Солнце - ближайшая к нам звезда, поэтому она изучена значительно детальнее, чем другие звезды. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: свет идет от Солнца до Земли всего 8 минут!
Солнце принадлежит к первому типу звёздного населения. Одна из распространённых теорий возникновения Солнечной системы предполагает, что её формирование было вызвано взрывами одной или нескольких сверхновых звёзд. Это предположение основано, в частности, на том, что в веществе Солнечной системы содержится аномально большая доля золота и урана, которые могли бы быть результатом эндотермических реакций, вызванных этим взрывом, или ядерного превращения элементов путём поглощения нейтронов веществом массивной звезды второго поколения.
Солнце - это не заурядный желтый карлик,как раньше было принято говорить. Это звезда, около которой есть планеты, содержащие много тяжелых элементов. Это звезда, которая образовалась после взрывов сверхновых, она богата железом и другими элементами. Это звезда, около которой смогла сформироваться планетная система, где на третьей планете, Земле, возникла жизнь.
[image(right)=http://edinstvo.org/uploads/mini/1326.jpg Солнце. Вид с Земли]http://edinstvo.org/uploads/1326.jpg[/image]
Солнце - звезда, вокруг которой обращается 9 больших планет, а также десятки спутников, тысячи астероидов, кометы, метеорные тела, межпланетная пыль и газ.
Размеры Солнца во много раз превышают не только размеры больших планет, но и расстояния от большинства спутников до планет. Третья планета от Солнца - наша Земля. Среднее расстояние от Земли до Солнца, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а.е. (астрономическая единица). Радиус Солнца в 109 раз, а масса - в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли.
Солнце - типичная звезда. Основными характеристиками Солнца являются масса, радиус и светимость. По положению пятен на Солнце заметили, что оно вращается не как твердое тело. Пятна в области экватора вращаются быстрее, чем пятна в области средних широт. Солнце вращается вокруг своей оси в направлении движения планет вокруг него. В области экватора период вращения Солнца составляет около 25 суток, а вблизи полюсов - 32 дня.
Светимость Солнца - полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет
LСолнца = 3,86∙1026 Вт.
Это соответствует 6,5 кВт с каждого квадратного сантиметра его поверхности! Лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля. Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените). Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах. Так, растения с помощью фотосинтеза перерабатывают её в химическую форму (кислород и органические соединения). Прямое нагревание солнечными лучами или преобразование энергии с помощью фотоэлементов может быть использовано для производства электроэнергии (солнечными электростанциями) или выполнения другой полезной работы. Путём фотосинтеза была в далёком прошлом получена и энергия, запасённая в нефти и других видах ископаемого топлива.
Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антисептические свойства, позволяющие использовать его для дезинфекции воды и различных предметов. Оно также вызывает загар и имеет другие биологические эффекты — например, стимулирует производство в организме витамина D. Воздействие ультрафиолетовой части солнечного спектра сильно ослабляется озоновым слоем в земной атмосфере, поэтому интенсивность ультрафиолетового излучения на поверхности Земли сильно меняется с широтой. Угол, под которым Солнце стоит над горизонтом в полдень, влияет на многие типы биологической адаптации — например, от него зависит цвет кожи человека в различных регионах земного шара.
Наблюдаемый с Земли путь Солнца по небесной сфере изменяется в течение года. Путь, описываемый в течение года той точкой, которую занимает Солнце на небе в определённое заданное время, называется аналеммой и имеет форму цифры 8, вытянутой вдоль оси север — юг. Самая заметная вариация в видимом положения Солнца на небе — его колебание вдоль направления север — юг с амплитудой 47° (вызванное наклоном плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора, равным 23,5°). Существует также другая компонента этой вариации, направленная вдоль оси восток — запад и вызванная увеличением скорости орбитального движения Земли при её приближении к перигелию и уменьшением — при приближении к афелию. Первое из этих движений (север — юг) является причиной смены времён года.
Солнце — магнитно-активная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем, и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума. Вариации магнитного поля Солнца вызывают разнообразные эффекты, совокупность которых называется солнечной активностью и включает в себя такие явления как солнечные пятна, солнечные вспышки, вариации солнечного ветра и т. д., а на Земле вызывает полярные сияния в высоких и средних широтах и геомагнитные бури, которые негативно сказываются на работе средств связи, средств передачи электроэнергии, а также негативно воздействует на живые организмы, вызывая у людей головную боль и плохое самочувствие (у людей, чувствительных к магнитным бурям). Предполагается, что солнечная активность играет большую роль в формировании и развитии Солнечной системы. Она также оказывает влияние на структуру земной атмосферы.
