Характеристика сонця: Характеристики Сонця ☀️ походження, шари та компоненти • NRV UA

Содержание

Характеристики Сонця ☀️ походження, шари та компоненти • NRV UA

Зірка, що становить центр сонячної системи , а найближче до землі – сонце. Завдяки сонцю наша планета отримує енергію у вигляді світла та тепла. Саме ця зірка є джерелом різних кліматичних умов, океанських течій та пори року. Іншими словами, саме завдяки сонцю створюються основні умови, необхідні для життя. У властивості сонця вони унікальні і ними досить цікаво займатися.

Походження

Ми повинні пам’ятати, що Сонце – найважливіший небесний об’єкт виживання всіх живих істот. За оцінками, матеріали, з яких вони були утворені, почали аглютинувати через дію сили тяжіння. Сила тяжкості виробила цю речовину, і температура також підвищувалася . Він досягнув точки, коли температура була критичною зі значеннями близько мільйона градусів за Цельсієм. Саме в цей час через високу температуру та дію гравітації разом із речовиною почалася ядерна реакція, яка призвела до виникнення стабільної зірки, яку ми знаємо сьогодні.  Можна сміливо сказати, що центром всіх цих ядерних реакцій є реактор.

Загалом ми можемо розглядати Сонце як досить типову зірку, навіть незважаючи на те, що його маса, радіус та інші властивості виходять за рамки того, що вважається середнім для зірок. Можливо, саме ці характеристики роблять його єдиною системою планет та зірок, що підтримує життя.

Люди були зачаровані сонцем і створили безліч способів вивчення, незважаючи на те, що не могли дивитися на нього безпосередньо. Спостереження за Сонцем здійснюється за допомогою телескопів, які давно знаходяться на землі. У наші дні, з розвитком технологій, також можна вивчати Сонце завдяки використанню штучних супутників. За участю спектроскопії дозволяє нам дізнатися склад сонця. Ще один спосіб вивчення цієї зірки – метеорити. І це те, що вони є джерелом інформації, оскільки вони підтримують початковий склад хмари.

Характеристики сонця

Ось деякі характеристики Сонця, які роблять його унікальною зіркою:

  • Форма практично сферична.  На відміну від інших зірок форма Сонця лише трохи згладжується на полюсах. Це сплющення викликане обертанням. Із землі його можна побачити як ідеально круглий диск.
  • Його найпоширеніші елементи: водень та гелій.
  • Якщо виміряти від землі, кутовий розмір сонця становить близько півградусу.
  • Загальний радіус становить приблизно 700 000 109 кілометрів і розрахований за його кутовим розміром. Його загальний діаметр приблизно в XNUMX разів більший, ніж у Землі. Проте Сонце вважається маленькою зіркою.
  • Було встановлено, що відстань між Сонцем та Землею вважається астрономічною одиницею.
  • Масу Сонця можна виміряти на прискорення, яке набуває Земля, коли наближається до неї.
  • Відомо, що Сонце переживає цикли чи періоди великої активності пов’язане з магнетизмом. Це коли з’являються сонячні плями, спалахи чи спалахи та корональні масові виверження.
  • Щільність Сонця набагато нижча за щільність Землі.  Це тому, що ця зірка – газоподібна речовина.
  • Одна з найпопулярніших параметрів сонця – його світність. Він визначається як кількість енергії, яка здатна випромінювати за одиницю часу. Потужність сонця більше десяти, доведена до 23 кіловат. Для порівняння: лампа розжарювання, як відомо, випромінює менше 0.1 кіловат.
  • Ефективна температура поверхні Сонця становить близько 6000 градусів. Це середня температура, хоча його ядро ​​і вершина – набагато спекотніші регіони.

Класифікація та будова сонця

Коли побачимо характеристики Сонця, ми побачимо, як його класифікується в астрономії. Вважається жовтим карликом. Ці зірки відносяться до категорії має масу в 0.8-1.2 рази більшу за масу Сонце. Зірки мають певні спектральні характеристики залежно від їхньої світності, маси та температури.

