Доклад-сообщение о солнце

Солнечные циклы и активность

В результате изменения полярности глобального поля меняется солнечный цикл, результатом чего становится образование пятен. Существует такой показатель, как число Вольфа, показывающий число пятен. Его определяют только по видимой стороне звезды. По нему можно определить ее активность.

Циклы лишь условно длятся 11 лет. На самом деле этот параметр меняется от 7 до 17 лет. Цикл с максимумом в 1761 году принято считать первым. Все последующие циклы нумеруются. Текущий идет с 2019 года и является 25-м. При этом жизненный цикл, конечно, у Солнца начался намного раньше, чем исследователи начали его изучать.

Солнце с точки зрения астрономии

Если поинтересоваться что такое Солнце с точки зрения современно астрономии, мы узнаем, что это – звезда типа «желтый карлик». В этом определении нет ничего оскорбительного, унижающего достоинство нашего светила. Оно просто указывает на размер Солнца, который в сравнении со многими другими звездами Галактики довольно невелик, и на цветовую гамму его сияния.

Впрочем, «карликовость» Солнца не мешает ему обладать массой, которая составляет 98,8% всей суммарной массы Солнечной системы. Именно так: масса Солнца – это почти 99%, а всех остальных планет со спутниками и астероидами – чуть больше 1%. Внутри сферы, равной Солнцу, можно разместить около миллиона планет размером с нашу Землю.

Возраст Солнца, по мнению ученых, примерно равен 4,6 миллиарда лет, а расстояние от него до Земли в сейчас составляет около 150 миллионов километров. В момент образования Солнца и планет системы из газопылевого облака расстояния между ними были намного меньше, но с течением времени все планеты понемногу удалились от светила. Согласно современным исследованиям, условия, благоприятные зарождению жизни, появились на Земле около 3,5 миллиарда лет назад, и за это время интенсивность излучения Солнцем энергии не изменилась. По оценкам астрономов, оно находится примерно в середине своего цикла существования, и в течение еще 3 миллиардов лет угасание светила нашей планете не угрожает.

Значение Солнца для жизни на Земле

Огромное значение Солнца для жизни на Земле трудно оценить полноценно. Человечество каждый день пользуется этими благами, живет среди природных, биологических условий, которые возможны исключительно благодаря солнечной энергии.

Важность Светила можно условно подразделить на несколько подпунктов:

Благодаря воздействию солнечной энергии на газообразную атмосферу Земли человечество может наблюдать и ощущать разные природные явления: ветер, туман, дождь. В том числе и не очень благоприятные: ураганы, смерчи и т.д.
Без Солнца не будут «жить» растения, а без растений невозможно переработка углекислого газа в кислород.
Без растений и оптимальных климатических условий погибнут животные. Человеку также не выжить без Солнца. Он попросту замерзнет, как и все живое на нашей планете.

Какая будет Земля без Солнца? Холодной, темной, неживой. Именно поэтому ученые пытаются найти альтернативный источник энергии, чтобы в случае затухания Светила можно было заменить его на какой — то другой вариант. Пока эти попытки тщетны.

Солнце

Солнце — желтый карлик, горячий шар светящихся газов в центре нашей Солнечной системы. Наше Солнце — звезда возрастом ~4,5 миллиарда лет — горячий светящийся шар из водорода и гелия в центре нашей Солнечной системы. Солнце находится примерно в 150 миллионов километров от Земли, а его диаметр составляет ~1 392 700 км.

Солнце — самый большой объект в нашей Солнечной системе. Чтобы заполнить объем Солнца, потребуется 1,3 миллиона земных шаров. Его гравитация удерживает Солнечную систему вместе, удерживая все, от самых больших планет до мельчайших обломков на орбите вокруг нее. Самая горячая часть Солнца — это его ядро, где температура достигает 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию). Активность Солнца, от его мощных извержений до непрерывного потока заряженных частиц, которые оно испускает, влияет на природу космоса во всей Солнечной системе. Как и все звёзды главной последовательности, Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза гелия из водорода.

Земля проходит через точку афелия в начале июля и удаляется от Солнца на расстояние 152 млн км, а через точку перигелия — в начале января и приближается к Солнцу на расстояние 147 млн км. Видимый диаметр Солнца между этими двумя датами меняется на 3%. Поскольку разница в расстоянии составляет примерно 5 млн км, то в афелии Земля получает примерно на 7% меньше тепла.

Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра Млечного Пути и делает один оборот за 225—250 миллионов лет. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким образом, световой год оно проходит примерно за 1400 земных лет, а одну астрономическую единицу — за 8 земных суток.

Изучение

Еще с древнейших времен Солнце представляло интерес для человека и активно изучалось им. От простых наблюдений люди постепенно перешли к измерениям времени с помощью солнечных часов, отмечавших положение светила на небе в течение суток. Древние памятники и мегалиты служили для измерения длительности светового дня, определения дня летнего солнцестояния и дней равноденствия. Древние греки, наблюдая за годовым движением Солнца по небесной сфере, считали его одной из планет. Однако в самой же Древней Греции появились первые догадки о том, что Солнце все же не планета, а гигантский раскаленный шар. Так считал древнегреческий философ Анаксагор, за что был осужден и отправлен в тюрьму.

В Греции же родилась и гелиоцентрическая система мира, говорящая о том, что Солнце – это центр, вокруг которого обращается Земля наравне с остальными планетами. Эта идея была революционной и еще многие века подвергалась осуждению и нападкам, вплоть до XVI века, когда она была вновь высказана Коперником.

По другую сторону континента китайские астрономы первыми пронаблюдали пятна на Солнце еще за два века до нашей эры. В XII веке они были впервые зарисованы средневековым английским историком.

Инструментальное исследование Солнца начинается с 1610 года, когда Галилеем был изобретен первый телескоп. Галилей же первым определил, что пятна являются частью поверхности Солнца, а не силуэтами планет, проходящих по его диску. По наблюдению за их движением он также смог высчитать период его вращения.

В XIX веке началась эра спектроскопии. Первым разложить солнечный свет на отдельные цвета смог астроном Петро Анджело Секки. Его дело продолжил Фраунгофер, начавший изучение состава звезды по ее спектру и обнаружив линии поглощения. В 1868 году французский ученый Пьер Жансен открыл гелий, изучая спектры солнечной хромосферы и протуберанцев.

В том же веке шли споры об источниках энергии в недрах Солнца. В 1848 году была выдвинута гипотеза о том, что звезда нагревается благодаря постоянным метеоритным ударам. Однако в таком случае получалось, что наряду с Солнцем этот же механизм обеспечивает сильное нагревание и любой планеты, в том числе и Земли. Другая, более правдоподобная гипотеза, высказанная Кельвином и Гельмгольцем, подразумевала образование тепловой энергии Солнца за счет ее гравитационного сжатия. На основании этой идеи был оценен возраст Солнца в 20 млн лет, что противоречило геологическим данным, но тем не менее этот механизм считался верным еще долгое время. И уже в XX веке Резерфорд предложил гипотезу о термоядерном синтезе в ядре Солнца благодаря высокой температуре и давлении. Эта теория была подтверждена и развита в 30-х годах, тогда же были определены две основные ядерные реакции, ответственные за выделение энергии в Солнце.

В 1957 году были запущены первые искусственные спутники, и тогда же начались первые космические исследования Солнца. Уже в 1959 году был проведен опыт по обнаружению солнечного ветра с помощью аппаратов «Луна-1» и «Луна-2». Кроме того, солнечный ветер исследовался спутниками NASA «Пионер» в 1960-68 годах. В 1973 была выведена на орбиту первая солнечная космическая обсерватория. С ее помощью проведены наблюдения короны и открыты корональные выбросы массы. В 80-х и 90-х годах также было запущено множество спутников и зондов, наблюдавших Солнце во всех спектральных диапазонах. Для изучения полярных областей Солнца, недоступных для аппаратов, находящихся в плоскости эклиптики, в 1990 году был запущен зонд «Улисс», изучивший потоки солнечного ветра и магнитного поле на высоких широтах. В наши дни с помощью новых спутников и обсерваторий продолжает проводиться спектральное изучение Солнца по всем слоям его атмосферы, динамики магнитного поля и ее связи с солнечной активностью.

Планеты земного типа

Далее рассмотрим по порядку, как в алфавите, другие планеты Солнечной системы.