Похожие записи
edinstvo.org
17 интересных фактов о Солнце
Поделиться ссылкой в социальных сетях
Глядя на уютный и привычный жёлтый шарик на голубом небосводе, мы редко задумываемся, что он на самом деле из себя представляет. Солнце — это не жёлтая «лампочка» на небе, это невообразимо гигантский шар раскалённой плазмы, мчащийся с умопомрачительной скоростью сквозь Галактику.
Интересные факты о Солнце.
Солнце состоит преимущественно из гелия и водорода, и не имеет твёрдой поверхности.
Солнце вращается вокруг своей оси, причём слои звёздного вещества на экваторе вращаются почти на треть быстрее, чем слои в полярных областях.
У Солнца, как и у любой звезды, есть своя атмосфера. Её верхняя граница уходит далеко за орбиту Плутона (см. интересные факты о Плутоне).
Масса Солнца составляет примерно 99,86 процентов от массы всей солнечной системы.
Гравитация Солнца примерно в двадцать восемь раз превышает гравитацию Земли.
Свет доходит от Солнца до Земли за восемь минут.
Температура солнечного ядра составляет примерно пятнадцать миллионов градусов. Температура на его поверхности составляет примерно пять с половиной тысяч градусов.
Примерно установленный возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет.Солнце проживёт ещё 4-5 миллиардов лет (см. интересные факты о звёздах).
Магнитное поле Солнца всего лишь вдвое сильнее магнитного поля Земли.
На Солнце воды куда больше, чем на Земле. Существующие в виде пара молекулы воды сконцентрированы в основном в «солнечных пятнах» и в узком слое под поверхностью звезды.
Солнечное излучение смертельно опасно из-за сопутствующей ему радиации, но атмосфера Земли его блокирует.
Ватикан лишь в 1992 году публично признал, что Земля действительно вращается вокруг Солнца.
Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Период вращения Солнца вокруг центра нашей галактики составляет примерно 240 миллионов лет.
Солнечный ветер распространяется от Солнца со скоростью около 450 километров в секунду.
Энергия в солнечных недрах генерируется благодаря ядерному синтезу.Каждую секунду Солнце сжигает около семисот миллионов тонн своего вещества.
Примерно через миллиард и сто миллионов лет яркость Солнца увеличится на десять процентов, что повлечёт за собой конец всякой жизни на Земле.
Когда Солнце превратится в красного гиганта, оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру, Землю и Марс.
xn--80aexocohdp.xn--p1ai
самая близкая к нам звезда нашей галактики
Солнце - ближайшая к Земле звезда
Солнце является единственной звездой в Солнечной системе, вокруг нее совершают свое движение все планеты системы, а также их спутники и другие объекты, вплоть до космической пыли. Если сравнить массу Солнца с массой всей Солнечной системы, то она составит порядка 99,866 процентов.
Солнце является одной из 100 000 000 000 звезд нашей Галактики и по величине стоит среди них на четвертом месте. Ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра располагается на расстоянии четырех световых лет от Земли. От Солнца до планеты Земля 149,6 млн км, свет от звезды доходит за восемь минут. От центра Млечного пути звезда находится на расстоянии 26 тысяч световых лет, при этом она производит вращение вокруг него со скоростью 1 оборот в 200 миллионов лет.
Презентация: Солнце
Скачать видео презентацию: Солнце
По спектральной классификации звезда относится к типу «желтый карлик», по приблизительным расчетам ее возраст составляет чуть более 4,5 миллиардов лет, она находится в середине своего жизненного цикла.
Строение Солнца
Солнце, состоящее на 92% из водорода и на 7% из гелия, имеет очень сложное строение. В его центре находится ядро с радиусом примерно 150 000-175 000 км, что составляет до 25% от общего радиуса звезды, в его центре температура приближается к 14 000 000 К.
Ядро с большой скоростью производит вращение вокруг оси, причем эта скорость существенно превышает показатели внешних оболочек звезды. Здесь происходит реакция образования гелия из четырех протонов, вследствие чего получается большой объем энергии, проходящий через все слои и излучающийся с фотосферы в виде кинетической энергии и света. Над ядром находится зона лучистого переноса, где температуры находятся в диапазоне 2-7 миллионов К. Затем следует конвективная зона толщиной примерно 200 000 км, где наблюдается уже не переизлучение для переноса энергии, а перемешивание плазмы. На поверхности слоя температура составляет примерно 5800 К.
Атмосфера Солнца состоит из фотосферы, образующей видимую поверхность звезды, хромосферы толщиной порядка 2000 км и короны, последней внешней солнечной оболочки, температура которой находится в диапазоне 1 000 000-20 000 000 К. Из внешней части короны происходит выход ионизированных частиц, называемых солнечным ветром.