Щоб полегшити вивчення та знання характеристик сонця, його структура поділена на 6 шарів. Він поширений у добре диференційованих регіонах і починається зсередини.  Він поділений на:

Сонячне ядро

Його розмір становить близько 1/5 сонячного радіусу. Тут виробляється вся енергія, що випромінюється високими температурами. Тут досягаються температури п’ятнадцяти мільйонів градусів за Цельсієм. Також такий високий тиск робить його у зоні, еквівалентній термоядерному реактору. Сила тяжіння діє як стабілізатор реактора, у якому відбуваються реакції між ядрами водню, що стають ядрами гелію. Це відомо як ядерний синтез.

Також виробляються деякі важчі елементи, такі як вуглець та кисень. Всі ці реакції вивільняють енергію, яка проходить через внутрішню частину Сонця та поширюється по всій Сонячній системі. Підраховано, що кожної секунди Сонце перетворює п’ять мільйонів тонн маси на чисту енергію.

Радіоактивна зона

Енергія, що виходить від ядра, прямує назовні до радіаційного механізму. У цій галузі вся існуюча речовина знаходиться в плазмовому стані. Температура тут не така висока, як у ядрі, але сягає близько п’яти мільйонів кельвінів.  Енергія перетворюється на фотони, які багаторазово передаються і повторно поглинаються частинками, що становлять плазму.

Конвективна зона

Ця зона є частиною, куди прибувають фотони з зони радіації, а температура становить приблизно 2 мільйони кельвінів. Перенесення енергії здійснюється конвекцією. оскільки тут справа не така іонізована. Перенесення енергії за рахунок конвекції відбувається за рахунок руху газових вихорів із різними температурами.

Фотографіїсфера

Це частина видимої поверхні зірки, яку ми бачимо. Сонце не зовсім тверде, але виготовлене з плазми. Ви можете бачити фотосферу в телескопі, якщо у них є фільтр, який не впливає на наш зір.

Хромосфера

Це крайня частина фотосфери, еквівалентна тому, що було її атмосферою. Світність тут більш червона і має змінну товщину з температурою від 5 до 15 тисяч градусів.

Корона зубчасте колесо

Це шар неправильної форми, що тягнеться на кілька радіусів Сонця.  Він видно неозброєним оком, яке температура становить близько 2 мільйонів кельвінів. Все ще ясно, чому температура цього шару така висока, але вони пов’язані з інтенсивними магнітними полями, які виробляє Сонце.

You may also like…

Фізичні характеристики Сонця. Будова Сонця та джерела його енергії — Підручник з Астрономії (рівень стандарту). 11 клас. Пришляк

Підручник з Астрономії (рівень стандарту). 11 клас. Пришляк — Нова програма

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

Сонце — одна з мільярдів зір нашої Галактики, центральне світило в Сонячній системі, вік якого близько 5 млрд років. Воно дає Землі тепло і світло, що підтримує життя на нашій планеті. Сонце (рис. 1.1) розташовується на близькій відстані від Землі — усього 150 млн км, тому ми бачимо його у формі диска. Вивчення Сонця має дуже важливе практичне значення для розвитку земної цивілізації.

Рис. 1.1. Сонце

Температура Сонця вимірюється за допомогою законів випромінювання «чорного тіла». Сонце випромінює електромагнітні хвилі різної довжини, які нашим оком сприймаються як біле світло. Насправді біле світло складається з цілого спектра електромагнітних хвиль від червоного до фіолетового кольору, але Сонце випромінює найбільше енергії у жовто-зеленій частині спектра, тому астрономи називають Сонце жовтою зорею. Температура на поверхні Сонця становить 5780 K.

Світність Сонця (Ls) визначає потужність його випромінювання, тобто кількість енергії, що випромінює поверхня Сонця у всіх напрямках за одиницю часу. Для визначення світності Сонця треба виміряти сонячну сталу q — енергію, яку отримує 1 м2 поверхні Землі за 1 сек за умови, що Сонце розташоване в зеніті. Для визначення світності Сонця необхідно величину сонячної сталої помножити на площу сфери з радіусом R:

Ls = 4πR2·q = 4 · 1026Вт, (1.2)

де R =1,5 · 1011 м — відстань від Землі до Сонця.

