Новости здоровья, медицины и долголетия. Свойства солнцаХарактеристики Солнца Земля по сравнению с Солнцем. Фотография предоставлена: NASA.Масса: 1.98892 х 1030 кгДиаметр: 1,391,000 кмРадиус: 695,500 кмГравитация на поверхности Солнца: 27.94 gОбъем Солнца: 1.412 х 1030 кг3Плотность Солнца: 1.622 x 105 кг/м3 Насколько большое Солнце? Солнце - это самый большой объект в Солнечной Системе, насчитывающий 99.86% массы.По сравнению с другими звездами, Солнце имеет средний размер, и еще небольшая звезда. Звезды с гораздо большей массой могут быть намного больше, чем Солнце. Например, красный гигант Betelgeuse, в созвездии Ориона, как полагают, в 1000 раз больше, чем Солнце. А самая большая известная звезда - это VY Canis Majoris, имеющая размеры приблизительно в 2000 раз больше, чем Солнце. Если вы могли бы поместить VY Canis Majoris в нашу Солнечную Систему, оно бы было вытянуто за орбиту Сатурна. Размер Солнца меняется. В будущем, когда оно выработает годное к употреблению водородное топливо в ядре, оно тоже будет становиться красным гигантом. Оно поглотит орбиты Меркурия и Венеры, и возможно даже орбиту Земли. В течение нескольких миллионов лет, Солнце будет в 200 раз больше, чем его текущий размер.Масса Солнца Масса Солнца 1.98892 х 1030 кг. Это действительно огромное число, и действительно трудно поместить его в окружение, поэтому давайте напишем массу Солнца со всеми нулями. 1,988,920,000,000,000,000,000,000,000,000 кг. Все еще надо поворачивать голову? Давайте проведем сравнение. Масса Солнца в 333,000 раз больше массы Земли. Она в 1048 раз больше массы Юпитера и в 3498 больше массы Сатурна. Фактически, Солнце насчитывает 99.8% всей массы во всей Солнечной Системе; и большая часть несолнечной массы - это Юпитер и Сатурн. Сказать, что Земля незначащее пятнышко - это мягко сказано. Когда астрономы пытаются измерять массу другого звездного объекта, они используют массу Солнца для сравнения. Это известно как "солнечная масса". Поэтому масса объектов, как черные дыры, будет измерятся в солнечных массах. Массивная звезда может иметь 5-10 солнечных масс. Супермассивная черная дыра может иметь сотни миллионов солнечных масс.  Eta Carinae, одна из самых массивных известных звезд. Фотография предоставлена: NASA. Солнце массивная, но не самая большая звезда там. Фактически, самая большая массивная звезда, которую мы знаем, - это Eta Carinae, которая имеет массу в 150 масс Солнца. Масса Солнца медленно уменьшается со временем. Там работают два процесса. Первый - это реакции ядерного синтеза в ядре Солнца, преобразовывающие атомы водорода в гелий. Некоторая часть массы Солнца теряется в процессе ядерного синтеза, когда атомы водорода преобразуются в энергию. Тепло, которое мы чувствуем от Солнца, - это потеря солнечной массы. Второй - это солнечный ветер, который постоянно выдувает протоны и электроны во внешний космос.Масса Солнца в килограммах: 1.98892 х 1030 кг Масса Солнца в фунтах: 4.38481 x 1030 фунтов Масса Солнца в американских тоннах: 2.1924 x 1027 американских тонн (1 американская тонна = 907,18474 кг) Масса Солнца в тоннах: 1.98892 х 1030 тонн (1 метрическая тонна = 1000 кг) Диаметр Солнца Диаметр Солнца 1.391 миллиона километров или 870,000 миль. Снова, давайте поместим это число в перспективе. Диаметр Солнца имеет 109 диаметров Земли. Это 9.7 диаметров Юпитера. Действительно, действительно много. Солнцу далеко до самых больших звезд во Вселенной. Самая большая звезда, которую мы знаем, называется VY Canis Majoris, и астрономы полагают, что она имеет 2100 диаметров Солнца. Диаметр Солнца в километрах: 1,391,000 км Диаметр Солнца в милях: 864,000 миль Диаметр Солнца в метрах: 1,391,000,000 м Диаметр Солнца по сравнению с Землей: 109 Земель Радиус Солнца Радиус Солнца, размеры от точного центра до его поверхности, - 695,500 км. Этот радиус по существу такой же, если измерить его от центра до экватора, или от центра до солнечных полюсов. Но вам нужно быть осторожными с другими объектами, тем не менее, потому что скорость их вращения влияет на радиус. Солнцу требуется около 25 дней на оборот вокруг своей оси. Так как оно вращается относительно медленно, Солнце совсем не сплюснуто. Расстояние от центра до полюсов почти такого же размера, как расстояние от центра до экватора. Где-то там есть звезды, которые отличаются значительно. Например, звезда Achernar, расположенная в созвездии Eridanus, сплюснута до 50%. Другими словами расстояние от полюсов - это половина расстояния от экватора. В такой ситуации звезда фактически выглядит как игрушка волчок. Поэтому относительно звезд там, Солнце почти превосходная сфера. Астрономы используют радиус Солнца, чтобы сравнивать размеры звезд и других астрономических объектов. Например, звезда с 2 солнечными радиусами в дважды больше Солнца. Звезда с 10 солнечными радиусами в 10 раз больше Солнца, и так далее.  VY Canis Majoris. Самая большая известная звезда. Полярная Звезда (Polaris), Северная Звезда - самая большая звезда в созвездии Малая Медведица (Ursa Minor), и из-за близости к северному астрономическому полюсу ее считают текущей северной полярной звездой. Полярная Звезда прежде всего используется для навигации и имеет солнечный радиус 30. Что означает, она в 30 раз больше Солнца. Сириус (Sirius), который является самой яркой звездой в ночном небе. В плане видимой звездной величины, вторая самая яркая звезда Canopus имеет только половину размера Сириуса. Неудивительно, что действительно выделяется. Сириус на самом деле бинарная звездная система со звездой Sirius A, имеющей солнечный радиус 1.711, и Sirius B, которая намного меньше, в 0.0084. Радиус Солнца в километрах: 695,500 км Радиус Солнца в милях: 432,000 миль Радиус Солнца в метрах: 695,500,000 м Радиус Солнца по сравнению с Землей: 109 Земель Гравитация Солнца Солнце имеет огромное количество массы, и поэтому у него много гравитации. Фактически, масса Солнца в 333,000 раза больше массы Земли. Забудьте, что температура поверхности Солнца 5800 Кельвин и состоит из водорода - что бы вы почувствовали, если бы могли пройтись по поверхности Солнца? Подумайте об этом, гравитация Солнца на поверхности в 28 раз больше гравитации Земли.Другими словами, если ваша шкала говорит 100 кг на Земле, это было бы 2800 кг, если бы вы пытались прогуляться по поверхности Солнца. Не надо говорить, человек бы умер довольно быстро только от притяжения гравитации, не говоря уже о жаре, и т.д. Гравитация Солнца притягивает всю массу (главным образом водород и гелий) в почти совершенную сферу. Вниз к ядру Солнца температуры и давление такие высокие, что становится возможен ядерный синтез. Огромное количество света и энергии, льющееся из Солнца, противостоит тому, чтобы притяжение гравитации сжало его.  Схема Солнечной Системы, включая Облако Оорта, по логарифмической шкале. Предоставлено: NASA. Астрономы определяют Солнечную Систему как расстояние под влиянием гравитации от Солнца. Мы знаем, что Солнце держит отдаленный Плутон на орбите (в среднем на расстоянии 5.9 миллиардов километров). Но астрономы думают, что Облако Оорта простирается на расстояние 50000 астрономических единиц (1 а.