Эволюция Солнца
Когда Солнце достигнет возраста примерно в 7,5 - 8 миллиардов лет (то есть через 4-5 млрд лет) звезда превратится в «красного гиганта», ее внешние оболочки расширятся и достигнут орбиты Земли, возможно, отодвинув планету на более дальнее расстояние.
Под воздействием высоких температур жизнь в сегодняшнем понимании станет просто невозможна. Заключительный цикл своей жизни Солнце проведет в состоянии «белого карлика».
Солнце - источник жизни на Земле
Солнце самый главный источник тепла и энергии, благодаря которому при содействии других благоприятных факторов на Земле есть жизнь. Наша планета Земля вращается вокруг своей оси, поэтому каждые сутки, находясь на солнечной стороне планеты мы можем наблюдать рассвет и удивительное по красоте явление закат, а ночью, когда часть планеты попадает в теневую сторону, можно наблюдать за звездами на ночном небе.
Солнце оказывает огромное влияние на жизнедеятельность Земли, оно участвует в фотосинтезе, помогает в образовании витамина D в организме человека. Солнечный ветер вызывает геомагнитные бури и именно его проникновение в слои земной атмосферы вызывает такое красивейшее природное явление, как северное сияние, называемое еще полярным. Солнечная активность меняется в сторону уменьшения или усиления примерно раз в 11 лет.
Исследование Солнца
С начала космической эры исследователей интересовало Солнце. Для профессионального наблюдения используются специальные телескопы с двумя зеркалами, разработаны международные программы, но самые точные данные можно получить вне слоев атмосферы Земли, поэтому чаще всего исследования проводятся со спутников, космических кораблей. Первые такие исследования были проведены еще в 1957 году в нескольких спектральных диапазонах.
Сегодня на орбиты выводятся спутники, представляющие собой обсерватории в миниатюре, позволяющие получить очень интересные материалы для изучения звезды. Еще в годы первого освоения космоса человеком были разработаны и запущены несколько космических аппаратов, направленных на изучение Солнца. Первыми из них была серия американских спутников, запуск которых стартовал в 1962 году. В 1976 году запущен западногерманский аппарат Гелиос-2, который впервые в истории приблизился к светилу на минимальное расстояние в 0,29 а.е. При этом были зафиксированы появление ядер легкого гелия при вспышках солнца, а также магнитные ударные волны, охватывающие диапазон 100 Гц-2,2 кГц.
Еще один интересный аппарат – солнечный зонд Ulysses, запущенный в 1990 году. Он выведен на околосолнечную орбиту и движется перпендикулярно полосе эклиптики. Через 8 лет после запуска аппарат завершил первый виток вокруг Солнца. Он зарегистрировал спиральную форму магнитного поля светила, а также постоянное его увеличение.
На 2018 год НАСА планирует запуск аппарата Solar Probe+, который приблизится к Солнцу на максимально приближенное расстояние – 6 млн. км (это в 7 раз меньше дистанции, достигнутой Гелиусом-2) и займет круговую орбиту. Для защиты от высочайшей температуры он оснащен щитом из углеродистого волокна.
xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai
Общие сведения о Солнце | Астрономия
Солнце занимает исключительное положение в жизни человека. Оно обеспечивает нас светом, теплом, является источником всех видов энергии, используемых людьми. Солнце влияет на магнитное поле и верхние слои атмосферы Земли, вызывая магнитные бури, ионизацию и циркуляцию атмосферы. Солнечная «погода» влияет на климат, биосферу и земную жизнь в целом. Значение Солнца человек осознал еще в древности.
Солнце - центральное тело Солнечной системы, типичная звезда, представляющая собой раскаленный плазменный шар. Солнце - одна из 100 млрд звезд нашей Галактики. Детально изучая физическую природу Солнца, мы получаем важнейшие сведения о природе остальных звезд. Диск Солнца, видимый с Земли, - ослепительно желтый круг со средним угловым диаметром \(32'\). Свет от него доходит до Земли за 8⅓ мин.
Диаметр Солнца равен 1 млн 392 тыс. км (109 диаметров Земли). Объем Солнца, таким образом, более чем в миллион раз превосходит объем Земли, а его масса составляет \(M_{⊙}\) = 1,99 · 1030 кг, что примерно равно 330 000 земных масс.
Измерения за пределами земной атмосферы показали, что на площадку 1 м2, расположенную перпендикулярно солнечным лучам, ежесекундно поступает 1,37 кВт энергии. Эта величина практически не меняется в течение длительного промежутка времени, поэтому она получила название солнечной постоянной. Максимум солнечного излучения приходится на оптический диапазон.
Светимость Солнца, или полное количество энергии, излучаемое Солнцем по всем направлениям в единицу времени, определим следующим образом: величину солнечной постоянной умножим на площадь сферы с радиусом \(r\) в одну астрономическую единицу (1 а. е. = 149,6 · 109 м). Она получится равной (Вт): \[L_{⊙} = 4πr^{2} · 1370 Вт = 3,85 · 10^{26}.\]
На Землю попадает ничтожная часть солнечной энергии, составляющая около половины миллиардной доли, указанного выше значения.