Сонячна стала q — енергія, яку отримує 1 м2 поверхні Землі за 1 сек, якщо сонячні промені падають перпендикулярно до поверхні. За сучасними даними, на межі верхніх шарів атмосфери Землі величина сонячної сталої дорівнює q = 1,4 кВт/м2

Ядро — центральні області Сонця, де протікають термоядерні реакції

Будова Сонця. Сонце — величезна розжарена плазмова куля, що має складну будову своїх зовнішніх і внутрішніх шарів. У результаті фізичних процесів, що протікають в надрах Сонця, безперервно виділяється енергія, яка передається зовнішнім шарам і розподіляється на все більшу площу. Внаслідок цього з наближенням до поверхні температура сонячної плазми поступово знижується. Залежно від температури та характеру процесів, що визначаються цією температурою, Сонце умовно розділяють на такі області з різним фізичним станом речовини та розподілом енергії: ядро, зона радіації, конвективна зона та фотосфера.

Внутрішня будова Сонця

Зона радіації — зона, де енергія переноситься шляхом перевипромінювання окремих квантів

Конвективна зона — зона, де здійснюється передача енергії шляхом перемішування — більш гарячі комірки спливають угору, а холодні опускаються донизу

Центральна область (ядро) займає відносно невеликий об’єм, але завдяки великій густині, яка збільшується до центру, там зосереджена значна частина маси Сонця. Величезний тиск та надвисока температура забезпечують протікання термоядерних реакцій, які є основним джерелом енергії Сонця. Радіус ядра становить приблизно 1/3R.

У зоні променистої рівноваги, або зоні радіації, що оточує ядро на відстані до 2/3R, енергія поширюється шляхом послідовного поглинання і наступного перевипромінювання речовиною квантів електромагнітної енергії.

У конвективній зоні (від верхнього шару зони радіації, майже до самої видимої межі Сонця — фотосфери) енергія передається вже не випромінюванням, а за допомогою конвекції, тобто шляхом перемішування речовини, коли утворюються своєрідні окремі комірки, які трохи відрізняються одна від одної температурою та густиною.

Атмосферою вважаються зовнішні шари Сонця, що умовно поділені на три оболонки. Найглибший шар атмосфери Сонця, що складається з газів, — фотосфера (від грец. sphera photos — куля світла), 200-300 км завтовшки, сприймається нами як поверхня Сонця (рис. 1.3). Густина газів у фотосфері в мільйони разів менша за густину повітря біля поверхні Землі, а температура фотосфери зменшується з висотою. Середній шар фотосфери, випромінювання якого ми сприймаємо, має температуру 5780 К.

Рис. 1.3. Фотосфера — найглибший шар атмосфери Сонця, який випромінює світло

У сонячний телескоп можна спостерігати структуру фотосфери, у якій конвекційні комірки мають вигляд світлих і темних зерен — гранул (рис. 1.4). Над фотосферою розташована хромосфера (від грец. chromos sphera — кольорова сфера), де атомами різних речовин утворюються темні лінії поглинання у спектрі Сонця (рис. 1.5). Загальна товщина хромосфери становить 10-15 тис. км, а температура у її верхніх шарах сягає 100 000 K.

Рис. 1.4. Гранули у фотосфері мають діаметр 1000 км — це прояв конвекції

Рис. 1.5. Спектр Сонця. Темні лінії поглинання утворюються у хромосфері

Над хромосферою розміщений зовнішній шар атмосфери Сонця — сонячна корона, температура якої сягає кількох мільйонів градусів. Речовина корони, яка постійно витікає у міжпланетний простір, називається сонячним вітром.

Якщо порівняти світність Сонця з його масою, то ми отримаємо, що 1 кг сонячної речовини генерує мізерну потужність ≈0,001 Вт, у той час як середня потужність випромінювання людського тіла дорівнює приблизно 100 Вт, тобто в тисячу разів більше від потужності такої самої маси сонячної речовини. Правда, Сонце світить протягом мільярдів років, випромінюючи майже одну й ту саму енергію, надійно обігріваючи Землю та інші тіла Сонячної системи.

Контрольні запитання

  • 1. Що таке сонячна стала?
  • 2. Що розуміють під світністю сонця? Чому вона дорівнює?
  • 3. Опишіть внутрішню будову Сонця.
  • 4. На які зони умовно поділені надра Сонця? Які процеси відбуваються в кожній із них?

Попередня

Сторінка

Наступна

Сторінка