е. - это расстояние от Земли до Солнца), или 1 световой год. Фактически гравитация Солнца могла бы распространятся на расстояние до 2 световых лет, точка, в которой притяжение других звезд сильнее.Поверхностная гравитация Солнца: 27.94 gПлотность Солнца 1.4 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, плотность воды 1 г/см3. Другими словами, если бы вы нашли достаточно большой бассейн, Солнце "потонуло бы и не плавало". И это кажется контр-интуитивным. Разве Солнце не состоит из водорода и гелия, двух самых легких элементов во Вселенной? Так как плотность Солнца может быть такой высокой? Ну, это все от гравитации. Но сначала, давайте вычислим плотность Солнца самостоятельно. Формула плотности - это деление массы на объем. Масса Солнца 2 х 1033 грамма, а объем 1.41 х 1033 см3. И так, если посчитаете, плотность Солнца составляет 1.4 г/см3.  Внутренняя часть Солнца. Изображение предоставлено: NASA. Солнце сдерживает себя гравитацией. Хотя самые внешние слои Солнца могут быть менее плотными, сильная гравитация сдавливает внутренние регионы с огромным давлением. В ядре Солнца давление более 1 миллиона метрических тонн на квадратный сантиметр - что эквивалентно более 10 миллиардам атмосфер Земли. И как только вы получаете такое давление, запускается ядерный синтез. Объем Солнца Объем Солнца 1.412 x 1018 км3. Это много кубических километров. Вам необходимо с чем-нибудь сравнить? Объем Солнца такой огромный, что оно бы вместило 1.3 миллиона планет размера Земли. Или вы бы наполнили его почти 1000 планет размера Юпитера. Объем Солнца в кубических километрах: 1.412 x 1018 км3 Объем Солнца по сравнению с Землей: 1,300,000 Окружность Солнца Окружность Солнца 4,379,000 км. Для сравнения, экваториальная окружность Земли 40,075 км. Так что, окружность Солнца в 109 раз больше окружности Земли. И окружность Солнца в 9.7 раз больше окружности Юпитера. Название прочитанной вами статьи "Характеристики Солнца". Похожие статьи: universetoday-rus.com Солнце: польза и вред
Живительные лучиО пользе солнца заговорили еще в древности. В Древнем Риме и Элладе считалось, что нахождение на солнце укрепляет дух и закаляет здоровье. Затем на долгие столетия об этом забыли, пока в начале двадцатого века солнечные ванны и длительные прогулки вновь не стали прописывать врачи больным и выздоравливающим людям. И это неудивительно, так как люди, особенно живущие в умеренном климате, отмечали, что настроение и самочувствие улучшается в солнечные дни и ухудшается в пасмурную осень. Влияние солнечных лучей на все живое трудно переоценить. И дело в том, что солнце излучает целый спектр волн, начиная от цветных и заканчивая невидимыми. К невидимым относятся ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Видеть мы их не можем, но зато ощущаем в виде тепла. Невидимые лучи оказывают на живой организм большое влияние. Именно инфракрасные лучи улучшают циркуляцию крови в теле. А, следовательно. и способствуют активизации всех жизненных процессов, улучшению настроения, приливу бодрости и появлению энергии. Они помогают избавиться от апатии, депрессии, упадка жизненных сил. К тому же инфракрасный спектр обладает легким болеутоляющим эффектом. На долю ультрафиолетовых лучей приходится 5% спектра. Но этого более чем достаточно, ибо в больших количествах они становятся для жизни смертельно опасными. Живительное влияние ультрафиолета проявляется в различных сферах. Он улучшает работу иммунной системы, уничтожает болезнетворные бактерии, нормализует работу эндокринной системы и именно под его воздействием начинается выработка в организме витамина D. Солнце излучает несколько видов ультрафиолетовых лучей. Они отличаются длиной волны и по-разному влияют на организм. Есть лучи А (УФА), В (УФВ) и С (УФС). Для жизни смертельны лучи С. Их задерживает озоновый слой Земли. Именно поэтому истончение озонового слоя и опасно для людей – как только слой становится тоньше определенного уровня, лучи С начинают достигать поверхности земли и солнечный свет начинает влиять на человека уже не благотворно, а губительно. Очень полезны для человека лучи А и В, но в основном та часть лучей, что имеет среднюю длину волны в районе 297 нм. Именно они стимулируют выработку витамина D, восстановительные процессы в теле, улучшают самочувствие. Лучи А теоретически могут вызывать ожоги и поражения кожи. Лучи В стимулируют выработку меланина, который и обуславливает загорелый цвет кожи, который призван защитить от перегрева кожи и ее повреждения. А также утолщают слой кожи, делая ее менее восприимчивой к ожогам. То есть солнце само же и защищает от себя – этот механизм выработался у человека в процессе эволюции для безопасной жизни под лучами светила. Полезные свойства солнцаСолнце укрепляет кости и участвует в кальциевом обмене: без солнечных лучей выработка витамина D (кальциферола), о котором мы на нашем сайте a2news.ru уже писали, проблематична. Дефицит этого витамина приводит к нарушению кальциевого обмена и усвоения кальция. И тогда, сколько бы творога мы ни съели, кальций все равно будет вымываться из костей. У взрослых развивается печально известный остеопороз – хрупкость костей, ведущая к переломам на ровном месте, а у детей развивается рахит. Обеспечить поступление витамина за счет продуктов сложно, потому как его в них крайне мало. Нужны солнечные лучи. Под действием ультрафиолета содержащийся в коже дегидрохолестерин превращается в нужный витамин кальциферол. К тому же он нужен и для правильной работы надпочечников, щитовидной и паращитовидной железы, гипофиза, иммунной системы, поддержания баланса холестерина. Солнце продлевает жизнь: недавно обнаружили еще одно уникальное свойство витамина D. Он продлевает жизнь. Оказалось, что люди с низким содержанием этого витамина имеют большие шансы умереть раньше срока – на 26% выше по оценкам ученых Медицинского колледжа А. Эйнштейна в США. Дефицит витамина провоцирует развитие гипертонии и усиливает склонность к лишнему весу. Солнце полезно астматикам: согласно последним исследованиям, проведенным в Гарварде, у тех людей, больных астмой, у которых наблюдался нехваток кальциферола и кто жил в широтах с редкими солнечными днями, приступы астмы случались чаще и протекали тяжелее. У них же сильнее была выражена аллергия. Опытным путем человечество пользу солнца для астматиков поняло давно – еще в прошлом веке врачи рекомендовали, если у вас астма ехать на юг, к солнцу и морю. Солнце лечит кожные болезни: состояние больных различными дерматитами улучшается летом. Как правило, на солнце исчезают угри, прыщи и различные воспаления на коже. К тому же порезы гораздо легче заживают летом. А все потому, что ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидным эффектом и убивают бактерии, вирусы и грибки. Особенно хорошо солнечный свет справляется с лишаем и прочими грибковыми поражениями кожи. Под солнцем грибки исчезают, а на пораженном месте быстрее образуется здоровая кожа. Точно также улучшается состояние больных псориазом. Солнце улучшает настроение и повышает тонус: лучи солнца стимулируют