Какая температура внутри солнца: GISMETEO: Какая температура на Солнце? — События

GISMETEO: Какая температура на Солнце? — События

21 окт, 15:20, 2017

1. События

Температура нашей ближайшей звезды неоднородна и значительно варьируется. В ядре солнца гравитационное притяжение производит огромное давление и температуру, которая может достигать 15 млн градусов Цельсия. Атомы водорода сжимаются и сливаются воедино, создавая гелий. Этот процесс называется термоядерной реакцией.

Термоядерная реакция производит огромные объемы энергии. Энергия исходит к поверхности солнца, атмосфере и далее. От ядра энергия движется к радиационной зоне, где она проводит до 1 млн лет, а потом движется к конвективной зоне, верхнему слою внутренней части Солнца. Температура здесь падает ниже 2 млн градусов Цельсия. Огромные пузыри горячей плазмы формируют «суп» из ионизированных атомов и двигаются вверх к фотосфере.

Фото хромосферы. © NASA

Температура в фотосфере равна почти 5,5 тысячи градусов Цельсия. Здесь солнечная радиация становится видимым светом. Солнечные пятна на фотосфере холоднее и темнее, чем в окружающей области. В центре больших солнечных пятен температура может опускаться до нескольких тысяч градусов Цельсия.

Хромосфера, следующий слой солнечной атмосферы, немного холоднее — 4320 градусов. Согласно Национальной солнечной обсерватории, хромосфера буквально означает «цветная сфера». Видимый свет от хромосферы обычно слишком слаб, чтобы быть видным на фоне более яркой фотосферы, но во время полных солнечных затмений, когда луна покрывает фотосферу, хромосфера видна как красный ободок вокруг Солнца.

«Хромосфера кажется красной из-за огромного объема водорода в ней», — пишет Национальная солнечная обсерватория на своем сайте.

Температура значительно повышается в короне, которая также может быть видна во время затмения, когда плазма притекает наверх. Корона может быть удивительно горячей по сравнению с телом солнца. Температура здесь варьируется от 1 млн градусов до 10 млн градусов Цельсия.

Когда корона остывает, теряя тепло и радиацию, вещество выдувается в виде солнечного ветра, который иногда пересекается с Землей.

Солнце — крупнейший и самый массивный объект в Солнечной системе. Он находится в 149,5 млн км от Земли. Это расстояние называется астрономической единицей и используется, чтобы измерять расстояния по всей Солнечной системе. Солнечному свету и теплу требуется около 8 минут, чтобы долететь до нашей планеты, поэтому есть другой способ определить расстояние до Солнца — 8 световых минут.

Больше интересного в «Телеграме»

Читайте нас в «Дзене»

Читайте также

Знаете ли вы о «космическом загаре»?

Когда человек думает, что принимает солнечные ванны, на него в действительности воздействуют не только солнечные, но и далекие космические лучи.

День летнего солнцестояния — начало астрономического лета в Северном полушарии

На небе «горбатая Луна». Что это такое?

В Москве отменили воздушную часть Парада Победы

Определены самые длинные морской и пеший маршруты — оба проходят через Россию

9 мест из мифов, которые существуют на самом деле

Топонимы на наших картах

Какая температура ядра и поверности Солнца в градусах Цельсия?

Главная » Науки о природе

Время чтения 3 мин.Просмотры 13.8k.Обновлено 2020-03-15

Содержание

1. Ядро Солнца
2. Конвективная зона
3. Фотосфера
4. Хромосфера
5. Корона
6. Важность энергии Солнца

Солнце является сферой в основе Солнечной системы, состоящей из плазмы и газа. Около 91% газа представляет собой водород, за которым следует гелий. Солнце служит самым важным источником энергии для всех живых организмов на Земле. На него приходится 99,86% от общей массы Солнечной системы. Это самое яркое космическое тело, наблюдаемое на небе Земли, и температура Солнца сильно варьируется от ядра к поверхности звезды.

