Eng Ru
Отправить письмо

Внутри Солнца, возможно, скапливается темная материя. Что внутри солнца


Из чего состоит Солнце и подобные ему звезды

Каждый день, в течение миллиардов лет, Солнце поднимается над земным горизонтом. Оно находится на расстоянии 150 миллионов километров, но светит так ярко, что нам трудно смотреть на него. Температура поверхности Солнца – 5500 градусов. Этого достаточно, чтобы расплавить любой зонд, прежде чем он подлетит к Солнцу достаточно близко.

Другими словами, Солнце слишком горячее, чтобы мы могли с ним справиться. Но это не значит, что мы не можем изучать его.спектр

На самом деле, есть несколько поистине гениальных методов, с помощью которых ученые начали разгадывать тайны звезд, которые разбросаны по ночному небу, в том числе и секреты нашего Солнца.

Спектрометр как метод изучения

Начнем со света. Возможно, мы не можем долго смотреть на Солнце, не повредив глаза, но научные приборы не имеют такой проблемы.

Как вы, возможно, знаете, белый свет фактически состоит из всех цветов радуги, и мы можем их увидеть, если посмотреть сквозь призму.

Еще в 1802 году английский ученый Уильям Хайд Волластон пропустил солнечный свет сквозь призму и заметил нечто неожиданное: темные линии в спектре. Несколько лет спустя, немецкий оптик Йозеф Фраунгофер построил специальный инструмент, который называется "спектрометр", для разделения лучей. Он увидел еще больше любопытных темных линий.спектр

Очень скоро ученые поняли, что темные линии показывали, где цвет пропадал из спектра. Он пропадал из-за элементов внутри и вокруг Солнца, которые поглощали волны света конкретной длины. Темные линии, следовательно, указывали на присутствие определенных элементов, таких как водород, натрий и кальций.

Благодаря этому удивительному открытию, ученые смогли понять, из каких ключевых элементов состоят ближайшие к нам звезды. Однако такой подход имеет свои ограничения. Этим способом можно объяснить, какие элементы находятся на поверхности, но не в центре Солнца.

Составляющие Солнца

Так что же находится внутри Солнца и может ли это содержимое объяснить, откуда появляется колоссальная энергия?

Наше понимание массивной выработки энергии Солнцем начало формироваться в первой половине 20 века. Ученые предположили, что если атомы водорода будут сливаться вместе, они создадут совершенно другой элемент – гелий, излучая при этом энергию. Кажется вполне вероятным, что Солнце состоит из водорода и гелия, и обязано им своей силой. Но эту идею еще нужно доказать.

Супер Камиоканде

Именно на этом этапе изучение Солнца становится действительно странным. Для того чтобы лучше понять, как наша звезда дала жизнь всему, что нас окружает, ученые должны уйти в «подполье». Попросту говоря, эксперименты необходимо проводить под горами. Именно так был разработан японский детектор "Супер Камиоканде".нейтрино

Примерно в 1000 м ниже поверхности расположена странная комната. В ней находится мелкое, но чрезвычайно чистое озеро, а 13 тысяч сферических объектов покрывают стены, потолок и пол.

Возможно, выглядит как сцена из научной фантастики, однако Супер Камиоканде создан для того, чтобы понять, как работает наше Солнце. Поскольку этот детектор расположен очень глубоко под землей, очевидно, он служит не для обнаружения света. Вместо этого он ждет особые частицы, которые вырабатываются в центре нашего светила, и могут проникать сквозь твердые породы точно так же, как самолет может лететь по воздуху.

Нейтрино

Триллионы этих частиц проходят сквозь ваше тело каждую секунду. Если бы не существовало специальных детекторов, мы бы никогда не узнали об этих частицах. Однако Супер Камиоканде может уловить очень мало, всего около 40 таких частиц в день, благодаря обнаружению специального света, который создается, когда эти частицы взаимодействуют с бассейном чистой воды.