Меркурий

Ближайшая к Солнцу планета – Меркурий. Также Меркурий самая маленькая из 8 планет и довольно быстрая, но при этом достаточно тяжелая, так как внутри нее находится огромное железное ядро. Поверхность покрыта кратерами и древними лавовыми потоками. Атмосфера разряженная, состоящая из частичек Солнечного ветра.

Венера

Второе место от Солнца занимает Венера. Она имеет похожие параметры массы и размеров с Землей, благодаря чему ее именуют близнецом нашей планеты. Однако давление и температура на ней гораздо выше, что создает непригодные условия для жизни организмов. Эта планета ярче любой звезды, и уступает по яркости лишь Солнцу и Луне.Вращается Венера медленно по часовой стрелке. Спутников у нее нет. Благодаря активной вулканической деятельности почти не имеет кратеров.

Марс

Далее по курсу после нашей планеты — Марс, который занимает четвертое место относительно Солнца. Размеры его невелики, как и у остальных представителей земной группы. Строение Марса имеет некоторые сходства со строением Земли, но воздух на второй планете не пригоден для земного человека. Погодные условия Марса очень суровые, воздух сухой, поверхностные водные ресурсы на планете не обнаружены, но под поверхностью находятся огромные залежи льда.
Рис. 4. Международная космическая станцияИнтересна эта планета и тем, что именно на ней располагается самая высокая вершина во всей Солнечной системе – вулкан Олимп, высота которого около 27 км. Эта планета активно исследуется учеными на наличие жизни.

Основные характеристики[]

Параметр	Значение
Среднее расстояние от Земли	149,6·106 км (8,31 световых минут)
Расстояние от центра Галактики	~2,5·1020 м(Шаблон:Ly)
Расстояние от плоскости Галактики	~4,6·1017 м(Шаблон:Ly)
Галактический период обращения	2,25—2,50·108 лет
Скорость	~2,2·105 м/с
Экваториальный радиус	6,9551·108 м
Длина окружности экватора	4,37001·109 м
Полярное сжатие	9·10−6
Площадь поверхности	6,07877·1018 м² (11 917,607 площадей Земли)
Объём	1,40927·1027 м³ (1 301 018,805 объёмов Земли)
Средняя плотность	1409 кг/м³
Ускорение силы тяжести на экваторе	274,0 м/с² (27,96 g)
Вторая космическая скорость(для поверхности)	617,7 км/с(55,2 земных)
Температуракороны	~1 500 000 К
Температураядра	~13 500 000 К
Яркость	2,009·107 Вт/м²/ср
Наклон оси	7,25° (относительно плоскости эклиптики)67,23°(относительно плоскости Галактики)
Прямое восхождение северного полюса	286,13° (19 ч 4 мин 30 с)
Склонение северного полюса	+63,87°
Сидерический период вращения внешних видимых слоёв (на широте 16°)	25,38 дней (25 дней 9 ч 7 мин 13 с)
Сидерический период вращения внешних видимых слоёв (на экваторе)	25,05 дней
Сидерический период вращения внешних видимых слоёв (у полюсов)	34,3 дней
Скорость вращения внешних видимых слоёв (на экваторе)	7284 км/ч
Состав фотосферы	Водород — 73,46 % Гелий — 24,85 % Кислород — 0,77 % Углерод — 0,29 % Железо — 0,16 % Неон — 0,12 % Азот — 0,09 % Кремний — 0,07 % Магний — 0,05 % Сера — 0,04 %

Жизненный цикл

Солнце
— молодая звезда третьего поколения (популяция I) с высоким содержанием
металла, т.е. оно образовалось из остатков звезд первого и второго поколения
(популяция III и II соответственно).

Нынешний
возраст Солнца (точнее — время его существования на основной
последовательности), который оценивается с помощью компьютерных моделей
звездной эволюции, составляет около 4,57 млрд. лет.

Считается,
что Солнце образовалось около 4,59 миллиардов лет назад, когда быстрое сжатие
гравитационных сил облака молекулярного водорода привело к образованию звезды
первого звездного населения типа Тельца в нашей области галактики.

Звезда
такой массы, как Солнце, должна существовать на основной последовательности
около 10 миллиардов лет. Значит, Солнце сейчас примерно в середине своего
жизненного цикла. В настоящее время в ядре Солнца протекают термоядерные
реакции преобразования водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4
миллионов тонн вещества преобразуется в лучистую энергию, которая генерирует
солнечное излучение и поток солнечных нейтрино.