Структура Солнца

Ядро Солнца

В ядре Солнца гравитационное притяжение приводит к огромным температурам и давлению. Температура здесь может достигать 15 миллионов градусов по Цельсию. Атомы водорода в этой области сжимаются, и сливаются вместе для получения гелия в процессе, называемом ядерным синтезом. Ядерный синтез вырабатывает огромное количество энергии, которая излучается к поверхности Солнца и в впоследствии достигает Земли. Энергия от ядра проникает в конвективную зону.

Конвективная зона

Эта зона простирается на 200 000 км и приближается к поверхности. Температура в этой зоне опускается ниже 2 миллионов градусов Цельсия. Плотность плазмы достаточно низка, чтобы создать конвективные токи и транспортировать энергию к поверхности Солнца. Тепловые колонны зоны создают отпечаток на поверхности Солнца, придавая ему гранулированный вид, называемый супергрануляцией в самом большом масштабе и грануляцией в наименьшем масштабе.

Фотосфера

Фотосфера – это внешняя излучающая оболочка Солнца. Большая часть энергии этого слоя полностью вытекает из Солнца. Толщина слоя составляет от десятков до сотен километров, а солнечные пятна на нем темнее и прохладнее, чем окружающий регион. В основе больших солнечных пятен температура может составлять 4 000 градусов Цельсия. Общая температура фотосферы составляет приблизительно 5 500 градусов Цельсия. Энергия Солнца обнаруживается как видимый свет в фотосфере.

Хромосфера

Хромосфера является одним из трех основных слоев атмосферы Солнца и имеет толщину от 3000 до 5000 км. Она расположена прямо над фотосферой. Хромосфера обычно не видна, если нет полного затмения, в течение которого ее красноватый свет окружает лунный диск. Слой обычно не наблюдается без специального оборудования из-за яркости фотосферы. Средняя температура хромосферы составляет около 4 320 градусов по Цельсию.

Корона

Корона простирается на миллионы километров в космос и, как хромосфера, легко видна во время затмения. Температура короны может достигать 2 миллионов градусов Цельсия, и именно эти высокие температуры придают ей уникальные спектральные особенности. Когда она остывает, теряя как радиацию, так и тепло, вещество сдувается в виде солнечного ветра.

Важность энергии Солнца

Солнечная энергия позволяет растениям в процессе фотосинтеза вырабатывать собственную пищу, которая, в свою очередь, потребляется другими живыми существами. Солнечный свет дает зрение и нагревает воду. Он необходим для образования угля и нефтепродуктов, а также является важным фактором в формировании витамина D, который незаменим для роста костей в организме человека.

Гугломаг

Спрашивай! Не стесняйся!

Задать вопрос

Не все нашли? Используйте поиск по сайту

Search for:

Почему атмосфера Солнца горячее, чем его поверхность — ScienceDaily

Как температура атмосферы Солнца может достигать 1 миллиона градусов по Цельсию, когда температура его поверхности составляет всего около 6000°C? Смоделировав эволюцию внутренней и внешней частей Солнца, исследователи из Центра теоретической физики (CNRS/Политехническая школа) и Лаборатории астрофизики, интерпретации и моделирования (CNRS/CEA/Парижский университет Дидро) определили механизмы, обеспечивающие достаточно энергии для нагрева солнечной атмосферы. Считается, что слой под поверхностью Солнца, действующий как кастрюля с кипящей водой, создает мелкомасштабное магнитное поле в качестве запаса энергии, которое, как только оно выходит из звезды, нагревает последующие слои солнечной атмосферы через сеть мангровых зарослей. -подобные магнитные корни и ответвления[1]. Этот нагрев атмосферы, способствующий возникновению солнечного ветра, наполняющего гелиосферу, вероятно, имеет место и у многих других звезд. Эти выводы опубликованы в журнале Nature от 11 июня 2015 г.

Температура Солнца, достигающая около 15 миллионов градусов Цельсия в его ядре, неуклонно снижается по мере удаления от ядра, падая до 6000°C на его «поверхности». По логике, поэтому он должен продолжать снижаться в атмосфере. Вместо этого в хромосфере она поднимается примерно до 10 000°C, а в короне превышает миллион градусов Цельсия. Так какой же источник энергии может нагревать атмосферу и поддерживать в ней такие высокие температуры? Около века этот вопрос озадачивал астрофизиков, тем более что он связан с происхождением солнечного ветра, воздействующего на Землю.