Свет, который они создают, очень слабый, но он генерирует своего рода гало вокруг нейтрино (частиц), и феноменально чувствительные детекторы, размещенные на стенах, могут уловить гало.нейтрино

Специальные типы нейтрино, определенные с помощью этого метода, считаются прямым доказательством того, что внутри Солнца происходит ядерный синтез водорода в гелий. Ученые не могут найти другие объяснение образованию нейтрино.

Еще более удивительно то, что эти нейтрино образуются во время реакции синтеза в центре Солнца, и детектор "Супер Камиоканде" может захватить их уже восемь минут спустя. Изучение этих частиц позволяет наблюдать, что происходит внутри Солнца практически в режиме реального времени.

Как нам поможет термоядерная реакция

Для того чтобы лучше понять, как происходят эти реакции синтеза, необходимо попытаться воссоздать их на Земле. В принципе, это не очень сложно. 13-летний британский школьник успешно инициировал реакцию синтеза в 2014 году. Но если вы хотите наблюдать за этими реакциями без вмешательства частиц самого Солнца, необходимо снова спуститься под землю.

Одна из самых сложных вещей для обеспечения термоядерной реакции – это получение любых двух атомов, которые бы слились. Вероятность такого события, несмотря на триллионы существующих атомов, достаточно низкая.термоядерная реакция

Однако Солнце имеет два преимущества, которые обеспечивают такое слияние. Это его масса, которая обеспечивает избыток атомов, а также тяжесть, которая сжимает водород в плазме. При таком большом давлении электроны начинают отделяться от протонов в ядре. Такая среда намного облегчает реакцию синтеза.

В таких звездах, как наше Солнце, вероятность того, что значительное количество энергии может быть высвобожденной в результате ядерных реакций, является очень высокой просто потому, что существует много протонов. В лаборатории невозможно создать такое же их количество, поэтому очень трудно изучать эти процессы.

Цикл и продолжительность жизни звезд

Может создаться впечатление, что Солнце является постоянным элементом, уровень яркости которого не изменяется на протяжении миллиардов лет. На самом деле, это не так. Звезды имеют цикл и продолжительность жизни, которые, в зависимости от размера и точных пропорций элементов в них, могут значительно отличаться.

В последние годы мы смогли больше узнать о том, как изменяется наше Солнце, изучая некоторые его особенности. К примеру, всем известные темные пятна появляются на его поверхности и носят временный характер. С помощь зондов ученые также смогли изучить, сколько излучения, включая видимый свет, производило Солнце в течение нескольких лет.

В 1980-х было обнаружено, что в течение около 10 лет выход энергии Солнца ослабился, а затем вырос снова. Но еще более поразительным было то, что количество солнечных пятен зависело от этой деятельности. Чем больше энергии высвобождает Солнце, тем больше пятен появляется. Сюрпризом оказалось то, что такие пятна темнее и холоднее, чем остальная часть поверхности.внутри солнца

Это подтверждает, что многие особенности Солнца нам только предстоит узнать. Однако ученым удалось определить основы. Разделив солнечный свет и получив возможность улавливать нейтрино, ученые смогли ответить на самые важные вопросы о природе нашего Солнца.

fb.ru

37. Что там, внутри Солнца?. Твиты о вселенной

37. Что там, внутри Солнца?

Солнце — огромный шар из газа, имеющий 1,4 млн км в поперечнике. В основном оно состоит из водорода (75 %) и гелия (24 %).

К центру плотность и температура значительно увеличиваются.

Солнце не имеет нейтральных атомов. Атомные ядра (положительный заряд) лишены электронов (отрицательный заряд). Этот газ заряженных частиц называется плазмой.

Температура в солнечном ядре 15,7 млн °С; плотность — в 160 раз больше, чем у воды. Ядро достаточно плотное, чтобы запустить ядерный синтез, генерирующий солнечный свет.