выработку в организме серотонина и эндорфина. Эндорфины называют гормоном радости и счастья – они улучшают настроение и повышают тонус. Исследования показали, что жители северных стран чаще страдают от депрессивных состояний, чем южане. Это связано с недостатком солнечных лучей. Дефицит солнца снижает в результате снижения тонуса и умственную и физическую работоспособность. Серотонин тоже называют гормоном радости. Но к тому же он нужен для нормального полового возбуждения, защиты от аллергии и нормальной свертываемости крови. Солнце снижает давление: всем известны рекомендации гипертоникам не находиться в жару на солнце из-за того, что может резко подскочить давление. А вот ученые из Эдинбурга утверждают обратное – по их мнению, солнце, напротив, снижает давление и уменьшает риск образование тромбов. А все потому, что под действием солнечного света в человеческом организме начинается высвобождение оксида азота и превращение его в окись азота и нитрат. А эти вещества и снижают давление и препятствуют тромбообразованию. Следовательно, находясь на солнце, человек уменьшает риски развития инсульта и инфаркта. Видимое противоречие можно объяснить, если учесть, что солнечный свет важен в любое время года и вполне доступен и в прохладные дни. И солнце полезно сердцу и сосудам именно в этот период – когда и не жарко, и солнечно. Солнце спасет от склероза: Ученые доказали благотворное влияние солнечных лучей, а особенно ультрафиолета и в этой области. Выяснено, что если человек в детстве не был обделен солнечными ваннами, то в зрелом возрасте у него риск развития рассеянного склероза ниже, чем у детей, выросших в условиях дефицита солнца. Солнце на страже мужского здоровья: частое нахождение на солнце снижает риск развития рака простаты. И опять-таки этот эффект достигается благодаря выработке под действием лучей светила витамина D. Он блокирует распространение раковых клеток и помогает росту клеток здоровых. Солнце помогает худеть: если находиться на солнце в утренние часы, то легче бороться с лишним весом и проще поддерживать вес в норме постоянно без особых усилий. Солнце против диабета: англичане выяснили, что солнечный свет снижает уровень сахара в крови, тем самым защищая от риска диабета. Миф современностиСамое страшное обвинение, которое когда-либо бросали солнцу – это то, что его лучи вызывают рак кожи. Это заключение базируется на проведенных в середине прошлого века наблюдениях в южных штатах США. Совершенно недавно это стойкое мнение о вредности солнца для кожи стало подвергаться атакам и сомнениям. Новые исследования не выявили тесной связи между пребыванием на солнце и частотой рака кожи. Более того, ученые выявили странную вещь – процент рака кожи возрастает при применении солнцезащитных кремов от ультрафиолетового излучения. Они сравнили данные у тех, кто кремами не пользовался и теми, что их применяли регулярно. И пришли к выводу, что опасность естественных лучей светила преувеличена. А вот искусственные заменители солнца – ультрафиолетовые лампы, солярии как раз-таки крайне вредны и способны вызывать все те ужасы, что приписывают солнцу – именно искусственно созданное ультрафиолетовое излучение глубоко проникает в кожу, повреждает коллагеновые волокна, ДНК клеток и способствует росту онкологических клеток. Доктор Айнслейх (Калифорния) пришел к выводу, что солнцезащитные крема снижают производство кожей витамина D. И это в конечном счете делает кожу и организм в целом более уязвимым перед солнцем и... способствует развитию рака кожи. Он читает, что рост рака молочной железы в США в последнее время на 17% связан с увлечением борьбы с солнцем и солнцезащитными кремами! Исследования показали, что солнце предотвращает развитие других видов рака, включая репродуктивную и пищеварительную системы. Вред солнцаВ больших дозах солнце может нанести вред. Первое и самое известное негативное последствие долгого нахождения на солнце – солнечные ожоги. Особенно быстро солнечные ожоги получают люди со светлой кожей. И они же находятся в зоне риска развития рака кожи под действием солнечных лучей. А все потому, что у людей со светлой кожей хуже вырабатывается меланин. Если солнечных лучей в избытке, они начинают высушивать кожу. В результате появляются преждевременные морщины, вызванные нарушением выработки коллагена в коже. Этот факт имеет и научные, и бытовые подтверждения. Трудно оспорить тот факт, что северяне выглядят моложе, чем южане в одном и том же возрасте и имеют меньше морщин, особенно мелких. Инфракрасные лучи солнца вызывают в большом количестве перегрев организма ив сочетании с ультрафиолетом всем известный солнечный удар. Проявления его разнообразны – от дурноты, головокружения и повышения температуры до потери сознания. Длительный перегрев может вызвать смерть. У небольшого количества людей отмечается повышенная чувствительность к солнечным лучам – фотосенсибилизация, которая проявляется высыпаниями по типу аллергических. Она может быть спровоцирована использованием ряда мазей и кремов, а также лекарственных препаратов. Солнечные лучи могут вызвать ожог сетчатки. Длительное воздействие солнечных лучей на глаз может спровоцировать развитие катаракты. Избежать этого можно, если использовать качественные солнцезащитные очки и не смотреть на солнце впрямую. Кстати плохие солнцезащитные очки опаснее для глаз, чем полное отсутствие защиты от ультрафиолетового излучения солнца. Они неправильно фокусируют лучи и отправляют их внутрь глаза, провоцируя ожог и ухудшая зрение. Избыточное солнечное излучение может, напротив, ослабить иммунную систему. Вот поему у северян, отправившихся на юг, если они сразу же активно начинают загорать на море часами, в первые дни обостряется герпес или вообще появляются признаки простуды. Когда лучше находиться на солнцеСамое лучшее время для солнечных ванн – утро и вечер, а если быть точным, то периоды с 6 до 11 часов утра и с 16 часов и до заката. При этом утром солнце бодрит и тонизирует организм, а вечером – успокаивает и умиротворяет. Днем солнце может быть лишком агрессивным. Именно в дневные часы солнечное излучение слишком интенсивно и может вызывать вред для здоровья. Это лишний раз подтверждает, что все есть яд и все есть лекарство и зависит это от дозировки. Нахождение на солнце в лечебных целях называется солнечными ваннами или солнечным закаливанием. Соответственно, пользоваться солнцем надо правильно. Первые процедуры должны быть непродолжительными по времени – около 10 минут. Каждый день надо добавлять несколько минут к этому времени, пока не будет достигнута цифра в полтора-два часа. Эффект закаливания возрастает при активном движении. Отсюда следует, что отправляясь на море, надо активно плавать и играть в пляжный волейбол или гулять по берегу по утрам и вечерам. А вот лежать на песке и загорать далеко не так полезно, как думают многие. Это вызывает быстрый перегрев тела, тепловой или солнечный удар и ожоги кожи. Без солнца жизнь была бы невозможна. И его польза для нашего здоровья просто неоценима. Но, как и любым лекарством, солнцем надо уметь пользоваться!
