Солнце

Автор: Mega
Просмотров: 14648
Комментариев: 1
Дата: 28-03-2011, 21:55
Солнце
Солнце Солнце - центральное и массивные тело Солнечной системы . Его масса приблизительно в 333 000 раз больше массы Земли и в 750 раз превышает массу всех других планет , вместе взятых. Солнце - мощный источник энергии, которую оно постоянно излучает во всех участках спектра электромагнитных волн - от рентгеновских и ультрафиолетовых лучей до радиоволн. Это излучение влияет на все тела Солнечной системы: нагревает их, сказывается на атмосферах планет , дает свет и тепло, необходимые для жизни на Земле.
Солнце ( лат. Sol ) - единственная звезда в Солнечной системе . Земля и семь других планет вращаются вокруг Солнца. Кроме них вокруг Солнца вращаются кометы , астероиды и другие мелкие объекты.

Солнце как звезда


Солнце - центральное и массивные тело Солнечной системы . Его масса приблизительно в 333 000 раз больше массы Земли и в 750 раз превышает массу всех других планет , вместе взятых. Солнце - мощный источник энергии, которую оно постоянно излучает во всех участках спектра электромагнитных волн - от рентгеновских и ультрафиолетовых лучей до радиоволн. Это излучение влияет на все тела Солнечной системы: нагревает их, сказывается на атмосферах планет , дает свет и тепло, необходимые для жизни на Земле.

Вместе Солнце - ближайшая к нам звезда , у которой, в отличие от всех других звезд, можно наблюдать диск, и с помощью телескопа изучать на нем мелкие детали, размером до нескольких сотен километров. Это типичная звезда, поэтому ее изучение помогает понять природу звезд вообще. По звездной классификации Солнце имеет спектральный класс G2V. В популярной литературе Солнце довольно часто классифицируют как желтый карлик .

Видимый угловой диаметр Солнца несколько меняется через эллиптичность орбиты Земли. В среднем он составляет около 32 'или 1 / 107 Радиана , т.е. диаметр Солнца равен 1 / 107 а.е. , или примерно 1400000 км.

Строение Солнца


Как и все звезды, Солнце - раскаленный газовый шар. Химический состав (по числу атомов) определены из анализа солнечного спектра:
  • водород составляет около 90%,
  • гелий - 10%,
  • остальные элементы - менее 0,1%.


Вещество на Солнце очень ионизирована , т.е. атомы потеряли свои внешние электроны и вместе с ними стали свободными частицами ионизированного газа - плазмы .

Средняя плотность солнечного вещества ρ ≈ 1400 кг / м ³. Это значение близко к плотности воды и в тысячу раз больше плотности воздуха у поверхности Земли. Однако во внешних слоях Солнца плотность в миллионы раз меньше, а в центре - в 100 раз больше средней.
Вычисления, учитывающие рост плотности и температуры к центру, показывают, что в центре Солнца плотность составляет около 1,5 × 10 5 кг / м ³, давление - около 2 × 10 18 Па, а температура - около 15 млн К.

При такой температуре ядра атомов водорода ( протоны и дейтрона ) имеют очень большие скорости (сотни километров в секунду) и могут приближаться друг к другу, несмотря на действие электростатической силы отталкивания. Некоторые столкновения заканчиваются ядерными реакциями , в результате которых из водорода образуется гелий и высвобождается значительное количество энергии, которая превращается в тепло. Эти реакции являются источником энергии Солнца на современном этапе его эволюции. Вследствие этого количество гелия в центральной части светила постепенно увеличивается, а водорода - уменьшается.

Поток энергии, возникающей в недрах Солнца, передается во внешние слои и распределяется на все большую площадь. Вследствие этого температура солнечной плазмы снижается с удалением от центра. Зависимости от температуры и характера процессов, которой определяются, Солнце можно условно разделить на 4 части:
  • внутренняя, центральная часть ( ядро ), где давление и температура обеспечивают ход ядерных реакций, она простирается от центра на
  • расстояние примерно 1 / 3 радиуса
  • лучистая зона (расстояние от 1 / 3 до 2 / 3 радиуса), в которой энергия передается наружу результате последовательного поглощения и излучения квантов электромагнитной энергии;
  • конвективная зона - от верхней части «лучистой» зоны почти до видимой поверхности Солнца. Здесь температура быстро уменьшается с приближением к видимой поверхности светила, вследствие чего увеличивается концентрация нейтральных атомов, вещество становится прозрачнее, лучистое переноса становится менее эффективным и тепло передается в основном за счет перемешивания вещества ( конвекция ), подобно кипения жидкости в сосуде, который подогревается снизу;
  • солнечная атмосфера , которая начинается сразу за конвективной зоной и выходит далеко за пределы видимого диска Солнца. Нижний слой атмосферы - фотосфера , тонкий слой газов, который мы воспринимаем как поверхность Солнца. Верхних слоев атмосферы непосредственно не видно из-за значительной разреженности, их можно наблюдать или при полных солнечных затмений , либо с помощью специальных приборов.