Диаметр ядра 350 000 км (25 % поперечника Солнца; в 27 раз больше Земли). В пределах этой области производится 99 % солнечной энергии (275 Вт/м3 в самом центре).

Вокруг ядра находится «радиационная зона» 315 000 км толщиной. Перепад температуры составляет от 7 до 2 млн °С. Энергия выходит наружу за счет излучения (свет).

Ядро и радиационная зона вращаются как твердые тела — примерно с одинаковой угловой скоростью. Однако ядро, вероятно, вращается немного быстрее.

Внешняя область Солнца (210 000 км толщиной) известна как конвекционная зона. Она подобна кипящей кастрюле. Горячая плазма поднимается, излучая энергию. Холодная плазма опускается.

Скорость вращения конвекционной зоны изменяется с глубиной и широтой (быстрее на экваторе, медленнее на полюсах). Известно как дифференциальное вращение.

Существуют также подповерхностные меридиональные потоки («реки огня»), которые несут плазму от экватора к полюсам (ближе к поверхности), а затем обратно (на большую глубину).

Магнитные поля распространяются вперед, закручиваются, вытягиваются и искривляются движущейся плазмой. Такие ограниченные магнитные поля приводят к солнечным вспышкам и т. д.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

fis.wikireading.ru

Внутри Солнца, возможно, скапливается темная материя

Ученые заявили, что внутри Солнца скрывается темная материя. Новая теория гласит, что светило впитывает в себя частицы вещества из центра Млечного пути. Накопленные частицы темной материи, которые нельзя наблюдать напрямую, влияют на процессы внутри звезды нашей планетной системы.

Теорию выдвинули ученые из Даремского университета в Великобритании. Они считают, что так называемая ассиметричная темная материя может объяснить некоторые несоответствия в стандартной солнечной модели, по которой была успешно рассчитана плотность и температура солнечного вещества. Измерить продольные волны внутри звезды по ней оказалось гораздо сложнее.

Температура поверхности Солнца составляет около 6 тысяч градусов по Кельвину, в то время как в ядре она достигает около 15 миллионов. Волны сжатия образуются в результате процессов на поверхности Солнца. Они не особо отличаются от компрессионных волн, производимых во время землетрясения.

Ранее было высказано предположение, что темная материя из различных уголков галактики оказывает влияние на активность и строение Солнца.

Как пишет Daily Mail, темная материя попадает в гравитационную ловушку звезды и не может выбраться из нее из-за недостаточного количества антивещества. Это означает, что темная материя не разрушается при взаимодействии с другой материей. В итоге количество темной материи внутри Солнца постоянно увеличивается. Накопленное вещество может оказывать на звезду еще больший эффект, чем считалось ранее.

Ученые предполагают, что частицы темной материи поглощают энергию в самых горячих, центральных участках ядра. Затем они мигрируют в другие места на Солнце. Все это ведет к уменьшению центральной температуры и перемещению тепла.

Тот же самый эффект ведет к уменьшению скорости термоядерного синтеза. Поэтому для поддержания постоянной светимости Солнцу приходится подкачивать в ядро дополнительный водород. В результате происходит уменьшение давления в направлении к солнечной поверхности.

Ученые говорят, что для того, чтобы доказать, что в действительности происходит внутри Солнца, потребуется найти стабильную частицу темной материи, взаимодействующую с обычной материей. Они надеются, что такая частица, если она существует, будет найдена при следующем запуске Большого адронного коллайдера или прямом наблюдении темной материи.

Структурные изменения в ядре, по словам исследователей, нарушают баланс между гравитацией и давлением. Это объясняет несовпадение теоретических расчетов с наблюдениями волн на Солнце.

hi-news.ru

Солнце. | Записки снежного человека

Ликбез для учёных Силиконовой долины, Европейского центра ядерных исследований (CERN), Сколково, МГУ, Новосибирского университета и других рассадников лжеучений.

Современная научная модель Coлнца выглядит так:

(Вы можете открыть книгу или Википедию и убедиться.)