Хотя мало кто сомневался в том, что часть энергии из недр Солнца достигает его внешних слоев, точный механизм оставался загадкой. Исследователи сосредоточились на мелкомасштабном магнитном поле, которое, за исключением солнечных пятен, имеет вид «соль-и-перец».

Используя мощные численные модели, запущенные на компьютерах в Центре теоретической физики (CNRS/École Polytechnique) и GENCI в IDRIS-CNRS, группа в течение нескольких часов провела моделирование на основе модели, состоящей из нескольких слоев, один из которых находится внутри Солнце и другие в его атмосфере. Исследователи заметили, что тонкий слой под поверхностью Солнца на самом деле ведет себя скорее как неглубокая кастрюля, содержащая кипящую плазму[2], нагреваемую снизу и образующую «пузыри», связанные с гранулами. Этот кипящий плазменный суп генерирует динамо-процесс, который усиливает и поддерживает магнитное поле. Когда поле выходит из-под поверхности, оно приобретает вид соли и перца, образуя скопления, называемые «мезопятнами», которые больше, меньше по количеству и более устойчивы, что согласуется с наблюдениями.

Ученые также обнаружили, что вокруг солнечных мезопятен возникает структура, напоминающая мангровый лес: спутанные «хромосферные корни» ныряют в пространство между гранулами, окружая «магнитные стволы деревьев», которые поднимаются вверх к короне и связаны с более крупными масштабное магнитное поле.

Расчеты исследователей показывают, что в хромосфере нагрев атмосферы происходит в результате многочисленных микроизвержений в корнях мангровых зарослей, которые несут интенсивный электрический ток вместе с «пузырями» от кипящей плазмы. Они также обнаружили, что более крупные, но менее многочисленные извержения происходят в окрестностях мезопятен, хотя они не способны нагревать верхнюю корону в большем масштабе.

Этот процесс извержения генерирует «магнитные» волны вдоль стволов деревьев, подобно звуку, распространяющемуся по натянутой струне. Затем эти волны переносят энергию в верхнюю корону, которая нагревается за счет их постепенного рассеяния. Расчеты ученых также показывают, что когда выброшенное вещество падает обратно на поверхность, оно образует торнадо, которые действительно наблюдались. Тонкие плазменные струи также образуются вблизи стволов деревьев и связаны с недавно обнаруженными спикулами [3]. Все эти явления, которые были установлены по отдельности, но не объяснены, составляют различные энергетические каналы, создаваемые кипящей плазмой, а не единый источник, который постулировался до сих пор.

Исследователи установили, что потоки энергии их механизмов соответствуют требуемым всеми исследованиями для поддержания температуры плазмы в солнечной атмосфере, а именно 4500 Вт/м ² в хромосфере и 300 Вт/м ² в корона.

Примечания:

1 Линии магнитного поля имеют структуру корней и ветвей.

2 Плазма, которую часто называют четвертым состоянием вещества, здесь представляет собой электропроводящую жидкость.

3 Спикула: тонкая струйка вещества, выходящая из хромосферы и попадающая в корону.

История Источник:

Материалы предоставлены CNRS . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Насколько горячо солнце?

Насколько жарко на солнце? Температура солнца значительно различается между каждым слоем.
(Изображение предоставлено Xurzon через Getty Images)

Жизнь на Земле не существовала бы без нашего огромного раскаленного газового шара. Но насколько горячо солнце? Ну, это зависит…

Температура Солнца колеблется от примерно 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию) в ядре до примерно 10 000 градусов по Фаренгейту (5 500 градусов по Цельсию) на поверхности, по данным НАСА (открывается в новом вкладку).

По данным NASA Space Place, каждые 1,5 миллионных секунды солнце высвобождает больше энергии, чем все люди потребляют за год. Здесь мы исследуем, насколько горяч каждый слой солнца и почему температуры так сильно различаются.

Связанный: Когда солнце умрет?

Откуда берется солнечное тепло?

