Каждый день на рассвете нас будит свет солнца, которое неизменно посылает свои лучи на землю. Их не могут скрыть тучи даже в самый ненастный день, а с прояснением в небе у нас, обыкновенны людей планеты Земля, возникает желание жить и радоваться жизни.
Было бы слишком просто свести значение солнца в нашей жизни до яркого светила в небе, под лучами которого можно греться и загорать на пляжах. Много веков назад наши предки считали его заоблачным божеством, принося дары и жертвоприношения. В те времена солнце считалось символом силы и добра, которого прогоняло прочь злые силы, как прогоняет солнечный свет ночной мрак. Не будет ясных дней – не будет урожая, а значит, и жизни. Древние народы это понимали и жили по законам солнца, которое «помогло» посчитать времена года, месяцы и дни, изобрести календарь.
В нашем XXI веке значение солнца для людей не стало меньше. Современные учёными доказан тот факт, что именно эта огромная звезда сохраняет расстояние между ней и планетами Солнечной системы, не давая им сойти со своих орбит. Ведь это могло бы привести к столкновениям с метеоритами, кардинальному изменению климата на Земле и, как следствие, к исчезновению человечества.
Тем не менее люди исчерпывают ресурсы нашей планеты, понимая, что уже совсем скоро появится необходимость искать альтернативу в другом источнике. Солнце – кладезь неисчерпаемой энергии. Уже сейчас существуют «солнечные батарейки», аккумуляторы, которые могут заряжаться от света солнца. При рациональном использовании этих возможностей, человек может достигнуть небывалых высот, сумев взаимодействовать с силой нашей родной звезды. Но именно взаимодействовать – не подчинять.
Какой могла бы быть жизнь без солнца? Можно представить это на какое-то мгновение. Холодный мрак и вымершая земля, безжизненный мир вечной темноты… Подобную картину не хочется видеть даже в собственном воображении. Древние народы действительно оставили нам мудрое напоминание осознавать значимость «бога»-солнца в нашей жизни. Наша задача – беречь родную планету, на которой мы живём под яркой звездой по имени Жизнь.
Walmart подала в суд на Tesla из-за возгорания солнечных панелей
Трансляция: выход в открытый космос с МКС
Запатентован дизайн новой игровой консоли Sony. PlayStation 5 будет такой?
Российские лётчики выполнили новую фигуру высшего пилотажа
Corsair Elgato 4K60 Pro MK.2: карта захвата с поддержкой HDR10
В Болгарии найден древнеримский военный билет
Hot Chips 31: детали об Intel Nervana NNP-T или TSMC в помощь
Найден самый древний стегозавр
Смартфон Vivo iQOO Pro 4G прошёл сертификацию: тот же флагман, но без 5G
ГИБДД посадила за руль «пьяных» водителей
HyperX представила новые игровые устройства с беспроводной подзарядкой Qi
Audi показала универсал RS 6 нового поколения
Футуристические беспроводные наушники Human превращаются в портативный Bluetooth-динамик
Израиль похвастался работой активной защиты для бронетехники
Клавиатура Corsair K57 RGB может подключаться к ПК тремя способами
Почти как Dyson: делаем безлопасной вентилятор из мусорного ведра
Компьютер «всё в одном» Dell OptiPlex 7070 Ultra получил модульную конструкцию
Дорогу из солнечных батарей признали провальным проектом
Xiaomi отгрузила за полгода 60 млн смартфонов
Получены данные о поверхности каменистой экзопланеты недалеко от нас
WD_Black P50: первый в отрасли SSD-накопитель с интерфейсом USB 3.2 Gen 2?2
Космические корабли: концепт-кары автомобилей прошлого столетия
Новая статья: Обзор смартфона Xiaomi Mi A3: еретики на марше
Samsung Galaxy Note10+ против Galaxy Note9: тест на скорость
Qualcomm подписала новое лицензионное соглашение с LG
Ярило
Звезды же выступали “свитой” главных божеств. Их считали и драгоценными камнями на твердом небосводе, и пылающими шарами, плывущими вокруг земли по бескрайнему воздушному океану, и даже окнами, сквозь которые ангелы смотрят на землю.
Впоследствии фантазии людей объединили их в 88 созвездий, где в ночном небе они увидели мифических существ, животных, птиц, рыб, героев легенд, магические знаки и даже музыкальные инструменты.
Созвездия
Созвездия
И на протяжении многих тысячелетий находили по ним дорогу в пути и в жизни, пытаясь прочесть по звездам свою судьбу.
Лишь сейчас, благодаря развитию астрономии, мы точно знаем, что такое наше солнце и звезды.
ЗВЕЗДЫ.
Это огромные самосветящиеся шары, которые сияют за счет колоссальной энергии, выделяющейся из их недр. В самом сердце звезды бушуют силы невероятной мощности: газ водород превращается в гелий, выделяя при этом свет и тепло.