Комментарии www.a2news.ru Солнце, его свойства и влияние на нашу жизньСолнце, его свойства и влияние на нашу жизньМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВПО «КубГУ») Геологический факультет Кафедра региональной и морской геологии КУРСОВАЯ РАБОТА Солнце, его свойства и влияние на нашу жизнь Работу выполнил И.Ю. Чердинцев Факультет геологический, курс 1, группа 18 Специальность 130102.65 Технология геологической разведки Научный руководитель д.г-м.н. профессор кафедры региональной и морской геологи Ю.В. Ефремов Краснодар 2013 Реферат Реферат. Курсовая работа состоит из введения, пяти глав и заключения. В работе рассмотрено Солнце, его физические и химические свойства, использование солнечной энергии, и её влияние на экологию. Ключевые слова: Солнце, фотосфера, хромосфера, атмосфера. ВВЕДЕНИЕ Актуальность выбранной темы состоит в том, что изучением Солнца занимались многие годы, столетия, но существует ряд вопросов, которые и на сегодняшний день интересуют ученых и общество. Эта тема является интересной с точки зрения различных наук: физики, химии, биологии, географии, геологии и др. С самых ранних времён человечество отмечало важную роль Солнца - яркого диска на небе, несущего свет и тепло. Во многих доисторических и античных <#"justify">Цель работы - рассмотреть такие вопросы, как физический и химический состав Солнца, история открытия и ранние наблюдения Солнца. В работе использованы следующие методы: анализ, синтеза, статистический метод. Задачи: ) рассмотреть Солнце и его влияние на окружающую среду ) рассмотреть проблемы использования солнечной энергии ) рассмотреть влияние солнечной энергии на экологию. . СОЛНЦЕ КАК КОСМИЧЕСКОЕ ТЕЛО 1.1 Понятия Солнца 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! 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 <#"48" src="doc_zip1.jpg" /> Объем Солнца а его масса что дает среднюю плотность его вещества Ускорение силы тяжести на поверхности Солнца Таблица 1.2 Общие сведения о Солнце Масса2?1030 кгРадиус696 000 кмСредняя плотность1 400 кг/м3Среднее расстояние от Земли149,6 млн. кмПериод вращения25,380 сутокСветимость3,86?1026 ВтВидимая звездная величина-26,75mСпектральный классG2 VЭффективная температура поверхности5 780 КВозрастоколо 5 млрд. лет . РАННИЕ НАБЛЮДЕНИЯ СОЛНЦА Солнечная повозка <#"justify">2.1 Развитие современного научного понимания Одним из первых попытался взглянуть на Солнце с научной точки зрения греческий философ Анаксагор <#"justify">2.1Исследования Солнца космическими аппаратами Исследование Солнца проводилось многими, но были и специализированные, запущенные для исследования Солнца космические аппараты. . ОСНОНЫЕ СВОЙСТВА СОЛНЦА. СОЛНЦЕ КАК ЗВЕЗДА. Солнце - это желтый карлик спектрального класса G2 V, принадлежащий главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга-Рессела. Основные характеристики Солнца приведены в табл. 1. Заметим, что хотя Солнце газовое вплоть до самого центра, его средняя плотность (1,4 г/см3) превышает плотность воды, а в центре Солнца она значительно выше, чем даже у золота или платины, имеющих плотность ок. 20 г/см3. Поверхность Солнца при температуре 5800 К излучает 6,5 кВт/см2[6] <#"justify">Диаметр1,39 106 кмМасса1,99 1030 кгРасстояние от Земли (среднее)1,49 108 кмИнтенсивность видимого излучения2,5 1027 свИнтенсивность полного излучения3,9 1026 ВтСолнечная постоянная (поток излучения на 1 м2 земной поверхности)1,1 103 ВтТемпература (К)Плотность (г/см3)Центр16 млн.160Фотосфера58001,7 10-7Корона2 млн.2 10-16 3.2 Внутреннее строение солнца Солнце - это звезда, основными элементами которой являются водород (75%), гелий (около 25 %), углерод, кислород, азот и некоторые другие элементы в очень незначительных количествах. Солнце состоит из нескольких сферических слоев. Такими слоями являются ядро, область лучевого переноса энергии, конвективная зона и атмосфера. В атмосфере исследователи выделяют несколько областей: фотосферу, хромосферу и корону[7] <#"justify">3.3 Атмосфера солнца Таблица 3.3 Строение атмосферы Солнца Название слояВысота верхней границы слоя, кмПлотность, кг/м3Температура, КФотосфера3200210-46000Хромосфера700310-910000КоронаНесколько десятков радиусов Солнца10-121,5106 Фотосфера. Выше слои Солнца, образующие солнечную атмосферу. Современная гелиофизика различает три таких отличающихся друг от друга слоя, физические условия в которых различны. Нижние, сравнительно плотные непрозрачные слои образуют фотосферу, более разреженные и протяженные - хромосферу и корону [2] <#"justify"> Рисунок 3.3.1 Фотосфера Солнца Хромосфера - это слой атмосферы Солнца, который находится над фотосферой. Этот слой имеет красновато-фиолетовый цвет. Хромосферу можно наблюдать во время солнечных затмений. Огненные языки, которые видны вокруг лунного диска, закрывающего Солнце, и есть хромосфера. Хромосфера состоит из разряженных газов. Толщина хромосферы 10 - 15 тысяч километров, а температура огненных языков в десятки раз больше температуры в фотосфере. На рисунке 3.3.2 изображена хромосфера Солнца (по Марленскому А.Д, 1970 г.) Рисунок 3.3.2 Хромосфера Солнца 4. Использование Солнечной энергии .1 Использование солнечной энергии Солнечная энергия используется в народном хозяйстве непосредственно. Можно без преувеличения сказать, что с тех пор как существует человечество, существует и идея использования солнечной энергии. В последнее время эта проблема становится все более актуальной и конкретной. Естественно, что солнечные установки имеет смысл ставить там, где велик приход солнечной энергии и много безоблачных дней.[4] <#"center">космический солнце энергия экология 5. Влияние солнечной энергетики на экологию .1 Полезное влияние солнечной энергетики В последнее время солнечная энергетика получила огромную популярность. По оценкам экспертов, ежегодный прирост «солнечного» рынка составляет около 30%, что обусловлено рядом преимуществ энергии солнца. Во-первых, солнечные энергоустановки не выделяют «парниковых» газов, токсичных компонентов, пылевых загрязнений. Во-вторых, работа солнечных энергоустановок не сопровождается шумом. В-третьих, солнечная энергия является практически неисчерпаемым источником энергии. В-четвертых, солнечные энергоустановки могут применяться как дополнительный источник энергии совместно с другими способами производства электричества[4] <#"justify">Заключение Таким образом, можно сделать вывод, что Солнце - это звезда, являющаяся центром нашей планетной системы, возраст которой пять миллиардов лет и среднее расстояние которой до Земли составляет 149,6 миллионов километров, то есть одна астрономическая единица. Солнце имеет газовое строение, высокую плотность; общее строение солнца состоит из атмосферы, фотосферы, хромосферы, вспышек, короны и т.д. Так же из данной работы мы узнали, что проблема изучения Солнца, солнечной системы, солнечной энергии, и её влияние на человечество и на окружающую среду наиболее актуальна. Ведь солнечная энергия используется в народном хозяйстве непосредственно, и в последнее время проблема использования солнечной энергии становится всё более актуальной и конкретной. Так же можно отметить, что в последнее время солнечная энергетика получила огромную популярность. Список литературы 1.Агекян Т. А. Звезды галактики, мегагалактики. - 3-е изд., перераб. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1981, 415 с. 2.Ляхова К.А. Популярная история астрономии и космических исследований . - Издательство «Вече» М. Ляхова К.А. 2002, 495 с .А.Д. Марленский "Учебный звездный атлас", издательство М., "Просвещение", Москва, 1970г. .М.Я. Маров. "Планеты Солнечной системы", издательство "Наука", Москва, 339стр, 1986г. .Н.Н. Степанян. "Наблюдаем Солнце", год издания 1992, Государственное издательство, Москва "Наука" 128 стр. .В.В. Шаронов. "Солнце и его наблюдение", Гостехиздат, Москва, 1948. .Шкловский И. С.Звезды: Их рождение, жизнь и смерть. - 3-е изд., перераб. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984, 384 с., ПРИЛОЖЕНИЯ Таблица 2.3 Исследования Солнца космическими аппаратами Дата запускаНазвание КАОсновные задачиПродолжающиеся1965-1968 гг.