По
мере того, как солнце постепенно потребляет водородное топливо, оно становится
все жарче и жарче, а его светимость медленно, но неуклонно увеличивается. Через
1,1 миллиарда лет наш дневной свет будет на 11% ярче, чем сегодня. Увеличение
солнечной яркости в этот период будет настолько велико, что поверхность Земли
будет слишком горячей для существования на ней жизни в настоящем смысле этого
слова. Тем не менее, она может оставаться в океанах и полярных регионах. По
словам профессора Дж. Кастинга из УниверситетаПенсильвании, исчезновение жизни
из-за повышения температуры, вызванного яркостью солнца, возможно, еще до
стадии «Красного гиганта», составит 1 миллиард лет.

Через
3,5 миллиарда лет яркость солнца увеличится на 40%. К тому времени условия на
Земле будут такими же, как сегодня на Венере: Вода с поверхности планеты
полностью исчезнет и улетит в космос. Эта катастрофа приведет к окончательному
уничтожению всех форм жизни на Земле. Когда водородное топливо сгорает в солнечном
ядре, его внешняя оболочка расширяется, а ядро сжимается и нагревается.

В
течение следующих 3 миллиардов лет Солнце сожжет остатки водорода в своем ядре,
а еще через 700 миллионов лет войдет в стадию субгиганта. На этом этапе,
согласно модели, диаметр Солнца увеличится с 1.6 до 2.3 R (на 50%), а его
температура упадет с 5500 К до 4900 К.

Примерно
через 7,6-7,8 миллиардов лет ядро Солнца нагреется до такой степени, что начнет
сжигать водород в окружающей его оболочке. Это приведет к быстрому расширению
внешних оболочек света, превращая Солнце в красного гиганта. На этом этапе
радиус солнца будет в 256 раз больше, чем сегодня. Расширение звезды приведет к
резкому увеличению ее светимости: в 2714 раз; и к охлаждению ее поверхности до
2650 К. Очевидно, что расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут
современной орбиты Земли. В этом случае исследования показывают, что еще до
этого момента потеря более 28% массы Солнца приведет к тому, что орбита Земли
отойдет дальше от Солнца, избегая тем самым поглощения внешних слоев плазмы
Солнца. Хотя исследования 2008 года показывают, что Земля, вероятно, будет
поглощена Солнцем в результате приливно-отливного взаимодействия с его внешней
оболочкой, орбитальный путь Земли до сих пор не ясен. Даже если наша планета не
будет поглощена Солнцем, вся вода на ней будет газообразной, а ее атмосферу
сдует сильнейший солнечный ветер.

Эта
фаза существования Солнца продлится около десяти миллионов лет. Когда
температура ядра достигнет 100 миллионов К, произойдет вспышка гелия и
термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. Солнце, получившее
новый источник энергии, будет сокращено до 9,5 R☉. Через 110 миллионов лет, когда запасы гелия истощатся, внешние корпуса звезды быстро разрастутся, и она снова станет красным гигантом. Этот период
существования Солнца будет сопровождаться мощной молнией, порой его светимость
будет в 5200 раз больше, чем сегодня. Это произойдет в результате того, что
ранее не тронутые остатки гелия попадут в термоядерную реакцию. В этом состоянии
солнце будет существовать около 20 миллионов лет.

Масса
Солнца недостаточна для того, чтобы его эволюция завершилась взрывом
сверхновой. После прохождения Солнцем красной гигантской фазы его внешняя
оболочка разрывается тепловыми пульсациями и образуется планетарная туманность.
В центре этой туманности останется ядро белого карлика Солнца, очень горячий и
плотный объект, но только такого же размера, как и Земля.

Карликовые планеты

Помимо планет земного типа и планет-гигантов существуют карликовые планеты. Одна из них до недавнего времени считалась 9-й планетой Солнечной системы – Плутон. Карликовые планеты совершают полноценные вращательные движения. Но, в отличие от 8 нам уже известных планет, они не способны очищать свои орбиты от инородных тел. Также они значительно уступают по массе основным планетам. Поэтому они не входят в число основных планет.На рисунке 2 показана схема расположения планет с их названиями в их естественной последовательности от Солнца.Наша Вселенная бесконечна, и сегодня мы узнали про одну из ее маленьких частичек – Солнечную систему с ее главными представителями. Теперь вы знаете, сколько планет в нашей Солнечной системе, какие они. Каждая их них уникальна и имеет свои интересные особенности, в чем вы можете убедиться, просмотрев предложенное ниже видео.