В них заключена основная масса светящегося вещества в природе – все они “жители” нашей бесконечной Вселенной.
Такие разные звезды
Такие разные звезды
Эти объекты очень далеки друг от друга и продолжительность жизни у них совершенно разная – от миллионов до десятков миллионов лет, которая зависит от массы: чем больше масса звезды, тем меньше она живет. Казалось бы, должно быть наоборот.
В ясную ночь даже невооруженным глазом можно заметить, что звезды не одинаковы и отличаются между собой размером и цветом.
Исполинские звезды, которые в 100 и даже в 200 раз больше нашего Солнца, называют гигантами и сверх-гигантами, а бывают и совсем маленькие по вселенским меркам звездочки, в сотни раз меньше нашего светила и зовут их белыми карликами.
Солнце и звезды
Солнце и звезды
Они имеют и различные цвета, которые полностью зависят от температуры. Солнце – желтая звезда. Такого же цвета и Капелла в созвездии Возничего – температура их поверхностей около 6000 градусов. А звезды холоднее Солнца имеют красный и оранжевый цвета.
Альдебаран в созвездии Тельца – оранжевая звезда (до 4000 градусов), а Бетельгейзе в созвездии Ориона – красная (3000 градусов).
Чем выше температура, тем ярче цвет звезды – белый или голубой. Это известный многим – Сириус – (самая яркая звезда нашего неба) в созвездии Большого Пса; Денеб в созвездии Лебедя; Вега в созвездии Лира и Спика в созвездии Девы.
Температура их видимой поверхности колеблется от 10 до 50 тысяч градусов!
Самая яркая звезда Сириус
Самая яркая звезда Сириус
Есть легкие звезды, которые в 10 раз легче Солнца, а есть и самые тяжелые – в 1000 раз тяжелее. Масса самого Солнца в 333. 000 раза больше массы Земли.
СОЛНЦЕ.
Это ближайшая к нам звезда – центр Солнечной системы, где вместе с Землей вращаются еще восемь планет. В недрах Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а на его поверхности всего 6 тысяч. От нашей планеты до светила почти 150 миллионов километров.
Такое расстояние ученые называют астрономической единицей и используют для измерения невероятно огромных просторов Вселенной.
Солнце и 8 планет
Солнце и 8 планет
Написать это число легко, но представить столь громадное расстояние почти невозможно.
В природе быстрее всего распространяется свет, скорость которого равна почти 300 тысячам км. в секунду. За одну секунду свет способен обогнуть Земной шар восемь раз!
Но даже при такой бешеной скорости лучу света понадобится целых 8 минут и 19 секунд, чтобы долететь от Земли до Солнца.
Диаметр нашего светила в 109 раз больше диаметра нашей планеты и, чтобы заполнить шар, равный объему Солнца, придется “насыпать” миллион и 300 тысяч таких шариков, как наша Земля.
Такое соотношение размеров можно представить, если рядом с большим арбузом положить крохотное зернышко пшена.
Звезда по имени Солнце
Звезда по имени Солнце
Многие люди задают вопрос: “Может-ли Солнце погаснуть?”
Может.
И обязательно погаснет! Звезды такого типа живут около десяти миллиардов лет. Сейчас возраст нашего светила около 4,5 миллиардов, поэтому оно будет еще сиять пять миллиардов лет, пока полностью не иссякнет водородное топливо.
Все явления солнечной активности связаны с выходом на поверхность звезды мощных магнитных полей. Жизнь солнца сопровождается бурными всплесками энергии – возмущением магнитных полей и меняется в течение одиннадцатилетнего цикла.
Вспышки на Солнце
Вспышки на Солнце
На Солнце наблюдают солнечные пятна – это небольшие островки на видимой поверхности светила, которые на фоне яркого диска кажутся темными, почти черными, т.к. они холоднее, чем поверхность вокруг них.
Это места, где магнитное поле Солнца вырывается на поверхность и, когда их нет, наше светило считается спокойным; если-же пятен много – активным.
Темные пятна на Солнце
Темные пятна на Солнце
Так же на Солнце случаются такие явления, как протуберанцы, которые представляют собой гигантские арки из горячего газа, поднимающиеся высоко над поверхностью нашей звезды.
Другое мощное проявление солнечной активности – это вспышки, внезапные выбросы раскаленного солнечного вещества в межпланетное пространство.
Протуберанец
Протуберанец
Солнце освещает и согревает нашу планету, и без его света и тепла была бы невозможна жизнь не только человека, но и всего живого на Земле.
Это главный двигатель происходящих на нашей планете процессов: благодаря Солнцу существует вода в жидком виде, его сила управляет погодой, испаряя из океанов влагу и перенося ее на материки, а растения производят кислород, необходимый для дыхания всем земным существам.