1. Внутреннее строение Солнца.

Полностью выдумано, потому что внутрь Солнца твердотельный человек не “заглянет” никогда! Как если бы слепой с детства человек взялся написать деревенский пейзаж разноцветной акварелью.

Методика “изучения” внутреннего устройства светила такова: “Поймали” учёные непонятные излучения, якобы, изнутри Солнца, плюс “учли” высосанные из пальца “данные” так называемой гелиосейсмологии – вот вокруг этих “фактов” лапшу людям на уши и наматывают. А так устроено светило в действительности, как они выдумали, или нет, естественно, никто не знает, но друг друга поддерживают для создания “общепризнанности” и сочиняют наперегонки – на хлеб с маслом зарабатывают.

Солнечное ядро.

В нём, якобы, происходят термоядерные реакции. Причём термояд-то там начался когда один балбес, но с достаточно большим весом в науке, услышал о термоядерном взрыве и, естественно, его вдруг “осенило”.

Полагаю, что всем очевиден маразм заявления о существовании этого объекта (ядра). Как, впрочем, та же ситуация с зоной лучистого переноса и конвективной зоной внутри Солнца – полнейшая и преступная выдумка, требующая пристального внимания прокуратуры, а не дискуссий.

Доказательств существования термояда внутри Солнца, разумеется, нет никаких, кроме, пожалуй, восклицания: “А как же, откуда же-ж тогда столько энергии?!”.

Радиус ядра = 150000 км., плотность в 150 раз больше плотности воды,

температура больше 14 миллионов градусов по Кельвину.

Ко всем этим “данным” тоже необходимо приставить слово “якобы”, потому что реальность учёным не известна из-за полной недоступности мифического солнечного ядра.

Зона лучистого переноса. О ней написано мало и так “тёмно”, что нормальный человек всё равно ничего не поймёт. Поэтому опускаю. Конвективная зона. В ней, якобы, происходит перенос энергии перемешиванием, в отличии от зоны лучистого переноса, где, якобы, нет движения масс (слишком большую плотность там назначили, как будто бы точно известно, что это имеет значение).

Кстати, внутри Земли не назначили конвективной зоны. Обидно даже – жидкое состояние есть, а перемешивания нет!

Назначить наличие конвективных процессов внутри Земли горе-учёные не могли по очень веской причине – мифическая земная кора сразу же сгорит. Пришлось отменить конвекцию.

2. Атмосфера Солнца. Фотосфера. Это реально видимая поверхность Солнца. Толщина примерно 320 км., температура в среднем 5800o К. Хромосфера. Толщина примерно 10 000 км., температура от 4000o К внизу, до 15000o К вверху хромосферы. Корона. Температура от 600 000o К ближе к Солнцу, до 5 000 000o К вверху.

Итак, как и в случае с Землёй, горе-учёные “создали” из Солнца бомбу, только теперь уже термоядерную.

Создатели такой энергетической модели Солнца – полные бараны в физике, в частности, в термодинамике.

Кроме того, учёные не в ладах со здравым смыслом – они рисуют долгую дорогу фотонов от их мифической родины-ядра до атмосферы Солнца в течении миллионов лет – якобы там настолько большая плотность, что бедный фотон вынужден огромное число раз, как бы, проходить частицы “насквозь”. (!)

В то же время учёные не обращают внимания на такой прозрачный факт, что гравитация не притягивает энергию, а отталкивает её. При солнечной гравитации это будет очень большея выталкивающая сила!

Из практики жизни, выраженной в данном случае во втором законе термодинамики, следует, что скопление такого огромного количества энергии, которое учёные “загнали” в твёрдотельный кусок материи – Солнце + колоссальная выталкивающая энергоматерию гравитационная сила, в сумме приведут к немедленному взрыву чудовищной силы.

Это нам ещё очень повезло, что Солнце пока не знает об этом своём “устройстве”, а то оно лопнет от смеха и нам – капец!