Читать далее
ed-lib.ru
Общие сведения о Солнце
«Для
того, чья могучая мысль поспевает за Солнцем,
весь
день – утро»
Генри
Торо
В
данной теме разговор пойдёт о Солнце, как о звезде солнечной системы. Все с
детства знают, что Солнце является важнейшим источником света и тепла для нашей
планеты. Без солнечной энергии не было бы жизни на Земле. И люди, и животные, и
растения – все нуждаются в солнечной энергии. Еще в древности, практически все
народы считали, что Солнце – это один из главных богов, поскольку именно
Солнце оказывало ощутимое влияние на жизнь людей. У греков бог Солнца назывался
Гелиос, у славян и египтян – Ра (впоследствии – Ярило) и
так далее. Солнечное затмение трактовалось, как гнев бога и предвестник
всяческих бед.
Несмотря
на то, что представления о вселенной кардинально поменялись, всё равно воспринимаем
солнечный свет и тепло, как должное, и редко задумываемся о том, какое колоссальное
количество энергии выделяет Солнце.
Известно,
что Солнце является звездой, то есть массивным газовым шаром,
излучающим свет и тепло в результате протекания реакций термоядерного синтеза в
его недрах.
Несмотря
на это, люди видят Солнце как светящийся диск на небе. Видимая поверхность
Солнца называется фотосферой. Именно её радиус и принимается за радиус
Солнца.
Напомним,
что радиус Солнца в 109 раз превышает радиус Земли. Масса же Солнца почти в 333
тысячи раз превышает земную массу. Эта масса была вычислена,
исходя из характера движения Земли вокруг Солнца и третьего закона Кеплера.
Ускорение
свободного падения на Солнце составляет 274 м/с2, что почти в 28 раз
превышает ускорение свободного падения на Земле. Период обращения Солнца вокруг
своей оси составляет 25 суток, из чего можно заключить, что линейная скорость
вращения на экваторе достигает 2 км/с.
Возникает
вопрос: откуда известно, что Солнце вращается? Дело в том, что на Солнце
есть пятна, которые возникают в его фотосфере. Это подтверждено множеством
снимков Солнца.
Наблюдая
за этими пятнами можно убедиться, что они перемещаются, а это указывает на
вращение Солнца вокруг своей оси. Некоторые из этих пятен сравнимы с размерами
Земли.
Конечно,
нельзя не рассмотреть такую важную величину, как мощность излучения
Солнца, то есть, его светимость. Измерения на Земле показали
следующее: на поверхность Земли, площадью 1 м2, расположенную
перпендикулярно к солнечным лучам каждую секунду поступает энергия, равная E0 = 1370 Дж/м2.
Эта величина называется солнечной постоянной. То есть, можно сказать,
что интенсивность излучения составляет I0 = 1370
Вт/м2. Таким образом, чтобы рассчитать светимость Солнца, нужно
солнечную постоянную умножить на площадь поверхности сферы, в центре которой
находится Солнце. Площадь поверхности сферы вычисляется по формуле ,
где R – это расстояние от
Солнца до Земли. После всех вычислений получим, что светимость Солнца
составляет
Исходя
из этого, можно заключить, что на долю Земли приходится всего лишь одна
двухсотмиллиардная часть энергии, излучаемой Солнцем. Однако, и этой
энергии достаточно для существования жизни на нашей планете.
Солнце
излучает волны различной длины, и именно по этому излучению можно судить о
температуре и о строении Солнца. Например, по современным оценкам Солнце на
73,5 процента состоит из водорода и на 25 процентов – из гелия. Остальную часть
массы составляют различные примеси.
Согласно
оценкам астрономов, излучение Солнца достаточно близко к излучению абсолютно
черного тела. Под абсолютно черным телом подразумевается тело,
поглощающее все падающее на него электромагнитное излучение. Спектр излучения
абсолютно черного тела определяется только его температурой. Согласно закону
Вина, длина волны, на которую приходится максимум излучения нагретого
абсолютно черного тела, связана с температурой.
Хорошо
известно, что максимум излучения Солнца соответствует длине волны 480 нм.
Тогда, исходя из предоставленной формулы, температура на поверхности Солнца
составляет примерно 6040 кельвинов.
Есть
и другой способ оценки температуры – он основан на законе Стефана-Больцмана.
Этот закон гласит, что мощность излучения с квадратного метра поверхности
абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной
температуры. Коэффициентом пропорциональности в этой зависимости является
постоянная Стефана-Больцмана.