Магнитное поле

Солнце, как и все звезды, обладает очень мощным магнитным полем, наличие которого обусловлено электрическими токами, возникающими в плазме. Оно играет важную роль во всех идущих в звезде процессах. Генерация поля происходит в конвективной зоне и, подпитываясь конвективным и турбулентным движением плазмы, оно всплывает в фотосферу.

Структура магнитного поля Солнца сложная. От размера рассматриваемой области зависит величина поля и упорядоченность его силовых линий. Чем больше площадь поверхности, тем величина поля меньше, а силовые линии более упорядочены. В соответствии с этой особенностью солнечное магнитное поле разделяют на два типа – глобальное и локальное.

Масштаб глобального поля сравним с площадью поверхности Солнца. С глобальным полем связана средняя величина магнитного поля Солнца, которая равняется примерно нескольким Гс (гаусс – единица измерения магнитной индукции). В глобальном масштабе Солнце можно приблизительно считать диполем. Структура поля и его полярность зависят от цикличности солнечной активности. Преобладание той или иной полярности в северном и южном полушарии меняется с каждым последующим циклом. Во время минимума 11-летнего цикла напряженности на полюсах максимальны, а с приближением к максимуму их величины постепенно уменьшаются до нуля. После чего полярность диполя изменяется, и с началом нового цикла напряженности на полюсах вновь начинают расти. Из этого следует закон Хейла – полный цикл изменения глобального магнитного поля на Солнце длится 22 года.

Локальные солнечные поля намного менее упорядочены и характеризуются гораздо большими величинами, порядка 1 кГс (до нескольких килогаусс в солнечных пятнах в период максимума активности). Локальное поле уже не может рассматриваться как диполь, поскольку на разных частях выбранного участка поверхности оно часто имеет разные полярности.

Общая характеристика

Диаметр Солнца составляет около 1,4 млн км. По сути это громадный газообразный шар высокой температуры. Его диаметр более чем в 100 раз (в 109, если точно) превышает аналогичный показатель Земли.

Свет звезды на самом деле практически белый. Мы видим его желтым, потому что атмосфера Земли влияет на восприятие и создает некоторую визуальную иллюзию.

В Галактике миллиарды других звезд. Солнце – лишь одна из них. Ближайший ее сосед находится на расстоянии 4,24 световых лет. Ее имя – Проксима Центавра. Чтобы понять масштаб этого расстояния, достаточно представить, что путь до Земли свет солнца преодолевает всего за 8,32 минуты.

Согласно научной астрономической классификации, наша звезда – желтый карлик, из чего следует, что размер нашего Солнца относительно небольшой относительно других звезд, но при этом оно светит достаточно ярко. Более того, Солнце является одной из 15% звезд нашей Галактики, которые светят наиболее ярко.

Благодаря термоядерным реакциям вырабатывается тепло, которое излучает светило. В его центре происходит слияние атомов водорода, что приводит к образованию энергии и гелия.

Помимо света, Солнце оказывает и другое влияние. Частички вещества, которое излучает звезда, образуют ветер. Принято считать, что солнечная гравитация влияет на орбиты всех тел, которые находятся в пределах одного светового года.

Вокруг своей оси Солнце, как и Земля, совершает вращения. Поскольку его основу составляют газы, слои производят вращение с разной скоростью. В результате на полюсах время одного полного обращения звезды составляет 34 дня, а к экватору, за этот период скорость вращения Солнца сокращается до 25 дней.

Кроме того, согласно данным ученых, внешняя часть вращается медленнее, а внутренние области оборачиваются намного быстрее.

Таблица главных характеристик Солнца:

Наименование показателя	Величина
Масса	1,9885*1030 кг (соответствует более чем 330 000 масс Земли)
Протяженность экватора	4 370 тыс. км
Плотность	1,409 г/м3
Температура в центре	Около 15 700 тыс. градусов Цельсия
Температура на поверхности Солнца	6 тыс. градусов Цельсия
Площадь поверхности	6 триллионов км2
Период вращения вокруг оси	На полюса – 34,3 дня, на экваторе – 25,05 дня
Расстояние до Земли	Max – 152 098,232 тыс. км, min – 147 098,29 тыс. км

5.1.1. Общие сведения window.top.document.title = «5.1.1. Общие сведения»;

Солнце – ближайшая к нам звезда. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли. Но как повезло нам, жителям Земли!

