Päike on meie planeedisüsteemi keskpunkt, selle põhielement, ilma milleta poleks Maad ega sellel elu. Inimesed on tähte vaadelnud iidsetest aegadest peale. Sellest ajast alates on meie teadmised valgustist märkimisväärselt laienenud, rikastatud arvuka teabega selle kosmilise objekti liikumise, sisemise struktuuri ja olemuse kohta. Veelgi enam, Päikese uurimine annab tohutu panuse universumi kui terviku struktuuri mõistmisse, eriti selle elementide mõistmisse, mis on olemuselt ja "tööpõhimõtete" poolest sarnased.
Päritolu
Päike on objekt, mis on inimstandardite järgi eksisteerinud väga pikka aega. Selle kujunemine algas umbes 5 miljardit aastat tagasi. Siis oli päikesesüsteemi asemel tohutu molekulaarpilv. Gravitatsioonijõudude mõjul hakkasid selles tekkima maapealsete tornaadodega sarnased pöörised. Neist ühe keskmes hakkas aine (peamiselt vesinik) kondenseeruma ja 4,5 miljardit aastat tagasi ilmus siia noor täht, mis pärast järjekordset pikka aega sai nime. Päike. Selle ümber hakkasid järk-järgult moodustuma planeedid – meie universuminurk hakkas võtma tänapäeva inimesele tuttava kuju.
Kollane kääbus
Päike ei ole ainulaadne objekt. Ta kuulub kollaste kääbuste klassi, suhteliselt väikeste põhijada tähtede hulka. Sellistele kehadele eraldatud "teenuse" tähtaeg on ligikaudu 10 miljardit aastat. Ruumi standardite järgi on seda üsna vähe. Nüüd võib öelda, et meie valgusti on oma parimas elueas: pole veel vana, pole enam noor – pool elu on veel ees.
Kollane kääbus on hiiglaslik gaasipall, mille valgusallikaks on tuumas toimuvad termotuumareaktsioonid. Päikese kuumas südames toimub pidev alt vesinikuaatomite muundumine raskemate keemiliste elementide aatomiteks. Nende reaktsioonide toimumise ajal kiirgab kollane kääbus valgust ja soojust.
Tähe surm
Kui kogu vesinik põleb ära, asendub see teise ainega – heeliumiga. See juhtub umbes viie miljardi aasta pärast. Vesiniku ammendumine tähistab tähe elus uue etapi algust. Ta muutub punaseks hiiglaseks. Päike hakkab laienema ja hõivab kogu ruumi kuni meie planeedi orbiidini. Samal ajal langeb selle pinnatemperatuur. Veel umbes miljardi aasta pärast muutub kogu tuumas olev heelium süsinikuks ja täht heidab oma kestad maha. Valge kääbus ja seda ümbritsev planetaarne udukogu jäävad päikesesüsteemi asemele. See on kõigi tähtede elutee nagu meie päike.
Sisemine struktuur
Päikese mass on tohutu. See moodustab ligikaudu 99% kogu planeedisüsteemi massist.
Umbes nelikümmend protsenti sellest arvust on koondunud tuumasse. See võtab vähem kui kolmandiku päikese mahust. Südamiku läbimõõt on 350 tuhat kilomeetrit, sama näitaja kogu tähe puhul on hinnanguliselt 1,39 miljonit km.
Päikese tuuma temperatuur ulatub 15 miljoni Kelvinini. Siin on kõrgeim tihedusindeks, teised Päikese sisemised piirkonnad on palju haruldasemad. Sellistes tingimustes toimuvad termotuumasünteesi reaktsioonid, mis annavad energiat valgustile endale ja kõigile selle planeetidele. Südamikku ümbritseb kiirgustransporditsoon, millele järgneb konvektsioonitsoon. Nendes struktuurides liigub energia Päikese pinnale kahe erineva protsessi kaudu.
Südamikust fotosfäärini
Tuum piirneb kiirgusülekande tsooniga. Selles levib energia edasi aine poolt valguskvantide neeldumise ja emissiooni kaudu. See on üsna aeglane protsess. Valguskvantide tuumast fotosfääri liikumiseks kulub tuhandeid aastaid. Edenedes liiguvad nad edasi-tagasi ning jõuavad teisendunud tsooni.
Kiirgusülekande tsoonist siseneb energia konvektsiooni piirkonda. Siin toimub liikumine mõnevõrra erinevate põhimõtete järgi. Päikeseaine selles tsoonis seguneb nagu keev vedelik: kuumemad kihid tõusevad pinnale, jahtunud aga vajuvad sügavamale. Gamma kvantid tekkisid aast altuum muutub mitme neeldumise ja kiirguse tulemusena nähtava ja infrapunavalguse kvantideks.