Из
формулы можно легко выразить температуру. Мощность излучения с одного
квадратного метра можно представить как отношение светимости к площади
поверхности Солнца. Тогда получим, что температура примерно равна
Эта
оценка хорошо согласуется с результатом, полученным с помощью закона ВИна.
Итак, как правило, среднюю температуру фотосферы принимают равной 6000 К.
Ознакомимся
теперь со строением солнечной атмосферы. Фотосфера является самым глубоким и
плотным слоем атмосферы. Несмотря на то, что плотность фотосферы
значительно меньше плотности земной атмосферы, фотосфера не пропускает никакие
виды излучения, образующиеся в более глубоких слоях Солнца, поэтому, для нас
нет никакой возможности заглянуть в эти слои. На снимках фотосферы можно
различить зернистую структуру, которая получила название грануляции.
Размеры гранул достигают сотен и даже тысяч километров. Основываясь на
наблюдениях, грануляция находится в непрерывном движении. В центре гранул
происходит подъем более горячего вещества из-под фотосферы, а более холодное
вещество (окаймляющее гранулу) опускается под фотосферу. Время жизни одной
гранулы составляет от 5 до 10 минут, а потом на её место приходят все новые и
новые гранулы. Грануляция говорит нам о том, что энергия поступает на фотосферу
из более глубоких слоев Солнца в результате конвекции.
Нельзя
не сказать и про корону Солнца, которую так хорошо видно во время
полного солнечного затмения. Солнечная корона прослеживается на расстояниях,
превышающих радиус Солнца примерно в десять раз. Корона нагрета до температуры
порядка 2×106 К. Конечно, при такой температуре можно
говорить о том, что солнечная корона представляет собой полностью
ионизированную плазму.
Во
внутренних слоях короны наблюдаются протуберанцы, то есть струи горячего
вещества, напоминающего фонтаны (они, конечно, горячие, но относительно
глубоких слоёв Солнца протуберанцы имеют низкую температуру). Протуберанцы
бывают спокойные и эруптивные (то есть, взрывные).
Спокойные
протуберанцы могут часами висеть над поверхностью Солнца (они удерживаются
магнитным полем). Эруптивные же протуберанцы внезапно взлетают с поверхности
Солнца, поднимаясь на десятки и даже сотни тысяч километров, а потом также, с
огромной скоростью падают обратно вниз.
Солнечная
корона непрерывно испускает поток различных частиц (среди которых, ядра гелия,
протоны и электроны). Этот поток называется солнечным ветром.
Частицы солнечного ветра покидают корону с огромной скоростью (порядка
восьмисот километров в секунду) и достигают Земли, имея скорость порядка
пятисот километров в секунду. Эти частицы отклоняются магнитным полем Земли, в
результате чего, заряженные частицы скапливаются в районе магнитных полюсов
Земли в верхних слоях атмосферы. Тогда-то мы и видим полярные сияния
поразительной красоты.
Пятна
на Солнце обладают достаточно сильным магнитным полем(в некоторых пятнах
индукция магнитного поля достигает 0,5 Тл). Но, что самое интересное – количество
солнечных пятен со временем меняется. Было установлено, что это происходит
примерно каждые 11 лет. На рисунке представлен график с ярко выраженными
локальными максимумами – он описывает, как менялось число пятен на Солнце с
течением времени.
Эти
изменения связаны с так называемой солнечной активностью. При
максимальной солнечной активности значительно увеличивается число
протуберанцев, заметно меняется форма солнечной короны. Пожалуй, наиболее ощутимым
проявлением солнечной активности для землян являются солнечные вспышки.
Солнечные вспышки характеризуются выбросом колоссального количества энергии,
резким увеличением ультрафиолетового излучения, появлением рентгеновских и
гамма-лучей. Увеличивается скорость и количество частиц, выбрасываемых в
межпланетное пространство.
Вспышки
на Солнце оказывают значительное влияние на Землю и её обитателей. Например,
именно вспышки на Солнце могут послужить причинами магнитных бурь,
недомоганий людей (особенно со слабой сердечнососудистой системой).
Теоретически достаточно мощная вспышка на Солнце может привести к электромагнитной
катастрофе: то есть выйдет из строя вся электроника, расплавятся провода и
так далее. Можно себе представить, каковы будут последствия такой вспышки для
нашей цивилизации – целиком и полностью зависимой от электроэнергии и
электроприборов.
Основные
выводы:
–
Солнечная постоянная – это энергия, которая ежесекундно поступает от
Солнца на земную поверхность площадью один квадратный метр, расположенную
перпендикулярно к солнечным лучам.
E0 = 1370 Дж/м2
–
Светимость Солнца – это мощность солнечного излучения со всей его
поверхности.