Рисунок 5.1.1.1.Солнце высоко в горах

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. Около которой смогла сформироваться такая планетная система, на третьей планете которой – Земле – возникла жизнь.

Пять миллиардов лет – возраст нашего Солнца. За счет чего оно светит? Какова структура и дальнейшая эволюция Солнца? Какое влияние оказывает Солнце на Землю?

Солнце – звезда, вокруг которой обращается наша планета. Среднее расстояние от Земли до Солнца, то есть большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а. е. (астрономическая единица).

Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ.

Солнце – звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10 %, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле.

Эта роль Солнца была замечена еще в древности. В религиях всех народов мира, мифах и сказках Солнце занимало всегда главное место. У всех народов Солнце – главное божество, например лучезарный бог Гелиос у древних греков, Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца зависела жизнь человека, его благосостояние. Именно Солнце приносило тепло, давало хороший урожай.

Тысячелетиями Солнце представлялось чем–то незыблемым, совершенным, могущественным и было скорее предметом поклонения, чем исследования. Только с началом наблюдений в телескоп Галилей доказал, что на Солнце есть пятна, что Солнце вращается, установил период вращения нашей звезды.

Русский ученый-энциклопедист Михаил Ломоносов высказал в оде «Рассуждения по случаю полярного сияния» в 1743 году мнения о Солнце, очень близкие к современным научным представлениям:

«Там огненны валы стремятся
И не находят берегов,
Там вихри пламенны крутятся,
Борющись множество веков;
Там камни как вода кипят,
Горящи там дожди шумят».

Общие сведения о Солнце:

Масса	2•1030 кг
Радиус	696 000 км
Средняя плотность	1 400 кг/м3
Среднее расстояние от Земли	149,6 млн. км
Период вращения	25,380 суток
Светимость	3,86•1026 Вт
Видимая звездная величина	–26,75m
Спектральный класс	G2 V
Эффективная температура поверхности	5 780 К
Возраст	около 5 млрд. лет

Таблица 5.1.1.1

Рисунок 5.1.1.2.Радиус Солнца в 109 раз больше радиуса Земли

Размеры Солнца очень велики. Так, радиус Солнца в 109 раз, а масса – в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. А вот средняя плотность нашего светила невелика – всего в 1,4 раза больше плотности воды.

Впервые вращение Солнца наблюдал Галилей по движению пятен по поверхности. Различные зоны Солнца вращаются вокруг оси с различными периодами. Так точки на экваторе имеют период около 25 суток, на широте 40° период вращения равен 27 суток, а вблизи полюсов – 30 суток. Это доказывает, что Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.

Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет L = 3,86•1033 эрг/с = 3,86•1026 Вт. Это соответствует 6,5 кВт с каждого квадратного сантиметра его поверхности! Лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля.

Модель 5.3.
Вращение Солнца

Общие сведения о Солнце

Солнце – центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типичная звезда-карлик спектрального класса G2.

Характеристики Солнца

Масса MS~2*1023 кг
RS~629 тыс. км
V= 1,41*1027 м3, что почти в 1300 тыс. раз превосходит объем Земли,
средняя плотность 1,41*103 кг/м3,
светимость LS=3,86*1023 кВт,
эффективная температура поверхности (фотосфера) 5780 К,
период вращения (синодический) изменяется от 27 сут на экваторе до 32 сут. у полюсов,
ускорение свободного падения 274 м/с2 (при таком огромном ускорении силы тяжести человек массой 60 кг весил бы более 1,5 т.).

Строение Солнца

В центральной части Солнца находится источник его энергии, или, говоря образным языком, та “печка”, которая нагревает его и не даёт ему остыть. Эта область называется ядром (см. рис.1). В ядре, где температура достигает 15 МК, происходит выделение энергии. Ядро имеет радиус не более четверти общего радиуса Солнца. Однако в его объёме сосредоточена половина солнечной массы и выделяется практически вся энергия, которая поддерживает свечение Солнца.

