A Nap legfontosabb adatai
Átmérője : 1,4 millió km (110 földátmérő)
Tömege : 330 ezer földtömeg
Átlagos sűrűsége : 1,41 g/cm3 (a Földé 5,2 g/cm3)
A csillagmag hőmérséklete : 15–20 millió K
Felszínének hőmérséklete : 5800 K
Tengelyforgási ideje : 30–34 nap között.
A Nap anyaga
Kémiai összetétele: 73% hidrogén, 25% hélium, a fennmaradó minimális részben (2%) pedig a periódusos rendszer összes eleme megtalálható, akárcsak a Földön.
A Nap anyaga ún. plazma állapotú, vagyis az elektromos áramot jól vezető gáz.
A Nap szerkezete
A Nap alapvetően két nagy részre osztható: légkörére és a belsejére.
a) A Nap légköre
A Nap légkörét további három részre tagolhatjuk, ezek a fotoszféra, a kromoszféra és a napkorona.
A fotoszféra
A fotoszféra tulajdonképpen a Nap felszíne. A gázhalmazállapot miatt nem éles felület, hanem egy 400 km széles zóna. Hőmérséklete 5800 K. A szemünkbe érkező sugárzás zöme (kb. 90%-a) ebből a rétegből származik, ezért kapta a fotoszféra nevet is (a fotosz = a fény és a szféra = héj görög szavakból). A fotoszféra egyben a naplégkör legalsó része. Mivel főleg ezt látjuk, amikor a Napba pillantunk, az ennél beljebb lévő részeket nem érzékelhetjük. Vagyis a Nap belsejébe nem látunk bele. De nem látjuk a naplégkör felsőbb rétegeit sem.
A kromoszféra
A fotoszféra felett húzódó réteg, a Naplégkörének középső része. Pár ezer kilométer vastag, hőmérséklete kb. tízezer K. Anyaga nagyon-nagyon ritka, ezért csak teljes napfogyatkozások alkalmával vagy speciális berendezésekkel figyelhető meg. Ilyenkor gyönyörű, lilás-rózsaszínes színekkel tűnik elő, ezért is hívják "a színek rétegének" (a kromosz = szín görög szóból).
A napkorona
A naplégkör legkülső tartománya. Kiterjedése pontosan nem meghatározható, mert igen ritka anyaga fokozatosan megy át a bolygóközi anyagba. Hőmérséklete egy–két millió K. A csillagászok általában azt értik napkoronán, amit fogyatkozáskor még meg lehet figyelni: a kromoszféra feletti, halványan derengő gyöngyházfényű részt.
b) A Nap belseje
A Nap belseje három részre tagolható, ezek belülről kifelé a következők:
mag (a Nap középpontjától a sugár mintegy 25%-áig);
röntgensugárzási zóna (a sugár 25%-ától a sugár 75%-áig);
konvektív (anyagáramlási) zóna (a sugár 75%-ától a Nap felszínéig, vagyis a fotoszféráig).
A Nap magja és a magfúzió
A Napmagjában zajlanak azok az energiatermelő folyamatok, amelyek a sugárzást lehetővé teszik. A Napmagjábanatommagok egyesülése (magfúzió) megy végbe. Másodpercenként 500 millió tonnahidrogénatommag egyesül héliumatommagokká. Négy db hidrogénatommagból egy db héliumatommag keletkezik. Mivel a négy db egyesülő hidrogénatommagtömege valamivel nagyobb, mint a belőlük keletkező egy db héliumatommagé, némi tömegfelesleg marad vissza. Ez energiává alakul át.
Az így keletkező energia óriási mennyiségű, mint ahogyan azt a következő példa is bizonyítja. 1 kghidrogén ilyen módon való "elégése" során 7 gtömegfelesleg jön létre. Az ebből átalakuló energiát az Einstein-féle híres E = mc2 képlettel számíthatjuk ki, ahol E az energia, m a tömeg, c pedig a fénysebesség. A c értéke 300 000. Ha ezt ráadásul a négyzetre emeljük, akkor az egyik szorzó óriási lesz. Így csekély tömeg esetén is nagy energiamennyiség termelődik. Egy gtömegfeleslegből például annyi energia lesz, mint 300 vagon jó minőségű feketeszénelégetéséből. S ne felejtsük el: csillagunk magjában másodpercenként nem egy kg, hanem 500 millió tonnahidrogén "ég el". Ezen őrült tempó ellenére a Nap már ötmilliárd éve ragyog, s valószínűleg még legalább ennyi ideig bírja a jövőben. A Világegyetemcsillagai a Naphoz hasonlóan magfúzióval termelik energiájukat.
A röntgensugárzási zóna
A Napmagjában képződött energia ezen a zónán halad kifelé, elektromágneses sugárzás formájában. A magas hőmérséklet miatt az energia zöme röntgensugarak formájában van jelen. Az energia kifelé haladása igen lassú: 50 millió évbe is beletelhet, amíg a mag külső pereméről a felszínre jut.
A konvektív (anyagáramlási) zóna
A Nap felszíne alatt kb. 100 000 km-rel kezdődik a konvektív zóna. Itt olyan különleges fizikai viszonyok vannak, hogy az energia nem terjedhet továbbra is sugárzás formájában. Ehelyett az energiatovábbítást a napanyag áramlása, az ún. konvekció biztosítja. A forró gázok felfelé tartanak, miközben a hidegek lesüllyednek. A fotoszférát elérő forró részek energiájakisugárzódik az űrbe, ez adja a Nap sugárzását.