В то же время хорошо видно, что все процессы с выделением энергии происходят главным образом в хромосфере Солнца. Глубже температура уменьшается. Ниже фотосферы находится твердотельная кипящая поверхность. Вглубь она остывает до твёрдого состояния. На глубинах до 20 000 км. происходят природные “подсолнечные” взрывы с выбросом огромного количества камней и пыли в фотосферу. В результате на Солнце появляются пятна.

Дальше вглубь, Солнце постепенно остывает до минус 150 – 160o С в центре.

Внутри Солнца есть огромное количество нефти, газа и другой органики, а так же воды, образовавшихся за прошлую историю системы ещё без света с участием энергии из вселенской материи-невимы. Биологических клеточных объектов и растительности тогда в системе не было.

Размножение энергоматерии на Солнце происходит за счет излишней энергии и “лишней” невидимой материи в “тёплом” потоке невимы при его перемешивании с “холодной” невимой. Так же, как при встрече тёплого и холодного воздуха в атмосфере Земли выпадают осадки и выделяется большое количество энергии в виде ветра и грозовой деятельности.

Понятно, что когда знаешь о рельном устройстве Солнца, Солнечной системы и планет, то весь “научный” бред на эту тему очень смешон.

Но ведь есть вещи крайне очевидные. Например, неужели непонятно что Солнечная система – единый организм и всё, что происходит внутри Солнца, происходит и в других планетах.

Или природа для каждого космического объекта сочиняет свои эксклюзивные законы?

Поэтому когда вы “включаете” термоядерную реакцию в Солнце, то необходимо “включать” её и в других планетах, а не буровить каждый раз, что на ум придёт.

nevimaman.ru

Внутри Солнца, возможно, скапливается темная материя

Солнце

Ученые заявили, что внутри Солнца скрывается темная материя. Новая теория гласит, что светило впитывает в себя частицы вещества из центра Млечного пути. Накопленные частицы темной материи, которые нельзя наблюдать напрямую, влияют на процессы внутри звезды нашей планетной системы.

Теорию выдвинули ученые из Даремского университета в Великобритании. Они считают, что так называемая ассиметричная темная материя может объяснить некоторые несоответствия в стандартной солнечной модели, по которой была успешно рассчитана плотность и температура солнечного вещества. Измерить продольные волны внутри звезды по ней оказалось гораздо сложнее.

Температура поверхности Солнца составляет около 6 тысяч градусов по Кельвину, в то время как в ядре она достигает около 15 миллионов. Волны сжатия образуются в результате процессов на поверхности Солнца. Они не особо отличаются от компрессионных волн, производимых во время землетрясения.

Темная материя - иллюстрация

Ранее было высказано предположение, что темная материя из различных уголков галактики оказывает влияние на активность и строение Солнца.

Как пишет Daily Mail, темная материя попадает в гравитационную ловушку звезды и не может выбраться из нее из-за недостаточного количества антивещества. Это означает, что темная материя не разрушается при взаимодействии с другой материей. В итоге количество темной материи внутри Солнца постоянно увеличивается. Накопленное вещество может оказывать на звезду еще больший эффект, чем считалось ранее.

Ученые предполагают, что частицы темной материи поглощают энергию в самых горячих, центральных участках ядра. Затем они мигрируют в другие места на Солнце. Все это ведет к уменьшению центральной температуры и перемещению тепла.

Тот же самый эффект ведет к уменьшению скорости термоядерного синтеза. Поэтому для поддержания постоянной светимости Солнцу приходится подкачивать в ядро дополнительный водород. В результате происходит уменьшение давления в направлении к солнечной поверхности.

Ученые говорят, что для того, чтобы доказать, что в действительности происходит внутри Солнца, потребуется найти стабильную частицу темной материи, взаимодействующую с обычной материей. Они надеются, что такая частица, если она существует, будет найдена при следующем запуске Большого адронного коллайдера или прямом наблюдении темной материи.