L = 3,85×1026 Вт
–
Наиболее плотным ее слоем называется фотосфера, то есть, видимая
поверхность Солнца. Фотосфера имеет зернистую структуру, которая получила
название грануляции.
–
Солнечная корона – это внешний слой солнечной атмосферы.
–
Протуберанцы – струи горячего вещества. Спокойные протуберанцы
могут висеть над солнечной поверхностью часами, а эруптивные (то есть
взрывные) протуберанцы резко выбрасываются на расстояние в десятки и даже сотни
тысяч километров от поверхности Солнца и также быстро падают обратно.
–
Солнечная активность – это целый комплекс явлений и процессов,
происходящих в солнечной атмосфере.
–
Солнечная активность характеризуется изменением количества пятен на
Солнце, изменением количества протуберанцев, изменением формы солнечной короны,
а также изменением количества и мощности вспышек на Солнце.
–
Солнечная активность (в особенности вспышки) оказывают
значительное влияние на жизнь различных организмов на нашей планете, да и на
саму Землю – тоже.
videouroki.net
строении, атмосфере, возрасте и размере
Солнце
Думаете, вы знаете все о нашем светиле? Представляем вам, интересные факты о Солнце. Некоторые, вы наверняка уже знаете, а другие будут совершенно неожиданными для вас.
Перечень наиболее интересных фактов
1. Солнце и Солнечная система
Мы живем на планете и думаем, что Земля равноправный член Солнечной системы. Реальность такова, что масса центральной звезды составляет 99,8% от массы Солнечной системы. И большая часть, от оставшихся 0,2% приходит на Юпитер. Таким образом, масса Земли составляет сотые доли массы Солнечной системы.
2. Наша звезда состоит в основном из водорода и гелия
Солнце на 74% состоит из водорода, и на 24% гелия. Оставшиеся 2% включает в себя небольшое количество железа, никеля, кислорода. Иными словами, Солнечная система в основном состоит из водорода.
3. Солнце очень яркое
Мы знаем, что существуют удивительно большие и яркие звезды, например Сириус или Бетельгейзе. Но они находятся невероятно далеко. Наше собственное светило является относительно яркой звездой. Если бы вы могли взять 50 ближайших звезд в радиусе 17 световых лет от Земли, то она будет 4-й по яркости звездой.
4. Солнце является огромным, но в то же время крошечным
Его диаметр в 109 раз больше Земного, внутри него могли бы поместиться 1300 тысяч Земель. Но существуют гораздо большие звезды, чей диаметр почти достиг бы орбиты Сатурна, если бы звезда была помещена внутрь Солнечной системы.
5. Средний возраст 4,5 млрд. лет
Астрономы считают, что наша звезда образовалось около 4590 миллионов лет назад. Примерно через 5 миллиардов лет оно войдет в стадию красного гиганта, и раздуется, затем, сбросив внешние слои, превратится в белый карлик.
6. Солнце имеет слоистую структуру
Хотя наше светило и выглядит как горящий огненный шар, но на самом деле, имеет внутреннюю структуру поделенную на слои. Видимая поверхность, называется фотосфера, она нагрета до температуры около 6000 градусов по Кельвину. Под ней находится зона конвекции, где тепло медленно движется от центра к поверхности, а охлажденное звездное вещество падает вниз. Эта область начинается на расстоянии 70% радиуса. Под зоной конвекции находится радиационный пояс. В этой зоне, тепло передается через излучение. Ядро простирается от центра на расстояние в 0,2 солнечных радиусов. Это место, где температура достигает 13,6 млн градусов Кельвина, и молекулы водорода сливаются в гелий.
7. Солнце может уничтожить все живое на Земле
Солнце на самом деле медленно нагревается. Оно становится на 10% ярче каждый миллиард лет. В течение всего миллиарда лет, жар будет настолько сильным, что жидкая вода не сможет существовать на поверхности Земли. Жизнь на Земле, исчезнет навсегда. Бактерии смогут жить под землей, но поверхность планеты будет выжженной и необитаемой. Через 7 миллиардов лет оно превратится в красного гиганта, и прежде чем оно расширится, Солнце притянет к себе Землю и уничтожает всю планету.
8. Различные ее части вращаются с различной скоростью
В отличие от планет, Солнце это огромная сфера из водорода. Из-за этого, различные части вращаются с разной скоростью. Вы можете видеть, насколько быстро вращается поверхность, путем отслеживания движения пятен по поверхности. Вращение на экваторе занимает 25 дней, в то время как на полюсах, полный оборот может занять 36 дней.
9. Внешняя атмосфера горячее, чем его поверхность
Поверхность имеет температуру 6000 градусов Кельвина. Но это гораздо меньше, чем температура атмосферы звезды. Над поверхностью имеется область атмосферы, — называемая хромосферой, ее температура может достигать 100,000 К. Еще более далекие области, называемые короной, достигают температуры 1 млн. К.
