tagused objektid ja tolm.

Päike on peajada täht spektriklassiga G2V, mis tähendab, et ta on keskmisest tähest mõnevõrra massiivsem ja kuumem. Umbes 85% tähtedest on Päikesest väiksema massiga. Ka mõõtmetelt ületab Päike suurt osa peajadal asuvaid tähti, kuid kuumimatest peajadal asuvatest tähtedest on tema raadius umbes 10 korda väiksem, (ka Päikese massist väiksema massiga) punastest hiidtähtedest või massiivsetest ülihiidudest aga sadu kuni tuhandeid kordi väiksem. G2-spektriklassi tähtedel on peajadale omane eluiga umbes 10 miljardit aastat. Päikese vanus on 4,57 miljardit aastat.

Päike liigub lähimate tähtede suhtes kiirusega 19,5 km/s. Päike liigub Herkulese tähtkuju suunas. Päikese kaugus Linnutee tasandist on 50 valgusaastat ja Linnutee keskmest 28 000 valgusaastat. Päike tiirleb ümber Linnutee keskme kiirusega 250 km/s ja tiirlemisperiood on 200 miljonit aastat.

Päikese läbimõõt on 1,392 miljonit kilomeetrit (109 Maa läbimõõtu) ja mass 1,9891×10³⁰ kg (332 950 Maa massi). Päikese raadius on 6,9599×10⁸ m (109 Maa raadiust), pindala 6,087×10¹⁸ m², ruumala 1,4122×10²⁷ m³ ja keskmine tihedus on 1409 kg/m³.

Raskuskiirendus Päikese pinnal on 273,98 m/s², mis on ligi 28 korda suurem kui Maal. Paokiirus Päikese pinnal on 617,7 km/s, mis on üle 55 korra suurem kui Maal. Päikese ekvaatoril on sünoodiline pöörlemisperiood 27,275 ööpäeva (13°12' päevas) ja sideeriline pöörlemisperiood 25,380 ööpäeva (14°12' päevas).

Päike koosneb peamiselt vesinikust (73,46% massi järgi) ja heeliumist (24,85% massi järgi), kõiki ülejäänud elemente on 1,67% massi järgi. Päikese keskmes, kus tihedus on 160 000 kg/m³ ja rõhk 3,4×10¹⁶ Pa, muundub vesinik termotuumareaktsioonides heeliumiks. Igas sekundis ühineb 3,4×10³⁸ prootonit (vesiniku aatomi tuuma) heeliumi tuumadeks. Selle käigus tekkivate gammakvantidena vabanev energia jõuab pärast kümneid kuni sadu tuhandeid aastaid ning miljoneid kordi toimuvaid neeldumis- ja kiirgumisprotsesse Päikese fotosfääri ja edasi kosmosesse. Päikese kogukiirgus on 3,825×10²⁶ J/s. Päike kiirgab ka raadiokiirgust, aga Päikese raadiokiirgus on nõrk ja muutlik. Päikese koguenergia on 7×10⁴¹ J. Kiirguse tõttu väheneb Päikese mass igas sekundis 4,3 t. Fotosfääris kiirgub suurel hulgal nähtava valguse footoneid, mis jõuavad Maa pinnale. Füüsikud tekitavad Päikese tuumas toimuvatele sarnaseid protsesse vesinikupommis ning termotuumareaktorites.

Päikeseplekid

Päikese pinnaks loetakse see ala, millest allapoole on Päike läbipaistmatu. See moodustab kromosfääri aluse ja sellest alates mõõdetakse kaugust Päikese pinnast.

Päikese fotosfäär ehk valgust kiirgav kiht ulatub 320 km kõrgusele Päikese pinnast. Ümberpöörav ehk konvektsioonikiht ulatub 2000 km kõrguseni ja selles on temperatuur kuni 9000 K. Kromosfäär ulatub 7000 km kõrgusele ja temperatuur selles on kuni 500 000 K.

Päikese krooni tihedus on 10¹¹ aatomit kuupmeetri kohta ning fotosfääril 10²³ aatomit kuupmeetri kohta. Tsentris on Päikese tihedus umbkaudu 150 grammi kuupsentimeetri kohta.

Spiikulate ja kromosfääriloidete keskmine kestus on 8 minutit, kõrgus 7000 km, gaasi kiirus nendes 4 km/s. Protuberantside kestus seevastu on 1–2 kuud, kõrgus kuni 40 000 km ja pikkus kuni 200 000 km.

Päikese pinnatemperatuur on 5778 K, kuid märksa kuumemad on Päikese kroon (kuni 1,8 miljonit K) ja tuum (umbes 15,7 miljonit K). Spiikulate ja kromosfääriloidete temperatuur on 15 000 K, protuberantside temperatuur 7000 K.

Kogu Päikese aine on äärmiselt kõrge temperatuuri tõttu plasmaolekus. Et Päike ei ole tahkis, siis pöörleb ta diferentsiaalselt: ekvaatoril kiiremini kui kõrgematel laiuskraadidel. Et Päikese pöörlemine on eri laiuskraadidel erinev, siis tema magnetvälja jõujooned põimuvad, nii et magnetvälja silmused purskuvad Päikese pinnalt välja, tekitades laike ehk päikeseplekke ja protuberantse.

Päikese aktiivsust iseloomustavad päikeseplekid. Päikese aktiivsus on tsükliline. Kui vaadata päikeseplekkide arvu, on tsükli pikkus 11,4 aastat, aga kui nende magnetvälja polaarsust, siis 22,08 aastat. Laikude läbimõõt on 10 000 km, aga suurim seni nähtud päikeselaik oli läbimõõduga 185 000 km. Laigu keskmine sügavus on 500 km. Laigu tuuma ehk umbra keskmine temperatuur on 4240 K, selle halo ehk penumbra temperatuur 5680 K ja laigu kõrval oleva fotosfääri keskmine temperatuur 6050 K. Laikude iga on 6 päeva kuni 1½ kuud.

Päikesevarjutuse ajal varjab Kuu Maal asuva vaatleja jaoks Päikese osaliselt või täielikult. Täieliku päikesevarjutuse ajal on taeva heledus Päikese ümbruses 1,610⁻⁹ Päikese heledusest. Seevastu Kuu heledus on Maalt Kuule peegeldunud valguse tõttu 1,110⁻¹⁰ Päikese heledusest.

Mõnda aega arvati, et Päikeses toimuva termotuumareaktsiooni poolt tekitatud neutriinode arv on ainult kolmandik teooria poolt ennustatust (Päikese neutriinode probleem). Ent hiljuti avastati, et neutriinodel on seisumass, mistõttu nad saavad teel Päikeselt Maale muunduda raskemini avastatavat liiki neutriinodeks, nii et lahknevus mõõtmiste ja teooria vahel on kõrvaldatud.

Päikese otsene vaatlemine võib kahjustada silmi ja põhjustada ka pimedaks jäämist (nii juhtus Joseph Plateauga). Päikesevarjutuse ajal on oht Päikesesse vaadates silmi kahjustada eriti suur, sest haruldane taevanähtus tekitab uudishimu ja sellepärast vaadatakse heledat Päikest kauem kui ohutuse piir nõuaks. Silmade kaitsmiseks pikaajalise vaatlemise korral tuleb kasutada spetsiaalseid päikesefiltreid või tumedat keevitusklaasi. Tahmane klaas, diskett, valgustatud filmilint jms sobivad vaid Päikese väga lühiajaliseks vaatlemiseks, sest nad ei neela Päikese infrapunakiirgust.