Структурные изменения в ядре, по словам исследователей, нарушают баланс между гравитацией и давлением. Это объясняет несовпадение теоретических расчетов с наблюдениями волн на Солнце.

maxmediadv.ru

Какая температура ядра и поверности Солнца в градусах Цельсия?

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

← Подписывайтесь на наши аккаунты в соц.сетях, чтобы не пропустить самую интересную информацию!

natworld.info

Части Солнца

Внутренняя часть Солнца. Фотография предоставлена: NASA.

Отсюда с Земли, Солнце похоже на гладкий шар огня, и до открытия солнечных пятен космическим кораблем Galileo, астрономы даже полагали, что оно было идеальным шаром без дефектов. Тем не менее, мы теперь знаем, что Солнце, как Земля, на самом деле состоят из нескольких слоев, каждый из которых служит своей собственной цели. Это такая структура Солнца, которая приводит в действие эту массивную печь и поставщика всей земной жизни и энергии.Из чего состоит Солнце?

Если бы вы могли разделить Солнце на части, и сравнить эти разные элементы, вы бы обнаружили, что Солнце состоит из водорода (74%) и гелия (около 24%). Астрономы считают, что любой элемент тяжелее гелия будет металлом. Оставшееся количество Солнца составляет железо, никель, кислород, кремний, серу, магний, углерод, неон, кальций и хром. Фактически, Солнце имеет 1% кислорода; а все остальное - это оставшийся 1%.

Остатки сверхновой NR 0509-67.5. Сверхновые предоставляли более тяжелые элементы в Солнце. Фотография предоставлена: NASA/ESA/CXC.

Откуда появились эти элементы? Водород и гелий появились от Большого Взрыва. В ранние моменты Вселенной, первый элемент, водород, образовался из супа элементарных частиц. Давление и температуры были все еще сильны, что вся Вселенная имела одни и те же условия как в ядре звезды. Водород синтезировался в гелий, пока Вселенная не охладилась достаточно, что эта реакция не могла бы больше происходить. Соотношения водорода и гелия, которые мы видим во Вселенной в наши дни, было создано в эти первые моменты после Большого Взрыва.

Другие элементы были созданы в других звездах. Звезды постоянно синтезируют водород в гелий в своих ядрах. Как только водород в ядре выработается, они переключатся на ядерный синтез все более и более тяжелых элементов, как гелий, литий, кислород. Большинство более тяжелых металлов, которые мы видим в Солнце образовались в других звездах в конце их жизней.

Самые тяжелые элементы, как золото и уран, образовались, когда звезды, во много раз более массивные нашего Солнца, детонировали во взрывах сверхновых. В доли секунды, когда образовывалась черная дыра, элементы сталкивались вместе при интенсивном тепле и давлении для образования самых тяжелых элементов. Взрыв распространил эти элементы по всему региону, где они могли бы способствовать образованию новых звезд.

Наше Солнце состоит из элементов, оставшихся от Большого Взрыва, элементов, образовавшихся из умирающих звезд, и элементов, созданных в сверхновых. Это довольно удивительно.

Цепочка протон-протон, которая питает ядерный синтез внутри ядра нашего Солнца. Предоставлено: Ian O'Neill.

Слои Солнца

Хотя Солнце главным образом просто шар из водорода и гелия, оно на самом деле разбито на отчетливые слои. Слои Солнца были созданы, потому что температуры и давления увеличиваются, когда вы движетесь к центру Солнца. Водород и гелий ведут себя по-разному при различных изменяющихся условиях.

Ядро Солнца

Давайте начнем с самого внутреннего слоя Солнца, ядра. Это самый центр Солнца, где температуры и давления такие высокие, что может происходить ядерный синтез. Солнце объединяет водород в атомы гелия, и эта реакция отдает свет и тепло, которые мы видим здесь на Земле. Плотность ядра в 150 раз больше плотности воды, а температуры, как полагают, доходят до 13,600,000 градусов Кельвина.