Konvektsioonivööndi taga on fotosfäär ehk Päikese nähtav pind. Siingi liigub energia kiirguse ülekande abil. Kuumad ojad, mis jõuavad fotosfääri all olevast piirkonnast, loovad iseloomuliku teralise struktuuri, mis on selgelt nähtav peaaegu kõigil tähekujutistel.
Väliskestad
Fotosfääri kohal on kromosfäär ja kroon. Need kihid on palju vähem eredad, nii et need on Ma alt nähtavad ainult täieliku varjutuse ajal. Päikese magnetraketted tekivad just nendes haruldaste piirkondades. Need, nagu ka teised meie valgusti tegevuse ilmingud, pakuvad teadlastele suurt huvi.
Puhkete põhjuseks on magnetväljade teke. Selliste protsesside mehhanism nõuab hoolikat uurimist ka seetõttu, et päikese aktiivsus põhjustab planeetidevahelise keskkonna häireid ja sellel on otsene mõju geomagnetilistele protsessidele Maal. Valgusti mõju avaldub loomade arvu muutumises, sellele reageerivad peaaegu kõik inimkeha süsteemid. Päikese aktiivsus mõjutab raadioside kvaliteeti, planeedi põhja- ja pinnavee taset ning kliimamuutusi. Seetõttu on selle suurenemiseni või vähenemiseni viivate protsesside uurimine astrofüüsika üks olulisemaid ülesandeid. Tänaseks pole kaugeltki kõik päikese aktiivsusega seotud küsimused vastatud.
Vaatlus Ma alt
Päike mõjutab kõiki planeedi elusolendeid. Päevavalgustundide pikkuse muutumine, temperatuuri tõus ja langus sõltuvad otseselt Maa asukohast tähe suhtes.
Päikese liikumine taevas allub teatud seadustele. Valgusti liigub mööda ekliptikat. See on iga-aastase tee, mida Päike läbib, nimi. Ekliptika on Maa orbiidi tasandi projektsioon taevasfäärile.
Valgusti liikumist on kerge märgata, kui seda mõnda aega jälgida. Päikesetõusu punkt liigub. Sama kehtib päikeseloojangu kohta. Kui tuleb talv, on Päike keskpäeval palju madalamal kui suvel.
Ekliptika läbib sodiaagi tähtkuju. Nende nihke jälgimine näitab, et öösel on võimatu näha neid taevajooniseid, millel valgusti parasjagu asub. Selgub, et imetleb ainult neid tähtkujusid, kus Päike viibis umbes kuus kuud tagasi. Ekliptika on taevaekvaatori tasandi suhtes kaldu. Nende vaheline nurk on 23,5º.
Deklinatsiooni muutmine
Taevasfääril on nn Jäära punkt. Selles muudab Päike oma deklinatsiooni lõunast põhja suunas. Sellesse punkti jõuab valgusti igal aastal kevadise pööripäeva päeval, 21. märtsil. Päike tõuseb suvel palju kõrgemale kui talvel. Sellega on seotud temperatuuri muutus japäevavalgustund. Talve saabudes kaldub Päike oma liikumises taevaekvaatorilt põhjapoolusele ja suvel lõuna poole.
Kalender
Valgusti asub täpselt taevaekvaatori joonel kaks korda aastas: sügis- ja kevadpööripäevadel. Astronoomias nimetatakse aega, mis kulub Päikesel Jäärast ja tagasi reisimiseks, troopiliseks aastaks. See kestab ligikaudu 365,24 päeva. Gregoriuse kalendri aluseks on troopilise aasta pikkus. Seda kasutatakse tänapäeval peaaegu kõikjal Maal.
Päike on elu allikas Maal. Selle sügavuses ja pinnal toimuvatel protsessidel on meie planeedile käegakatsutav mõju. Valgusti tähendus oli selge juba antiikmaailmas. Tänapäeval teame Päikesel toimuvatest nähtustest üsna palju. Üksikute protsesside olemus on saanud selgeks tänu tehnoloogia arengule.
Päike on ainus täht, mis on piisav alt lähedal, et seda otse uurida. Andmed tähe kohta aitavad mõista teiste sarnaste kosmoseobjektide "töö" mehhanisme. Kuid Päike hoiab endiselt palju saladusi. Neid tuleb lihts alt uurida. Nähtused nagu Päikese tõus, selle liikumine üle taeva ja soojus, mida see kiirgab, olid kunagi samuti mõistatused. Meie universumitüki keskse objekti uurimise ajalugu näitab, et aja jooksul leiavad kõik tähe veidrused ja tunnused oma selgituse.