«Пионер 6,7,8,9»Целью аппаратов было изучение солнечной плазмы, микрометеоритных потоков, космических лучей, магнитных возмущений, солнечного ветра, физики частиц. «Пионер-6» исследовал комету Когоутека в 1973 и передал данные о её хвосте. «Пионер-7» провел эксперимент, связанный с попыткой обнаружить следы атмосферы Луны, а также участвовал в исследовании кометы Галлея01.10.1994«GGS WIND»Шесть приборов регистрируют характеристики солнечного ветра. Прибор SMS (Solar Mass Sensor) служит для определения количества, скоростей, спектров, температуры и тепловых скоростей ионов солнечного ветра. Производит мониторинг солнечного ветра в окрестностях точки Лагранжа L1Май 1996«SOHO»SOHO исследует внутреннюю структуру Солнца, протяженную солнечную атмосферу и солнечный ветер. Имеет на борту 12 инструментов, позволяющих получать изображения и измерять потоки излучения Солнца. Передает изображения Солнца в режиме реального времени в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Производит мониторинг солнечного ветра в окрестностях точки Лагранжа L125.08.1997«ACE»Предоставляет в реальном времени информацию о параметрах солнечного ветра в окрестностях точки Лагранжа L1 - количестве электронов, протонов, характеристике магнитного поля солнечного ветра. На борту КА расположено несколько инстументов, осуществляющих круглосуточный мониторинг солнечного ветра1998«TRACE»Спутник по исследованию переходных областей и короны Солнца. Запущен на околополярную земную орбиту. Приборы на спутнике TRACE получают изображения Солнца в ультрафиолетовых лучах очень высоких энергий05.02.2002«RHESSI»Регистрирует солнечное излучение от мягкого рентгеновского излучения (~3 кэВ) до гамма-излучения ( ~20 МэВ)23.09.2006«HINODE»Осуществление высокоточных измерений малых изменений напряжённости солнечного магнитного поля, изучение динамики солнечных магнитных полей, исследование вариаций светимости Солнца, изучение энергетики солнечного ветра, исследование процессов, порождающих ультрафиолетовое и рентгеновское излучение2006«STEREO»Мониторинг коронарных выбросов вещества, которые могут нанести ущерб электросетям на Земле и спутникам в небе12.02.2010«SDO»Solar Dynamics Observatory. Инструменты SDO регистрируют конфигурацию магнитных полей на Солнце, имеют мультидиапазонную камеру для наблюдений за фотосферой светила, имеют инструмент EVE, который работает в ультрафиолетовом диапазоне15.06.2010«PICARD»«PICARD» предназначен для мониторинга характеристик солнца, таких как его диаметр и поверхностная плотность потока излучения, с целью оценки влияния колебаний солнечной активности на климат Земли и расширения знаний о физике СолнцаЗавершённые1974 и 1976Зонды Гелиос ISEE 1-3 SolarMax1990 - 2008УлиссНаучное оборудование аппарата обеспечивало измерение характеристик космической пыли, космических лучей, солнечного ветра и проведение плазменных экспериментов и магнитометрические измерения. КА Улисс прошел через 4 хвоста комет. 1 мая 1996 года Улисс неожиданно прошёл сквозь газовый хвост кометы C/1996 B2 (Хякутакэ), тем самым показав, что длина хвоста составляет как минимум 3,8 а. e. В 1999, 2000 и 2007 годах Улисс также проходил сквозь газовые хвосты комет C/1999 T1 (Макнота - Хартли), C/2000 S5 и C/2006 P1 (Макнота)YohkohOrbiting Solar Observatory2001-2004Genesis «Дженезис»Аппарат «Дженезис» летал вокруг Солнца и собирал частицы солнечного ветра. В 2004 совершил посадку на Землю. Частицы солнечного ветра и микрочастицы межпланетного пространства изучаются непосредственно в лабораториях. Genesis собрал около 20 мкг элементов солнечного ветра. Самое большое значение в его работе придается исследованию изотопов кислорода, который, после водорода и гелия, является в Солнечной системе самым распространенным элементом30.01.2009 - 01.12.2009Коронас-ФотонИсследование проблемы образования элементов (D, 3He, Li, Be) во время вспышек; исследование на околоземной орбите химического и изотопного составов ускоренных во вспышке ядер, а также энергетических и временных характеристик вспышечных электронов и протонов; мониторинг верхних слоев атмосферы Земли по поглощению жёсткого ультрафиолета спокойного Солнца и др. 1 декабря 2009 года вышел из строя из-за проблем с системой энергопитанияПланируемые в будущем2015Солнечный зондКА, который приблизится к поверхности Солнца на расстояние до десяти солнечных радиусов. Задачи: определение структуры и динамики магнитных полей в источниках солнечного ветра, выявление уровня энергии, испускаемой короной Солнца, и ускорения солнечного ветра, определение того, какие механизмы ускоряют и переносят энергетические частицы, изучение частиц плазмы около Солнца и их воздействие на солнечный ветер и образование энергетических частиц.2017Solar Sentinels diplomba.ru Солнце | Наука | FANDOM powered by Wikiahttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5
Со́лнце (астр. ☉) — единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,86 % от суммарной массы всей Солнечной системы[7]. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле[8] (свет необходим для начальных стадий фотосинтеза), определяет климат. Солнце состоит из водорода (≈73 % от массы и ≈92 % от объёма), гелия (≈25 % от массы и ≈7 % от объёма[9]) и других элементов с меньшей концентрацией: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома[10]. На 1 млн атомов водорода приходится 98 000 атомов гелия, 851 атом кислорода, 398 атомов углерода, 123 атома неона, 100 атомов азота, 47 атомов железа, 38 атомов магния, 35 атомов кремния, 16 атомов серы, 4 атома аргона, 3 атома алюминия, по 2 атома никеля, натрия и кальция, а также малое количество прочих элементов. Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³. По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V («жёлтый карлик»). Температура поверхности Солнца достигает 6000 К. Поэтому Солнце светит почти белым светом, но прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок из-за более сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли (при ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет вновь даёт белое освещение). Солнечный спектр содержит линии ионизированных и нейтральных металлов, а также водорода и гелия. В нашей галактике Млечный Путь насчитывается свыше 100 миллиардов звёзд[11]. При этом 85 % звёзд нашей галактики — это звёзды, менее яркие, чем Солнце (в большинстве своём красные карлики). Как и все звёзды главной последовательности, Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза. В случае Солнца подавляющая часть энергии вырабатывается при синтезе гелия из водорода. Удалённость Солнца от Земли — 149 597 870,691 км — приблизительно равна астрономической единице, а видимый угловой диаметр при наблюдении с Земли, как и у Луны, — чуть больше полградуса (31-32 минуты). Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра Млечного Пути и вращается вокруг него, делая один оборот за 225—250 миллионов лет[12]. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну астрономическую единицу — за 8 земных суток[13]. В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона нашей Галактики, между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом «Местном межзвёздном облаке» — области повышенной плотности, расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность «Местном пузыре» — зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа. Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой (его абсолютная звёздная величина +4,83m). 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[14]. 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 — мощностью излучения, проходящего через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам и расположенную на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца (то есть на орбите Земли) вне земной атмосферы. Эта постоянная равна приблизительно 1,37 кВт/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 нефти и других видах ископаемого топлива. Сравнительные размеры Солнца при наблюдении из окрестностей хорошо известных тел Солнечной системы Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антисептические свойства, позволяющие использовать его для дезинфекции 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[15]. 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[16]. Видимый диаметр Солнца между этими двумя датами меняется на 3 %[17]. 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)[18][19]. Предполагается, что солнечная активность играла большую роль в формировании и развитии Солнечной системы. Она также оказывает влияние на структуру земной атмосферы. Солнце является молодой звездой третьего поколения (популяции I) с высоким содержанием металлов, то есть оно образовалось из останков звёзд первого и второго поколений (соответственно популяций III и II). Текущий возраст Солнца (точнее время его существования на главной последовательности), оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, равен приблизительно 4,5 млрд лет[20]. Считается[20], что Солнце сформировалось примерно 4,5 млрд лет назад, когда быстрое сжатие под действием сил гравитации облака молекулярного водорода привело к образованию в нашей области Галактики звезды первого типа звёздного населения типа T Тельца. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 млрд лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла[21]. На современном этапе в солнечном ядре идут термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 млн тонн вещества превращается в лучистую энергию, в результате чего генерируется солнечное излучение и поток солнечных нейтрино. По мере того, как Солнце постепенно расходует запасы своего водородного горючего, оно становится всё горячее, а его светимость медленно, но неуклонно увеличивается. К возрасту 5,6 млрд лет, через 1,1 млрд лет от настоящего времени, наше дневное светило будет ярче на 11 %, чем сейчас[22]. Увеличение светимости Солнца в этот период таково, что поверхность Земли вследствие парникового эффекта, индуцированного парами воды, будет слишком горяча для того, чтобы на ней могла существовать жизнь в её современном понимании. Несмотря на это, жизнь может остаться в океанах[23] и полярных областях. По мнению профессора Пенсильванского университета Дж. Кастинга[24], исчезновение жизни из-за повышения температуры, вызванного увеличением яркости Солнца[25], возможно ещё до стадии красного гиганта, через 1 миллиард лет[26][27]. К этому моменту Солнце достигнет максимальной поверхностной температуры (5800 К) за всё своё время эволюции в прошлом и будущем вплоть до фазы белого карлика; на следующих стадиях температура фотосферы будет меньше. К возрасту 8 млрд лет (через 3,5 млрд лет от настоящего времени) яркость Солнца возрастёт на 40 %[22]. К тому времени условия на Земле будут подобны условиям на Венере сегодня[23]: вода с поверхности планеты исчезнет полностью и улетучится в космос[23]. Эта катастрофа приведёт к окончательному уничтожению всех форм жизни на Земле. По мере того как водородное топливо в солнечном ядре будет выгорать, его внешняя оболочка будет расширяться, а ядро — сжиматься и нагреваться. Когда Солнце достигнет возраста 10,9 млрд лет (6,4 млрд лет от настоящего времени), водород в ядре кончится, а образовавшийся из него гелий, ещё неспособный в этих условиях к термоядерному горению, станет сжиматься и уплотняться ввиду прекращения ранее поддерживавшего его «на весу» потока энергии из центра. Горение водорода будет продолжаться в тонком внешнем слое ядра. На этой стадии радиус Солнца достигнет 1,59 R☉, а светимость будет в 2,21 раза больше современной. В течение следующих 0,7 млрд лет Солнце будет относительно быстро расширяться (до 2,3 R☉), сохраняя почти постоянную светимость, а его температура упадёт с 5500 K до 4900 K[23]. В конце этой фазы, достигнув возраста 11,6 млрд лет (через 7 млрд лет от настоящего времени) Солнце станет субгигантом[23]. Приблизительно через 7,6-7,8[28][23] миллиардов лет, к возрасту 12,2 млрд лет ядро Солнца разогреется настолько, что запустит процесс горения водорода в окружающей его оболочке[28]. Это повлечёт за собой бурное расширение внешних оболочек светила, и таким образом Солнце покинет главную последовательность, на которой оно находилось почти с момента своего рождения, и станет красным гигантом, перейдя на вершину ветви красных гигантов диаграммы Герцшпрунга — Рассела[28]. В этой фазе радиус Солнца увеличится в 256 раз по сравнению с современным[28]. Расширение звезды приведёт к сильному увеличению её светимости (в 2700 раз) и охлаждению поверхности до 2650 К[28]. По-видимому, расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут современной орбиты Земли. При этом исследования показывают, что ещё до этого момента из-за усиления солнечного ветра вследствие многократного увеличения площади поверхности Солнце потеряет более 28 %[23] своей массы, что приведёт к тому, что Земля перейдёт на более далёкую от Солнца орбиту и, таким образом, избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы[29][26]. Хотя исследования 2008 года показывают, что Земля, скорее всего, всё-таки будет поглощена Солнцем вследствие замедления вращения Солнца и последующих приливных взаимодействий с его внешней оболочкой[28], которые приведут к приближению орбиты Земли обратно к Солнцу. Даже если наша планета избежит поглощения Солнцем, вся вода на ней перейдёт в газообразное состояние, а её атмосфера будет сорвана сильнейшим солнечным ветром[30]. Данная фаза существования Солнца продлится лишь около десяти миллионов лет. Когда температура в ядре достигнет 100 млн К, произойдёт гелиевая вспышка, и начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия[23]. Солнце, получившее новый источник энергии, уменьшится в размере до 9,5 R☉[23]. Спустя 100—110 млн лет, когда запасы гелия иссякнут, повторится бурное расширение внешних оболочек звезды, и она снова станет красным гигантом[23]. Этот период существования Солнца будет сопровождаться мощными вспышками, временами его светимость будет превышать современный уровень в 5200 раз[23][31]. Это будет происходить от того, что в термоядерную реакцию будут вступать ранее не затронутые остатки гелия[31]. В таком состоянии Солнце просуществует около 20 млн лет[23]. Масса Солнца недостаточна для того, чтобы его эволюция завершилась взрывом сверхновой. После того как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана, и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированный из ядра Солнца белый карлик, очень горячий и плотный объект, но размером только с Землю[23]. Изначально этот белый карлик будет иметь температуру поверхности 120 000 К[23] и светимость 3500[23] солнечных, но в течение многих миллионов и миллиардов лет будет остывать и угасать. Данный жизненный цикл считается типичным для звёзд малой и средней массы. Внутреннее строение Солнца ПравитьСтроение Солнца. В центре Солнца находится солнечное ядро. Фотосфера — это видимая поверхность Солнца, которая и является основным источником излучения. Солнце окружает солнечная корона, которая имеет очень высокую температуру, однако она крайне разрежена, поэтому видима невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения. Солнечное ядро ПравитьЦентральная часть Солнца с радиусом примерно 150—175 тыс. км (то есть 20-25 % от радиуса Солнца), в которой идут термоядерные реакции, называется солнечным ядром[32]. Плотность вещества в ядре составляет примерно 150 000 кг/м³[33] (в 150 раз выше плотности воды и в ~6,6 раз выше плотности самого плотного металла на Земле — осмия), а температура в центре ядра — более 14 млн К. Анализ данных, проведённый миссией SOHO, показал, что в ядре скорость вращения Солнца вокруг своей оси значительно выше, чем на поверхности[32][34]. В ядре осуществляется протон-протонная термоядерная реакция, в результате которой из четырёх протонов образуется гелий-4[35]. При этом каждую секунду в излучение превращаются 4,26 млн тонн вещества, однако эта величина ничтожна по сравнению с массой Солнца — 2×1027 тонн. Мощность, выделяемая различными зонами ядра, зависит от их расстояния до центра Солнца. В самом центре она достигает, согласно теоретическим оценкам, 276,5 Вт/м³[36]. Таким образом, на объём человека (0,05 м³) приходится выделение тепла 285 Ккал/день (1192 кДж/день), что на порядок меньше удельного тепловыделения живого бодрствующего человека. Удельное же тепловыделение всего объёма Солнца ещё на два порядка меньше. Благодаря столь скромному удельному энерговыделению запасов «топлива» (водорода) хватает на несколько миллиардов лет поддержания термоядерной реакции. Ядро — единственное место на Солнце, в котором энергия и тепло получается от термоядерной реакции, остальная часть звезды нагрета этой энергией. Вся энергия ядра последовательно проходит сквозь слои, вплоть до фотосферы, с которой излучается в виде солнечного света и кинетической энергии[37][38]. Зона лучистого переноса ПравитьНад ядром, на расстояниях примерно от 0,2-0,25 до 0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона лучистого переноса. В этой зоне перенос энергии происходит главным образом с помощью излучения и поглощения фотонов. При этом направление каждого конкретного фотона, излучённого слоем плазмы, никак не зависит от того, какие фотоны плазмой поглощались, поэтому он может как проникнуть в следующий слой плазмы в лучистой зоне, так и переместиться назад, в нижние слои. Из-за этого промежуток времени, за который многократно переизлучённый фотон (изначально возникший в ядре) достигает конвективной зоны, может измеряться миллионами лет. В среднем этот срок составляет для Солнца 170 тыс. лет[39]. Перепад температур в данной зоне составляет от 2 млн К на поверхности до 7 млн К в глубине[40]. При этом в данной зоне отсутствуют макроскопические конвекционные движения, что говорит о том, что адиабатический градиент температуры в ней больше, чем градиент лучевого равновесия[41]. Для сравнения, в красных карликах давление не может препятствовать перемешиванию вещества и зона конвекции начинается сразу от ядра. Плотность вещества в данной зоне колеблется от 0,2 (на поверхности) до 20 (в глубине) плотностей воды[40]. Конвективная зона Солнца ПравитьБлиже к поверхности Солнца температуры и плотности вещества уже недостаточно для полного переноса энергии путём переизлучения. Возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности (фотосфере) совершается преимущественно движениями самого вещества. С одной стороны, вещество фотосферы, охлаждаясь на поверхности, погружается вглубь конвективной зоны. С другой стороны, вещество в нижней части получает излучение из зоны лучевого переноса и поднимается наверх, причём оба процесса идут со значительной скоростью. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а подповерхностный слой Солнца толщиной примерно 200 000 км, где она происходит, — конвективной зоной. По мере приближения к поверхности температура падает в среднем до 5800 К, а плотность газа до менее 1/1000 плотности земного воздуха[40]. По современным данным, роль конвективной зоны в физике солнечных процессов исключительно велика, так как именно в ней зарождаются разнообразные движения солнечного вещества. Термики в конвективной зоне вызывают на поверхности гранулы (которые по сути являются вершинами термиков) и супергрануляцию. Скорость потоков составляет в среднем 1–2 км/с, а максимальные её значения достигают 6 км/с. Время жизни гранулы составляет 10-15 минут, что сопоставимо по времени с периодом, за который газ может однократно обойти вокруг гранулы. Следовательно, термики в конвективной зоне находятся в условиях, резко отличных от условий, способствующих возникновению ru.science.wikia.com СолнцеОписаниеСолнце – это центр, доминирующее светило в нашей Солнечной системе. И хотя эта звезда играет огромную роль для нашей планетарной системы, в масштабе Вселенной у этого светила довольно средние физические параметры, стоящие на уровне звезды-карлика. Солнце — это громадный шар из плазмы (насыщенного ионами газа), который в основном состоит из водорода и гелия. Строение Солнца, известное как по наблюдениям, так и как результат построения теоретических моделей, слоистое. В центре расположено ядро, в котором протекают цепные термоядерные реакции. Вокруг ядра находятся участки циркулярной конвекции и радиационного переноса. Самая внешняя оболочка — это фотосфера, хромосфера и корона. Хотя ядро невозможно разглядеть непосредственно, физические параметры в его недрах известны с высокой степенью точности. Внутри ядра сохраняется температура 15 млн оК и плотность около 100 г/см3. Такие условия позволяют протекать ядерным процессам, в ходе которых водород превращается в гелий в ходе реакции, известной как «протон — протон». Во время этой реакции высвобождается огромное количество энергии. При формировании одного ядра гелия выделяется приблизительно 6 сотен млрд. калорий. Энергия, возникающая во время термоядерных преобразований, позволяет Солнцу поддерживать своё существование и не коллапсировать под влиянием силы тяжести собственной массы. Наша звезда находится в состоянии баланса между двумя этими силами примерно 4,5 млрд. лет, и предполагается, что водород, находящийся в ядре, обеспечит его устойчивость еще на достаточно длительный период. Единственными частицами, производимыми во время ядерных процессов на Солнце, которым удается не взаимодействовать с материей, являются нейтрино, которые переносят информацию «из первых уст» из недр нашего светила. В процессе ядерных реакций, проистекающих в самом сердце Солнца, высвобождается большое множество гамма-лучей. Они стремятся вырваться за пределы звезды, таким образом «оголив» ядро. Но существование верхнего слоя тормозит их выход во внешние просторы. Таким образом, гамма-лучи много раз производят взаимодействие со встречающейся на их траектории материей и повторно излучаются далее. Слой нашей звезды, в котором имеют место эти события, называется областью излучательного переноса, так как фотоны здесь множатся из-за «излучения», одного из трех вероятных способов распространения, а именно — электромагнитного излучения (два остальных: конвекция и проводимость). Процессы впитывания и вторичного излучения настолько сильны, что выпускаемой в виде гамма-излучения энергии, для того чтобы выйти на поверхность, нужны миллионы лет. Это значит, что доходящий до нас сейчас солнечный свет родился от тепла, появившегося в его недрах миллионы лет назад. В течении процессов сталкивания гамма-частицы теряют часть энергии. В определённой точке их энергия, сначала весьма высокая, становится равна термической энергии солнечной материи. С этого момента преобладающим становится механизм конвекции. В отличие от области радиационного переноса, где энергия переносится гамма-лучами, в конвективной зоне излучение и материя имеют равную температуру, и большую часть энергии здесь переносит материя. Высший предел конвективной зоны имеет вид мелких гранул, видоизменяющихся в течение нескольких минут, так называемых рисовых зерен, которые видны на солнечной поверхности даже через телескоп с довольно скромными возможностями. Внешний слой центра нашей системы состоит из фотосферы и хромосферы. Фотосфера, которая является видимой поверхностью Солнца, имеет глубину примерно 500 км и температуру около 6000 oК. Солнце В фотосфере присутствует немалая активность в первую очередь в виде темных зон, так называемых солнечных пятен. За ними вели наблюдение еще в античные времена, однако, несмотря на это, до сих пор их настоящая природа мало известна.Позднее, с прошествием некоторого времени, Галилей «вновь открыл» пятна на Солнце, хотя это «открытие» и длительно оспаривалось иезуитом Кристофером Шейнером. Наблюдение за солнечными пятнами среди прочего, привело к коллапсу ористотелевско-птолемеевской модели Вселенной, по которой светила являются идеальными неразделимыми сферами. Систематические наблюдения за солнечными пятнами были начаты приблизительно в середине XVIII века. Какой вид имеют солнечные пятна со стороны. Солнечные пятна кажутся темными, но не из-за того, что они реально черные. Просто они более холодные по сравнению с окружающей их фотосферы. Вокруг самой темной области пятна, так называемой тени, есть промежуточная светлая зона, так называемая полутень. Температура тени приблизительно равна 4,3-4,8 тыс. oК, то есть приблизительно на 1000-1500° ниже температуры фотосферы. А вот накалённость полутени равна примерно 5400-5500 oК. Интенсивность света в тени составляет приблизительно 32% от интенсивности свечения фотосферы, а полутени — 80%. Похоже, что снижение температуры внутри пятен связано с сильными магнитными полями, открытыми Джорджем Эллери Хейлом в 1908 году и зарегистрированными в этой области. Такие поля мешают постоянному конвективному движению солнечной материи, находящейся в состоянии плазмы и пытающейся изнутри вылезть на поверхность. Солнечные пятна могут доходить до таких внушительных (от 7 тыс. до 50 тыс. км) параметров, что их возможно разглядеть без специальных приборов, хотя, конечно же, через защитные фильтры. Они могут появляться по одному, но обычно, формируются группами. Кроме этого, пятна перемещаются по поверхности Солнца: как сами по себе, так и гораздо сильнее из-за неравномерного обращения Солнца. Не будучи твердым космическим объектом, оно вращается быстрее в ближайших к середине зонах (где период вращения составляет 27 сут), чем в полярных участках (около 31 сут). Известно, как минимум, с XVIII века, что интенсивность и частота пятен циклически варьируются с периодичностью примерно 11 лет. То есть в течение этого периода на солнечном диске растёт количество пятен, достигая максимума. Затем оно уменьшается, доходя постепенно до стартового уровня. Средняя длительность цикла (11,07 лет) колеблется в рамках от 7 до 15 лет. В минимальной фазе зачастую бывает, что на Солнце пятна отсутствуют вообще, иногда даже достаточно длительное время (сутки или даже недели). А вот в максимальных фазах можно без труда наблюдать 10-20 групп, а также отдельные пятна. Последний максимум цикла был в начале 2001 года. И хотя еще не совсем ясно, но, похоже, что солнечный цикл является результатом взаимодействия между магнитным полем Солнца и зонами конвекции на поверхности. Исторически зафиксированы довольно длительные нерегулярные периоды, когда возникает впечатление, что солнечная деятельность застыла полностью и окончательно. Ближайший к нам по времени такой период известен в научном обществе, как «минимум Маундера», начавшийся в 30-е годы XVII века и продлившийся примерно три четверти века. Кроме солнечных пятен, солнечная активность выражается и в других проявлениях. Так, например, вспышки, мощные взрывы, охватывающие обширные области поверхностного слоя Солнца, особенно рядом с пятнами. Длительность вспышек обычно составляет десятки минут, а порой доходит до часа. Фаза, в которой выделяется большая часть энергии, соотносится с наибольшей яркостью и длится считанные минуты. Этой весьма быстрой фазе предшествует «подготовка» к очень большому выбросу рентгеновских и ультрафиолетовых лучей и особого излучения водородного спектра, так называемые линии Н-альфа, характерного красного, типичного для хромосферы оттенка. Кроме этих выбросов фотонов и частиц, исходит большое количество радиоволн, подобный процесс легко смоделировать на Земле. Спустя несколько часов частицы, ускоренные вспышкой, добираются до нашей планеты, порождая полярное сияние заметной силы и электромагнитные бури, приводящие к неполадкам в телекоммуникационных сетях и аппаратуре в глобальных масштабах. Вспышки — не единственный инцидент взрывного типа, встречающийся на поверхности нашего светила. Помимо них, известны еще так называемые протуберанцы. Это менее зрелищные, события; это также взрывы, но значительно более тихие. Тем не менее, во многих случаях протуберанцы ассоциируются со вспышками. Цикл протуберанца обычно происходит гораздо менее импульсивно, чем вспышки. И что больше всего поражает зрителя, это внушительное зрелище выбрасывания материи. Форма их в большей или меньшей степени похожа на дугу, восходящую над хромосферой. Бывают различные типы протуберанцев, с длительностью от пары минут до нескольких суток. Солнце Над фотосферой, как уже отмечалось, расположена хромосфера, в которой температура бывает до 10 тыс. oК. Она обнаруживается в виде яркого кольца розоватого оттенка вокруг Солнца во время полных солнечных затмений. Исследования солнечного диска с помощью подходящей аппаратуры, которая даёт возможность выделить свет, испускаемый хромосферой, показывают, что поверхность Солнца словно покрыта нитями раскаленного газа. Это небольшие выбросы водорода, направленные вверх по типу протуберанцев. Такие выбросы газа называются «спикулами» и могут доходить в высоту более 10 тыс. км. Они могут продлиться около 5 мин.И наконец, хромосфера перетекает в самую внешнюю часть Солнца — корону. Вблизи хромосфера невероятно ярка и не равномерна, в межпланетном пространстве она имеет более бледный вид. Температура короны чрезвычайно высокая — миллионы градусов. Факторы этого еще не до конца исследованы. В течение обычного цикла солнечной деятельности корона растет, становясь все более симметричной, приобретая острые зубцы и глубокие впадины. Наибольшая равномерность встречается в периоды максимума солнечной активности, тогда как в минимальные периоды солнечной активности корона кажется сплющенной на экваторе, а на полюсах — почти исчезает. Солнце высвобождает огромное количество заряженных частиц, из которых формируется непрерывный поток, стремящийся к самым окраинным зонам нашей планетарной системы. Такие потоки частиц получили название «солнечный ветер». У солнечного ветра скорость равна примерно 400 км/с, а плотность — 10 частиц на один см. куб., то есть в миллиард миллиардов раз менее, чем плотность земной воздушной оболочки. Солнечный ветер состоит в основном из протонов и электронов, однако в нем имеются также ядра гелия и других элементов. Солнечный ветер не бесконечно странствует в межзвездном пространстве, потому что частицы так или иначе вступают во взаимодействие с межзвездной средой — разреженным газом и утрачивают свою кинетическую энергию. Область, где заканчивается солнечный ветер, именуется «гелиопаузой» и обозначает пределы «сферы влияния» Солнца. Характеристики Солнца: Масса (Земля = 1) — 332 946Объем (Земля = 1) — 1 303 600Средняя плотность — 1,41 г/см3Период вращения (относительно экватора) — 27 сутокЭкваториальный диаметр — 1 392 000 кмТемпература ядра — 14 000 000 oKТемпература поверхности — 5770 oKПлотность ядра — около 100 г/см3Мощность испускаемого излучения — 3,86 * 1023 кВтСила притяжения на поверхности (Земля = 1) — 27,9Период обращения вокруг центра Галактики — 225 млн. лет Источник: great-galaxy.ru Похожие статьиwww.milkywaygalaxy.ru Основные Характеристики Солнца | СанФизОсновные Характеристики Солнца Солнце - центральная и единственная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле, определяет климат. Солнце состоит преимущественно из водорода, а также гелия и других элементов, входящих в его состав в малых концентрациях. Температура поверхности Солнца достигает 6000K, поэтому Солнце светит почти белым светом, но из-за более сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок. Текущий возраст Солнца равен приблизительно 4,57 миллиарда лет.
Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце, называют солнечной активностью. Эти поля проявляются в фотосфере как солнечные пятна и вызывают такие явления, как солнечные вспышки, генерацию потоков ускоренных частиц и многое другое. Всё это в значительной степени влияет на земных обитателей, что в настоящее время придает особую важность прогнозу солнечной активности. Это одно из ведущих направлений современной физики Солнца. Одним из наиболее распространённых показателей уровня солнечной активности является число Вольфа. Общий уровень солнечной активности меняется с характерным периодом, примерно равным 11 годам. Но в связи с тем, что данный период непостоянный, к тому же наблюдаются значительные, т.н. глобальные минимумы Солнечной активности, возникает множество трудностей прогноза этого явления.
Рис. 1. Внутреннее строение Солнца. 1 - ядро, 2 – зона лучистого переноса, 3 –конвективная зона.
Общепринятой моделью Солнца является, так называемая, стандартная модель Солнца [1]. Общим принципом получения профилей основных характеристик Солнца является решение ряда дифференциальных уравнений, граничными условиями для которых являются известные характеристики Солнца (масса, светимость и т.д.). По стандартной модели, в центре Солнца (до 0.2 Ro) плотность вещества и температура достигают значительных температур, при которых идет термоядерная реакция. Далее, энергия, полученная в ходе синтеза, передается посредством излучения (радиационная зона или зона лучистого переноса). Около 0.7 радиуса Солнца начинает преобладать конвекция (конвективная зона), наличие которой прослеживается до самой фотосферы. Необходимо отметить, что пограничная область между радиационной и конвективной зонами является одной из наиболее важных во всех моделях солнечного динамо. Именно здесь находится тахоклин – область сильных градиентов угловой скорости вращения Солнца. Считается, что внутренняя зона (внутри 0.7 радиуса Солнца) вращается твердотельно, тогда как внешняя область вращается дифференциально (см. ниже). Следует отметить, что в конвективной зоне коэффициент диффузии значительно больше чем в зоне лучистого переноса. Как будет показано ниже, диффузия играет одну из ключевых ролей в динамо-теории. sunphys.ru | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
О пользе солнечного света и солнечных ванн заговорили лет сто назад. Загорать стало модно и на свет появились бикини. Последние десятилетия прошли под флагом страха перед солнечными лучами – заговорили о том, что они вызывают рак кожи. И на свет появилась суперзакрытая одежда для купания. А как обстоят дела на самом деле – насколько солнечное излучение полезно или вредно для нашего здоровья?