Астрономы полагают, что ядро Солнца простирается от центра до около 0.2 солнечного радиуса. И внутри этого региона температуры и давления такие высокие, что атомы водорода разрываются на части для образования отдельных протонов, нейтронов и электронов. При всех этих свободно плавающих частицах Солнце способно преобразовывать их в атомы гелия.

Эта реакция экзотермическая. Это означает, что реакция отдает огромное количество тепла - 3.89 х 1033 эрг энергии каждую секунду. Давление света всей этой энергии, текущей из ядра Солнца такое, что останавливает его от стягивания внутрь себя.

Массивный выброс корональной массы. Эта фотография показывает размер Земли для сравнения в левом верхнем углу. Предоставлено: NASA / SDO / J. Major.

Радиационная зона

Радиационная зона Солнца начинается на границе ядра (0.2 солнечного радиуса), и простирается до 0.7 радиуса. Внутри радиационной зоны солнечное вещество достаточно горячее и плотное для того, чтобы тепловое излучение передавало тепло ядра за пределы Солнца.

Ядро Солнца - это там, где происходят реакции ядерного синтеза - протоны сливаются вместе для создания атомов гелия. Эта реакция производит огромное количество гамма-излучения. Эти фотоны энергии испускаются, поглощаются и затем испускаются снова различными частицами в радиационной зоне.

Траектория, которая требуется фотонам, называется "случайное блуждание". Вместо движения прямого луча света, они путешествуют зигзагами, в конечном счете достигая поверхности Солнца. Фактически, отдельному фотону может потребоваться 200,000 лет, чтобы совершить путешествие через радиационную зону Солнца. Поскольку они переходят от частицы к частице, фотоны теряют энергию. Это хорошо, так как мы бы не хотели получать только гамма-излучение, струящееся из Солнца. Как только эти фотоны достигают космоса, им требуется примерно 8 минут, чтобы достичь Земли.

Большинство звезд будут иметь радиационные зоны, но их размер зависит от размера звезды. Маленькие звезды будут иметь гораздо более маленькие зоны, а конвективная зона займет большую часть звезды. Самые маленькие звезды могут не иметь радиационной зоны вовсе, при конвективной зоне, достигающей всего пути до ядра. Самые большие звезды имели бы обратную ситуацию, где радиационная зона занимает весь путь до поверхности.

Конвективная зона

Снаружи радиационной зоны есть еще слой, называемый конвективная зона, где тепло изнутри Солнца переносится в столбах горячего газа.

Большинство звезд имеют конвективную зону. В случае Солнца, она начинается от 70% солнечного радиуса до внешней поверхности (фотосферы). Газ глубже внутри звезды нагревается так, что поднимается, как пузыри воска в лавовой лампе. Когда он достигает поверхности, газ теряет часть тепла, охлаждается и погружается обратно к центру, чтобы забрать больше тепла. Еще пример - горшок кипящей воды на печи.

Солнечный протуберанец и солнечное пятно 1271. Предоставлено: John Chumack.

Поверхность Солнца выглядит гранулированной. Эти гранулы являются столбами горячего газа, которые несут тепло к поверхности. Они могут быть более 1000 км в ширину, и обычно длятся 8-20 минут до рассеивания.

Астрономы полагают, что звезды с низкой массой, как красные карлики, имеют конвективную зону, которая распространена до ядра. В отличие от Солнца, они не имеют радиационной зоны вовсе.

Фотосфера

Слой Солнца, который мы можем видеть с Земли, называется фотосфера. Ниже фотосферы, Солнце становится непрозрачным для видимого света, и астрономы должны использовать другие методы для зондирования внутренней части. Температура фотосферы около 6000 Кельвин, и отдает желто-белый свет, который мы видим.

Выше фотосферы находится атмосфера Солнца. Возможно, самая эффектная - это корона, которая видна во время полного солнечного затмения.

Схема Солнца. Предоставлено: NASA.