Солнечная атмосфера и солнечная активность


Солнце
Солнечная вспышка

Солнечную атмосферу можно условно разделить на несколько слоев.
Глубокий слой атмосферы, толщиной 200-300 км, называется фотосферой (сфера света). Из него излучается почти вся энергия, которая наблюдается в видимой части спектра .

На фотографиях фотосферы хорошо заметно ее тонкую структуру в виде ярких «зернышек» - гранул размером около 1000 км, разделенных узкими темными промежутками. Эта структура называется грануляцией . Она является результатом движения газов, который происходит в расположенной под атмосферой конвективной зоне Солнца.

В фотосфере, как и в более глубоких слоях Солнца, температура снижается с удалением от центра, изменяясь приблизительно от 8000 до 4000 К: внешние слои фотосферы охлаждаются вследствие излучения из них в межпланетное пространство.

В спектре видимого излучения Солнца, почти полностью образуется в фотосфере, снижению температуры во внешних слоях соответствуют темные линии поглощения. Они называются фраунгоферовых в честь немецкого оптика И. Фраунгофера (1787-1826), впервые 1814 года зарисовал несколько сотен таких линий. По той же причине (снижение температуры от центра Солнца) солнечный диск ближе к краю кажется темнее.

В высших слоях фотосферы температура составляет около 4000 К. При такой температуре и плотностью 10 -3 -10 -4 кг / м ³ водород становится практически нейтральным. Ионизированной лишь около 0,01% атомов, преимущественно металлов .

Однако выше в атмосфере температура, а вместе с ней и ионизация, снова начинают повышаться, сначала медленно, а потом очень быстро. Часть солнечной атмосферы, в которой повышается температура и последовательно ионизируются водород, гелий и другие элементы, называется хромосферой , ее температура составляет десятки и сотни тысяч кельвинов . В виде блестящей розовой каймы хромосферу видно вокруг темного диска Луны в редкие моменты полных солнечных затмений. Выше хромосферы температура солнечных газов составляет 10 6 - 2 × 10 6 К и далее на протяжении многих радиусов Солнца почти не меняется. Эта разреженная и горячая оболочка называется солнечной короной . В виде лучистого жемчужного сияния ее можно наблюдать во время полной фазы затмения Солнца, тогда она представляет необычайно красивое зрелище. «Испаряясь» в межпланетное пространство, газ короны образует поток горячей разреженной плазмы, постоянно течет от Солнца и называется солнечным ветром .

Хромосферу и корону лучше наблюдать со спутников и орбитальных космических станций в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах.
Время в некоторых участках фотосферы темные промежутки между гранулами увеличиваются, образуются небольшие круглые поры, некоторые из них развиваются в большие темные пятна , окруженные напивтинню, состоящий из продолговатых, радиально вытянутых фотосферных гранул.

Наблюдая солнечные пятна в телескоп , Галилей заметил, что они передвигаются вдоль видимого диска Солнца. На этом основании он сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси. Угловая скорость вращения светила уменьшается от экватора к полюсам , точки на экваторе осуществляют полный оборот за 25 суток, а вблизи полюсов звездный период обращения Солнца увеличивается до 30 суток. Земля движется по своей орбите в том же направлении, в котором вращается Солнце. Поэтому относительно земного наблюдателя период ее вращения больше и пятно в центре солнечного диска снова пройдет через центральный меридиан Солнца через 27 суток.

Интересные факты


  • Средняя плотность Солнца составляет всего 1,4 г / см ³, т.е. равна плотности воды Мертвого моря .
  • Каждую секунду Солнце излучает в 100 000 раз больше энергии, чем человечество выработало за всю свою историю
  • Удельный (на единицу массы ) энергозатрат Солнца - всего 2 × 10 -4 Вт / кг , т.е. примерно такая же, как у кучи гнилого листьев.
  • 8 апреля 1947 года на поверхности южного полушария Солнца было зафиксировано наибольшее скопление солнечных пятен за все время наблюдений.
  • Его длина составляла 300 000 км, а ширина - 145 000 км. Оно было примерно в 36 раз больше площади поверхности Земли и его можно было легко разглядеть невооруженным глазом при закате.
  • В честь Солнца названа новую валюту Перу ( новый соль )

Научно-популярное онлайн издание "Меганаука"