Солнце состоит из газа и плазмы. Большая часть газа — 92% — это водород. Если бы Солнце было меньше, оно было бы просто огромным водородным шаром, похожим на Юпитер. По данным NASA Space Place, водород в солнечном ядре удерживается сильной гравитацией, что приводит к высокому давлению. Давление настолько велико, что когда атомы водорода сталкиваются с достаточной силой, они создают новый элемент — гелий — в процессе, называемом ядерным синтезом.

Непрерывный ядерный синтез вызывает накопление энергии, и температура ядра Солнца достигает около 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию). Затем энергия излучается наружу, на поверхность Солнца, в атмосферу и за ее пределы.

Температуры радиационной зоны

За пределами солнечного ядра находится радиационная зона, где температура колеблется от 12 миллионов градусов по Фаренгейту (7 миллионов градусов по Цельсию) вблизи ядра до примерно 4 миллионов градусов по Фаренгейту (2 миллиона градусов по Цельсию) во внешней радиационной зоне, по данным образовательного сайта Study. com (откроется в новой вкладке). По данным веб-сайта научных новостей Phys.org (открывается в новой вкладке), в этом слое не происходит тепловой конвекции. Вместо этого тепло передается через тепловое излучение, в результате чего водород и гелий испускают фотоны, которые проходят небольшое расстояние, прежде чем снова поглощаются другими ионами. Легким частицам (фотонам) могут потребоваться тысячи лет, чтобы пройти через этот слой, прежде чем они достигнут поверхности Солнца.

Температура зоны конвекции

За пределами радиационной зоны находится конвективная зона Солнца, которая простирается на 120 000 миль (200 000 километров) согласно Study.com. Температура в зоне конвекции составляет примерно 4 миллиона градусов по Фаренгейту (2 миллиона градусов по Цельсию). Плазма в этом слое движется конвективно — подобно кипящей воде — пузырьки горячей плазмы переносят тепло на поверхность Солнца.

Атмосфера Солнца: температура фотосферы, хромосферы и короны

Температура солнца различна в каждом слое атмосферы. (Изображение предоставлено NASA/SDO)

Температуры в солнечной атмосфере также значительно различаются между слоями. В фотосфере температура достигает около 10 000 градусов по Фаренгейту (5 500 градусов по Цельсию), согласно образовательному веб-сайту (открывается в новой вкладке) The Sun Today. Именно здесь солнечное излучение регистрируется как видимый свет. Солнечные пятна на фотосфере кажутся темными, потому что они холоднее, чем другие части поверхности Солнца. По данным Университетской корпорации атмосферных исследований (UCAR) температура солнечных пятен может составлять от 5400 до 8100 градусов по Фаренгейту (от 3000 до 4500 градусов по Цельсию).

Истории по теме:

Хромосфера расположена над фотосферой, и температура колеблется от примерно 11 000 градусов по Фаренгейту (6 000 градусов по Цельсию) вблизи фотосферы до примерно 7 200 градусов по Фаренгейту (4 000 градусов по Цельсию) на пару сотен миль выше.

Теперь все становится немного странным. Над хромосферой лежит корона — самый внешний слой солнечной атмосферы. Солнечная корона простирается на тысячи миль над видимой «поверхностью» (фотосферой) Солнца. Теперь вы можете подумать, что температура здесь должна быть самой низкой, поскольку мы находимся дальше всего от выделяющего тепло ядра… но это не так. Вообще.

Температура солнечной короны может достигать от 1,8 миллиона градусов по Фаренгейту до 3,6 миллиона градусов по Фаренгейту (от 1 до 2 миллионов градусов по Цельсию), что в 500 раз выше температуры фотосферы. Но почему верхняя атмосфера Солнца горячее поверхности? Это отличный вопрос, и он поставил ученых в тупик. Есть некоторые идеи о том, откуда берется энергия, нагревающая корону, но окончательный вывод еще предстоит сделать. Если вы хотите узнать больше об этой солнечной загадке, ознакомьтесь со статьей «Почему атмосфера Солнца горячее, чем его поверхность?».