Схема Солнца

Это схематическое изображение Солнца, изначально разработанное NASA для образовательных целей.

  • Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение (Visible, IR and UV radiation) - Свет, который мы видим приходящим, виден, но если вы закроете глаза и просто почувствуете тепло, вот инфракрасное излучение. А свет, который дает вам загар - это ультрафиолетовое излучение. Солнце производит все эти длины волн одновременно.
  • Фотосфера 6000 Кельвин (Photosphere 6000 K) - Фотосфера - это поверхность Солнца. Это регион, где свет изнутри наконец достигает космоса. Температура 6000 Кельвин - то же, что 5700 градусов Цельсия.
  • Радио эмиссия (Radio emissions) - В дополнение к видимому, инфракрасному и ультрафиолетовому, Солнце также отдает радио эмиссию, которая может быть обнаружена радио телескопом. Эта эмиссия растет и падает в в зависимости от числа солнечных пятен на поверхности Солнца.
  • Корональная дыра (Coronal Hole) -  Это регионы на Солнце, где корона холоднее, темнее и имеет менее плотную плазму.
  • 2100000 Кельвин - Это температура радиационной зоны Солнца.
  • Конвективная зона /  Турбулентная конвекция (Convective zone/Turbulent convection) - Это регион Солнца, где тепло от ядра передается через конвекцию. Теплые столбы плазмы поднимаются к поверхности, выпускают свое тепло, а затем падают обратно, чтобы нагреться снова.
  • Корональные петли (Coronal loops) - Это петли плазмы в атмосфере Солнца, которые следуют по магнитным линиям. Они выглядят как большие арки, растягивающиеся от поверхности Солнца на сотни тысяч километров.
  • Ядро (Core) -  Это сердце Солнца, где температуры и давления такие высокие, что может происходить ядерный синтез. Вся энергия, исходящая от Солнца, происходит из ядра.
  • 14,500,000 Кельвин. Температура ядра Солнца.
  • Радиационная зона (Radiative Zone) - Регион Солнца, где энергия может быть передана только через радиацию. Одному фотону может понадобиться 200,000 лет, чтобы достичь из ядра через радиационную зону до поверхности и в космос.
  • Нейтрино (Neutrinos) - Нейтрино являются частицами почти без массы, испускаемыми из Солнца как часть реакций ядерного синтеза. Миллионы нейтрино проходят через ваше тело каждую секунду, но они не взаимодействуют, так что вы не чувствуете их.
  • Хромосферная вспышка (Chromospheric Flare) - Магнитное поле Солнца может закручиваться, а затем резко обрываться в различных конфигурациях. Когда это происходит, могут быть мощные рентгеновские вспышки, выделяющиеся с поверхности Солнца.
  • Петля магнитного поля (Magnetic Field Loop) - Магнитное поле Солнца простирается над его поверхностью, и может быть видно, потому что горячая плазма в атмосфере следует по магнитным линиям.
  • Солнечные пятна (Spot– A sunspot) - Это области на поверхности Солнца, где линии магнитного поля пронизывают поверхность Солнца, и они относительно холоднее, часто в форме петли.
  • Энергичные частицы (Energetic particles) - Там могут быть энергичные частицы, испускаемые с поверхности Солнца для создания солнечного ветра. В солнечных бурях, энергичные протоны могут ускоряться почти до скорости света.
  • Рентгеновские лучи (X-rays) В дополнение к длинам волн, которые мы можем видеть, есть невидимые рентгеновские лучи, появляющиеся из Солнца, особенно во время вспышек. Атмосфера Земли защищает нас от этого излучения.
  • Яркие пятна и недолгие магнитные регионы (Bright spots and short-lived magnetic regions) - Поверхность Солнца имеет гораздо более яркие и более тусклые пятна, вызванные изменением температур. Температуры меняются от постоянно сдвигающегося магнитного поля.

Название прочитанной вами статьи "Части Солнца".

universetoday-rus.com


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта