Общая информация о Солнце

Солнце. Все видят его на небе каждый день. Светящийся желтый шар, от которого веет теплом. Но все ли так просто? Почему светит Солнце? Почему мы чувствуем тепло от него? И почему оно каждый день поднимается из-за горизонта и заходит туда же?

Все что есть на земле связано с Солнцем, спросите любого ученого из любой сферы науки и он сможет вам многое рассказать, и метеоролог, и ботаник, и биолог, и врач и химик, и конечно же астроном. Мы одновременно знаем Солнце и не знаем. Оно меняется каждый день и те процессы, которые мы можем на нем наблюдать глазами или в невидимых спектрах (инфракрасном, рентгеновском и другие) до сих пор изучены недостаточно и многие из них имеют теоретическую природу.

Не смотря на это Солнце – ближайший к нам представитель звезд и поэтому представляет огромный интерес для изучения, так как все видимые на небе звезды это тоже Солнца, только разного размера и температуры. Изучая Солнце, его состав, физические свойства, происходящие на нем явления и другие характеристики, человечество приближается к разгадке происхождения Вселенной и работающих в ней законов физики.

Рождение Солнца

Как рождаются звезды и как появилось Солнце? На этот вопрос однозначного подтвержденного ответа нет, так как период жизни звезды не сопоставим с периодом жизни человечества, но есть общепринятая и доказанная астрофизиками теория.

Не секрет, что космическое пространство не идеально пустое, оно содержит все химические элементы, атомы которых удалены друг от друга на огромные расстояния, облака пыли и газа могут простираться на миллионы километров, на десятки и сотни световых лет. Около 4,6 миллиардов лет назад в одном из таких облаков газа и пыли взорвалась звезда. Сброшенная взрывом оболочка светила и освободившаяся энергия заставила частицы этого облака активнее взаимодействовать, частицы в нем начали сталкиваться и слипаться. 400 лет растущая сила притяжения заставляла материю сжиматься все больше и больше, температура и давление в центре образовавшейся туманности становились выше пока не достигли уровня начала термоядерных реакций и первого ядерного взрыва, который и "зажег" ядро нашего Солнца.

Многие зададут вопрос почему первый ядерный взрыв и последующая термоядерная реакция не отбросила всю эту пыль и газ обратно в пространство. Ответ кроется в объеме скопившегося вещества. Масса и плотность вещества, достаточного для первого взрыва, настолько огромны, что создают силу гравитации к центру, не позволяющую веществу разлететься. Если представить все это, то мы поймем, что в нашем Солнце как и в других звездах такого типа постоянно противостоят две огромнейшие физические силы - сила термоядерных взрывов, отталкивающая все от себя и сила гравитации, притягивающая и сжимающая все вещество вокруг. Удивительный баланс позволяет Солнцу существовать на протяжении 4,6 миллиардов лет и обеспечивать Землю необходимым количеством энергии для поддержания жизни планеты.

Характеристика Солнца

Немного подробнее о характеристиках нашей звезды. Солнце в диаметре имеет размер 696 тысяч км., что больше земного в 109 раз, оно объемнее Земли в 1 млн. 300 тысяч раз, тяжелее в 333 тысячи раз и в 750 раз больше всех вместе взятых планет Солнечной системы. Расстояние до Солнца - одна астрономическая единица. Состоит наша звезда из водорода (92%), гелия (7,8%) и на 0,2% прочих веществ.

Наша звезда является постоянным источником огромного количества тепла. Так, на 1см2 поверхности Земли попадает тепловой энергии, достаточной для нагрева 1 см3 воды почти на 2 градуса Цельсия. Чтобы нагляднее представить объемы энергии Солнца, нужно привести наглядный пример. Если создать вокруг Солнца сферу льда 12 метров в толщину, то она растает за 60 секунд. Энергия, вырабатываемая Солнцем за 1 секунду равна суммарно энергии, которую вырабатывают 2 миллиарда самых мощных атомных электростанций Земли на протяжении года.

Солнце освещает Землю в 465 тысяч раз сильнее чем полная Луна. 1см2 поверхности Солнца светит как 50 тысяч свечей.

Не смотря на то, что светимость Солнца огромна, поверхности нашей планеты достигает всего 1370 Вт на 1м2. Эту цифру принято считать солнечной постоянной.

Строение внутренней части Солнца

Давайте разберемся, как же функционирует этот вечный по земным меркам двигатель под названием Солнце и из каких частей он состоит.

Основных слоев в строении Солнца три.

изображение внутреннего строения солнца

Первый и самый глубинный слой это ядро или зона ядерных реакций. В нем протекают реакции ядерного синтеза, в следствии которых водород преобразуется в гелий, высвобождая огромное количество энергии. Температура ядра свыше 15 млн. градусов по Цельсию, размер 150-175 тысяч км. или 20-25% радиуса Солнца. Освобождающаяся энергия столь велика, что принимает самую мощную энергетическую форму радиации во Вселенной - форму гамма лучей. По сути своей ядро Солнца это огромный термоядерный реактор, который работает на водороде в качестве топлива. Расход топлива при этом составляет 4,3 млн. тонн в секунду. Лучшее химическое топливо на планете дает в 100 тысяч раз меньше энергии на единицу массы чем термоядерные реакции Солнца. Человечеству определенно есть чему поучится у нашей Звезды.

Преодолев за многие тысячи лет плотное и раскаленное ядро гама лучи попадают во второй слой - радиоактивную зону. Размер зоны - примерно 2/3 от всего расстояния до поверхности. Радиоактивная зона уже не достаточно плотная и горячая для протекания в ней термоядерных реакций как в ядре, поэтому гамма лучи начинают терять энергию, трансформируясь в менее энергетически мощное рентгеновское излучение и ультрафиолетовую радиацию.

В верхней части радиоактивной зоны плотность и температура резко падают, что говорит о том, что радиоактивное излучение стало не самым активным способом передачи энергии, которую начинает поглощать огромная масса водорода в третьем слое - конвективном. Называется он так, потому что водород перемещается в этом слое по законам конвекции - более холодный опускается ближе к ядру, более горячий (разогретый энергией лучей из второго слоя) - к поверхности Солнца, после чего энергия высвобождается в пространство. Толщина этого слоя примерно 200 тысяч км., температура в верхней его части снижается примерно до 5800 градусов по Цельсию. По мнению ученых именно в этом слое за счет возникшего движения вещества возникает мощнейшее магнитное поле.

Солнце полностью состоит из вещества в состоянии газа и плазмы, которые на разной глубине имеют разные температуры и постоянно находятся в движении. Наблюдения за солнечными пятнами позволили установить, что разные части Солнца движутся с разной скоростью. Так, экваториальная зона движется со скоростью примерно 7300 км/час и один оборот вокруг оси Солнца совершает за 25 земных суток. Вблизи полюсов же вещество совершает оборот почти за 35 суток.

Это всё, что касается невидимой людям визуальным способом части Солнца. Во второй части статьи вы узнаете о том, в каком виде мы видим высвобождающуюся энергию Солнца, как она влияет на нашу планету, как можно рассмотреть видимую поверхность Солнца, что такое протуберанцы и темные пятна на Солнце, фотосфера, хромосфера, солнечная корона, солнечное затмение, грануляция и многое другое.

Предлагаем посмотреть на лучшие фотографии Солнца в нашем разделе галереи.

Поделись этой информацией с друзьями:


Комментарии (0)