10. Существуют космические аппараты изучающие его прямо сейчас
Самый известный космический корабль, посланный для наблюдений, запущен в декабре 1995 года и называется SOHO. SOHO постоянно наблюдает за нашим светилом. В 2006 году были запущены два аппарата миссии STEREO. Эти два корабля были разработаны, чтобы наблюдать за активностью с двух разных точек зрения, это дает трехмерные модели нашей звезды, и позволяет астрономам более точно прогнозировать космическую погоду.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 6671
spacegid.com
Солнце - объяснение для детей
Астрономия для детей > Солнечная система > Солнце
Даже для самых маленьких не секрет, что появлению жизни на нашей планете мы обязаны единственной звезде системы – Солнцу. Родители или учителя в школе могут начать объяснение для детей с того, что, как и остальные звезды, наше выступает центром и превосходит все планеты по размеру. Если сравнивать с Землей, то оно в 109 раз больше диаметра и занимает 99.8% всей массы системы. Интересно, что в пределах солнечного объема можно разместить примерно миллион таких же планет как наша.
Температура видимой части нагревается до 5500°C. И для Солнца это не предел, так как его ядро может накаляться до 15 миллионов °C. Родители должны объяснить детям, что перед ними настоящий ядерный реактор. Чтобы воспроизвести такое количество энергии, потребовалось бы каждую секунду взрывать 100 миллиардов тонн динамита.
Изображение Солнца в видимом диапазоне
Но Солнце можно назвать уникальным только потому, что в пределах его системы зародилась жизнь. Дети должны понять, что в Млечном пути насчитывают больше 100 миллиардов звездных объектов. Несмотря на то, что это центр системы, оно также проходит свой орбитальный путь вокруг галактического ядра (удалено на 25000 световых лет). На один оборот уходит целых 250 миллионов лет.
Солнце входит в состав звездного поколения Population I. Такие объекты богаты на элементы, которые тяжелее гелия, и по возрасту моложе остальных. А вот Population II и, возможно, III – это старшее поколение, представители которых пока остаются неизвестными.
Появление и эволюция
Начать объяснение для детей можно с того, что наша звезда появилась 4.6 миллиарда лет назад. Согласно главной теории, вся система образовалась из огромнейшего газового и пыльного облака, которое не прекращало вращаться, – солнечная туманность. Внутренняя сила тяжести активировала процессы разрушения, ускоряя образование и вытягивая его в форме приплюснутого диска. Из-за этого больший объем частиц направился к центру и сформировал Солнце.
У звезды довольно большой объем топлива, который позволит ей нормально функционировать еще 5 миллиардов лет. Когда оно исчерпает себя, то Солнце запустит процесс разрушения. Звезда разрастется и превратится в красного гиганта. В последствии верхние слоя уничтожатся, а ядро взорвется, перейдя в категорию белых карликов. Спустя большой период времени оно потускнеет, остынет и станет белым карликом.
Внутренняя структура и атмосфера
Следует объяснить для самых маленьких, что у любого объекта можно выделить определенные зоны. Внутренняя часть представлена ядром, радиационным и конвективным уровнями.
1/4 дистанции от центра к верхней части достается ядру. При, казалось бы, небольшом объеме (всего 2% от солнечного), оно в 15 раз превышает свинцовую плотность и занимает практически половину всей звездной массы. От ядра и до поверхности (70%) расположена радиационная зона (32% объема и 48% массы). Здесь распадается свет из ядра, так что дети должны знать, что фотону могут понадобиться миллионы лет, чтобы выбраться из этого участка.
Далее к поверхности подбирается конвекционный слой (66% объема и 2% массы). Здесь можно разглядеть множество «конвекционных ячеек» с вращающимся внутри газом. Можно выделить два главных типа: грануляционные (ширина 1000 км) и супергрануляционные (30000 км в диаметре).
В атмосферу входят фотосфера, хромосфера, переходный участок и корона. Кроме всего прочего, есть также и солнечные ветра, выдувающие газ из короны.
На наиболее низком слое расположилась фотосфера. Свет, излучаемый ею, мы воспринимаем как привычные солнечные лучи. При толщине в 500 км значительная порция света приходит из самой низкой части слоя. Здесь температура может варьироваться от 6125°C внизу до 4125 °C вверху.
После нее идет хромосфера. Она намного раскаленнее (19725°C) и полностью состоит из заостренных формирований, достигающих 1000 км в длину и 10000 км в высоту. Далее на несколько тысяч километров расположилась переходная полоса. Корона нагревает ее и также сбрасывает большую часть ультрафиолетовых лучей.