Прикосновение к солнцу: солнечный зонд Parker

Одна из ключевых миссий солнечного зонда Parker, запущенного в августе 2018 года и в настоящее время вращающегося вокруг нашей звезды, будет заключаться в том, чтобы выяснить, почему корона бросает вызов звездным динамическим моделям, имея температуру выше фотосфера.

Корабль пролетит сквозь атмосферу Солнца, выдерживая экстремальные температуры, часто приближаясь к его поверхности на расстояние 3,8 миллиона миль (6,1 миллиона километров). При этом он будет собирать измерения короны и важные данные о солнечном ветре, а также делать снимки звезды.

В 2021 году зонд стал самым быстрым кораблем, когда-либо созданным людьми, пролетев мимо Солнца со скоростью 364 621 миль в час (692 018 км/ч). Когда он находится ближе всего к Солнцу, солнечный зонд Parker движется со скоростью 430 000 миль в час (700 000 км в час), согласно странице NASA Parker Solar Probe (открывается в новой вкладке).

Зонд NASA Parker Solar Probe запущен 12 августа 2018 года для изучения Солнца. (Изображение предоставлено NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)

Самые горячие и самые крутые звезды

Звезды бывают разных размеров и цветов, поэтому неудивительно, что они имеют разную температуру. Астрономы могут многое сказать о температуре звезды по ее цвету или спектральному классу.

Существует 7 спектральных классов, обозначаемых буквами O, B, A, F, G, K и M. Самые горячие звезды — это звезды O и B, которые излучают в основном синий свет, причем большая часть их света приходится на ультрафиолетовый спектр. . Звезды М-типа относятся к самому холодному классу, они более заметны в красных длинах волн, но также излучают много инфракрасного света.

Температура поверхности голубых звезд оценивается в 25 000 кельвинов (К) (44 540 градусов по Фаренгейту / 24 726 градусов по Цельсию), в то время как красные звезды намного холоднее и составляют около 3000 К (4,940 градусов по Фаренгейту / 2726 градусов по Цельсию), по данным Университета Центральной Флориды (открывается в новой вкладке). Между ними находятся белые звезды с температурой около 10 000 К (17 540 градусов по Фаренгейту / 9 726 градусов по Цельсию), желтые звезды, такие как Солнце, с температурой 6 000 К (10 340 градусов по Фаренгейту / 5726 градусов по Цельсию) и более холодные оранжевые звезды с температурой в область 4000 К (6740 градусов по Фаренгейту / 3726 градусов по Цельсию).

Дополнительное чтение

Вы можете более подробно исследовать Солнце с помощью Обсерватории солнечной динамики НАСА (открывается в новой вкладке) или быть в курсе последних открытий (открывается в новой вкладке) солнечного зонда НАСА «Паркер» во время его миссии на « прикоснуться» к солнцу. Если вы хотите улучшить свои знания и понимание солнца, пройдите этот бесплатный курс, любезно предоставленный Открытым университетом (откроется в новой вкладке). Узнайте об энергии солнца и о том, как мы можем ее использовать, в этом информативном руководстве Национального проекта развития энергетического образования (NEED) (откроется в новой вкладке).

Библиография

• Ашванден, Маркус Дж. «Корона тихого солнца». (открывается в новой вкладке) Солнечная физика нового тысячелетия. Спрингер, Чам, 2019. 219–259.
• Стангалини, Марко и др. «Торсионные колебания внутри магнитной поры в солнечной фотосфере». (открывается в новой вкладке) Астрономия природы (2021): 1-6.
• «Атмосфера Солнца в сотни раз горячее, чем его поверхность — вот почему» , Беседа.
• «Цвет звезд» (откроется в новой вкладке). Университет Центральной Флориды. Астрономия UCF Pressbooks.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Дейзи Добриевич присоединилась к Space.com в феврале 2022 года в качестве справочного автора, ранее работавшего штатным автором в нашем сестринском журнале All About Space. Прежде чем присоединиться к нам, Дейзи прошла редакционную стажировку в журнале BBC Sky at Night Magazine и работала в Национальном космическом центре в Лестере, Великобритания, где ей нравилось знакомить общественность с космической наукой. В 2021 году Дейзи защитила докторскую диссертацию по физиологии растений, а также имеет степень магистра наук об окружающей среде.