Сразу вокруг ядра начинается зона лучистой передачи энергии, где она распространяется через поглощение и излучение веществом порций света – квантов. Кванту требуется очень много времени, чтобы просочиться через плотное солнечное вещество наружу. Так что если бы печка внутри Солнца вдруг погасла, то мы узнали бы об этом только миллионы лет спустя.

На своём пути через внутренние солнечные слои поток энергии встречает такую область, где непрозрачность газа сильно возрастает. Это конвективная зона Солнца. Здесь энергия передаётся уже не излучением, а конвекцией. Конвективная зона начинается примерно на расстоянии 0,7 радиуса от центра и простирается практически до самой видимой поверхности Солнца (фотосферы), где перенос основного потока энергии вновь становится лучистым.

Фотосфера – это излучающая поверхность Солнца, которая имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Каждое такое зерно размером почти с Германию и представляет собой поднявшийся на поверхность поток горячего вещества. На фотосфере часто можно увидеть относительно небольшие темные области — солнечные пятна. Они на 1500˚С холоднее окружающей их фотосферы, температура которой достигает 5800˚С. Из-за разницы температур с фотосферой эти пятна и кажутся при наблюдении в телескоп совершенно черными. Над фотосферой расположен следующий, более разряженный слой, называемый хромосферой, то есть окрашенной сферой. Такое название хромосфера получила благодаря своему красному цвету. И, наконец, над ней находится очень горячая, но и чрезвычайно разреженная часть солнечной атмосферы — корона.

Периодичность появления Солнца

Солнце является одной из самых важных источников энергии на Земле. Оно восходит каждый день и заходит каждую ночь, обеспечивая свет и тепло нашей планете. Но как часто это происходит?

Солнце появляется над горизонтом в результате вращения Земли вокруг своей оси. Это движение нам известно как вращение Земли. Однако, несмотря на то, что наше восприятие времени может быть разным, скорость вращения Земли остается постоянной.

Вращение Земли занимает примерно 24 часа, что и создает цикл суток: день и ночь. Солнце появляется на востоке (восход солнца) и движется по небу до запада (заход солнца). Таким образом, сутки делятся на две равные части: день и ночь.

Однако, солнечные циклы не ограничиваются только днем и ночью. Существует также периодическое явление, называемое сезонами. Сезоны — это изменения в погоде и температуре в течение года. Они обусловлены наклоном Земли относительно Солнца и влияют на то, как много или мало света и тепла получает разные части Земли в разное время года.

Вот некоторые основные факты о периодичности появления Солнца:

Вращение Земли вокруг своей оси занимает примерно 24 часа.
Это создает цикл суток: день и ночь.
Солнце восходит на востоке и заходит на западе.
Сутки делятся на две равные части: день и ночь.
Сезоны изменяются в течение года из-за наклона Земли.

Теперь, когда вы знаете немного больше о периодичности появления Солнца, вы можете лучше понять, как оно влияет на нашу жизнь и окружающую среду.

Общие сведения[]

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.

Земля и Солнце (фотомонтаж с сохранением соотношения размеров)

Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле. Его мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам. На расстоянии в одну астрономическую единицу (то есть на орбите Земли) эта постоянная равна приблизительно 1370 Вт/м².

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, используя её посредством фотосинтеза, синтезируют органические соединения с выделением кислорода. 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 нефть|нефти и других видах ископаемого топлива.

Сравнительные размеры Солнца при наблюдении из окрестностей хорошо известных тел Солнечной системы

Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антисептики|антисептические свойства, позволяющие использовать его для дезинфекция|дезинфекции вода|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 положении 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.

Земля проходит через точку афелия в начале июля и удаляется от Солнца на расстояние 152 млн км, а через точку перигелия — в начале января и приближается к Солнцу на расстояние 147 млн км. Видимый диаметр Солнца между этими двумя датами меняется на 3 %. Поскольку разница в расстоянии составляет примерно 5 млн км, то в афелии Земля получает примерно на 7 % меньше тепла. Таким образом, зимы в северном полушарии немного теплее, чем в южном, а лето немного прохладнее.

Солнце — магнитоактивная 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 (вызывают головную боль и плохое самочувствие у людей, чувствительных к магнитным бурям). Предполагается, что солнечная активность играла большую роль в формировании и развитии Солнечной системы. Она также оказывает влияние на структуру земной атмосферы.

Популярные темы сообщений