Выше размещена супергорячая корона, состоящая из петель и потоков ионизированного газа. Ее температура достигает от полмиллиона до 6 миллионов градусов (иногда и превышает эту отметку, доходя до нескольких десятков, если случается вспышка). На короне есть вещество, которое распространяется в форме солнечных ветров.
Химический состав
Как и прочие звезды, Солнце наполнено водородом и гелием. Но также начитывают еще 7 менее объемных компонентов. На один миллион атомов водорода выпадает: гелий (98000), кислород (850), углерод (360), неон (120), азот (110), магний (40), железо (35) и кремний (35). Несмотря на все эти цифры, дети должны знать, что водород легче всех, поэтому занимает лишь 72% солнечной массы, а вот гелию отведено 26%.
Магнитное поле
Родители могут объяснить детям, что магнитное поле Солнца в 2 раза превышает земное. Но интересно то, что оно действует неравномерно и в некоторых местах может быть активнее в 3000 раз. Подобные «шероховатости» постоянно развиваются, потому что вращение звезды намного быстрее в экваториальной части, чем в более высоких широтах. Поэтому выходит так, что скорость внутри выше чем снаружи. Именно из-за этого мы можем наблюдать солнечные пятна, вспышки и всплески корональной массы. Самыми сильными будут вспышки, но выброс корональной массы, хоть и не так агрессивен, но задействует большое количество материала (за один раз может освободиться до 20 миллиардов тонн материи).
Пятна и циклы
Дети могли заметить, что в некоторых участках Солнце кажется темнее, будто с дырами. Эти особенности называют пятнами. Они достигают формы круга и прохладнее общей поверхности. Появляются в тех регионах, где прорываются плотные сгустки магнитных силовых линий.
Общее число пятен нестабильно и зависит от магнитной активности. Обычно максимум достигает 250, но затем они исчезают до минимума. Подобный цикл занимает около 11 лет. В самом конце этого процесса магнитное поле стремительно изменяет полярность.
История исследований
Необходимо объяснить детям, что еще древние люди понимали, какую важную роль играют в нашем существовании Солнце и Луна. Поэтому было найдено множество наскальных рисунков, а также памятников, которые отображали движение небесных тел. Тогда многие свято верили, что именно Солнце вращается вокруг нас. В 150 г. до н.э. появилась даже геоцентрическая модель, созданная Птолемеем – ученым из Древней Греции. Но Николай Коперник рассмотрел эту теорию и в 1543 году предложил гелиоцентрическую модель (Солнце служило центральной точкой). И в 1610 году его мысли подтвердились, так как Галилео Галилей обнаружил спутники Юпитера, демонстрируя, что мы не являемся центром, так как не все вокруг оборачиваются вокруг нас.
Конечно, человечеству всегда хотелось узнать больше о работе главной звезды. Поэтому они начали использовать ракеты и телескопы с Земли. НАСА отправило 8 орбитальных обсерваторий, которые представляли собою Орбитальную солнечную обсерваторию (1962-1971 гг). Успеха добились 7 из них. Именно им удалось проанализировать звезду в ультрафиолетовых и рентгеновских длинах волн. Кроме того, были рассмотрены снимки супергорячей короны.
НАСА и Европейское космическое агентство решили объединиться и отправили аппарат Улисс в 1990 году, который должен был исследовать полярные районы. Интересно, что аппарату НАСА Genesis удалось добыть образцы солнечного ветра. Первые фото Солнца в 3D были получены в 2007 году от STEREO НАСА (изучение активности Солнца).
На этой серии снимков, сделанных космическим аппаратом SOHO, показана траектория движения кометы, обогнувшей Солнце
Если выбирать по важности, то сейчас первенство отведено Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO). Ее специально создали, чтобы изучать солнечный ветер. Кроме того, в список интересующих вопросов входят внешние и внутренние слоя звезды. Обсерватории удалось найти корональные волны, измерить ускорение ветра, отобразить карту пятен на подповерхностном уровне, отыскать солнечные торнадо, более 1000 комет, а также улучшить умение прогнозировать погодные условия на Земле.
Следует также вспомнить, что Обсерватория солнечной динамики (SDO) НАСА получила сведения о неизвестном материале, вытекающем недалеко от солнечных пятен, а также разглядеть удивительные и масштабные поверхностные события. Кроме того, с ее помощью ученые смогли впервые измерить в высоком разрешении вспышки в широком диапазоне экстремальных длин волн ультрафиолетового излучения.
Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах. Так, растения с помощью фотосинтеза перерабатывают её в химическую форму (кислород и органические соединения). Прямое нагревание солнечными лучами или преобразование энергии с помощью фотоэлементов может быть использовано для производства электроэнергии (солнечными электростанциями) или выполнения другой полезной работы. Путём фотосинтеза была в далёком прошлом получена и энергия, запасённая в нефти и других видах ископаемого топлива. 