Все люди нуждаются в Солнце.
В их организмах свет преобразуется в тепловую, электрическую, химическую, механическую энергии, так-же влияя на эмоции и приятные мысли.
Полярное сияние
Полярное сияние
Но Солнце может быть и врагом и нанести гораздо более серьезный вред, чем обгоревший на пляже нос. Из нашей звезды постоянно истекает вещество – заряженные частицы, которые своим вторжением возмущают магнитное поле нашей планеты.
Такие явления называют магнитными бурями. Они серьезно влияют на самочувствие многих людей, вызывают помехи радиосвязи, сбои в работе электросетей и электронных приборов.
Особо опасны они для космических аппаратов, которые летают на высоких орбитах и не защищены магнитным полем Земли.
В такие дни на полюсах нашей планеты можно наблюдать удивительные по красоте полярные сияния.
По материалам Л.Кошман и А.Киракосян.
Вам будет интересно почитать:
ЗАБАВНЫЕ ЖИВОТНЫЕ Февраль 19, 2013
Человеку, который любит братьев наших меньших, будет интересно посмотреть на …
ФИЗИКА В ПРИРОДЕ Ноябрь 10, 2012
Физику многие не любят. Может быть из-за того, что не …
ПУСТЫНИ Август 26, 2012
На протяжении многих лет пустыни в сознании большинства людей представляются, …
КРОВАТКА ДЛЯ СОБАКИ Февраль 28, 2013
Две минуты и кроватка для собаки готова!
…
ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ Ноябрь 24, 2012
Идея переводить стрелки часов зимой и летом возникла еще в …
Эссе на тему “Солнца”
Ответы:
Рано утром первым лучики солнца касаются земли. Оно пробуждает к жизни людей и мир природы. Выглядывают из окон люди, запевают птицы, суетятся букашки. С земной поверхности солнышко кажется таким маленьким, что хочется подпрыгнуть и взять его в руки. Но жители Земли обязаны ему своим существованием.Солнце – это не только красота утренней зари, лучи полудня и вечерний закат. . Солнце – это колоссальная огненная звезда, раскаленная до шести тысяч градусов по Кельвину. И именно вокруг Солнца вращаются Земля и другие планеты Солнечной системы, хотя раньше люди думали иначе.Солнце дает Земле ровно столько тепла и света, чтобы на ней могли жить люди. Если бы Солнце пекло сильнее, нашу Землю испепелил бы зной, а океаны испарились бы в атмосферу. А если наоборот, то на нашей планете царил бы сильный мороз. Здесь не смогли бы жить ни люди, ни животные.Сила притяжения Солнца удерживает Землю на постоянном расстоянии от себя и защищает нас от комет и метеоритов Вселенной.Хотя всего одна пятисот миллионная часть солнечной энергии попадает на Землю, она может обеспечить все нужды человечества в энергии. На солнечной энергии могут ездить машины, работать фабрики и заводы. Ею даже в северных странах можно отапливать дома, нагревать воду для водопроводов.К сожалению, люди только начинают использовать безграничные запасы солнечной энергии. Перед этим человечество уже добыло из недр планеты и сожгло много нефти, газа и угля. Сейчас люди поняли, что эти запасы рано или поздно иссякнут, потому обратили внимание на щедрость Солнца. В передовых прогрессивных странах мира теперь выпускают солнечные батареи, строят даже солнечные электростанции.Подводя итоги, можно сказать кратко, но искренне: пусть всегда будет Солнце!
Сочинение на тему “Солнце”
(Научно-популярный стиль)
Рано утром первым лучики солнца касаются земли. Оно пробуждает к жизни людей и мир природы. Выглядывают из окон люди, запевают птицы, суетятся букашки. С земной поверхности солнышко кажется таким маленьким, что хочется подпрыгнуть и взять его в руки. Но жители Земли обязаны ему своим существованием.
Солнце — это не только красота утренней зари, лучи полудня и вечерний закат. . Солнце — это колоссальная огненная звезда, раскаленная до шести тысяч градусов по Кельвину. И именно вокруг Солнца вращаются Земля и другие планеты Солнечной системы, хотя раньше люди думали иначе.
Солнце дает Земле ровно столько тепла и света, чтобы на ней могли жить люди. Если бы Солнце пекло сильнее, нашу Землю испепелил бы зной, а океаны испарились бы в атмосферу. А если наоборот, то на нашей планете царил бы сильный мороз. Здесь не смогли бы жить ни люди, ни животные.
Сила притяжения Солнца удерживает Землю на постоянном расстоянии от себя и защищает нас от комет и метеоритов Вселенной.
Хотя всего одна пятисот миллионная часть солнечной энергии попадает на Землю, она может обеспечить все нужды человечества в энергии. На солнечной энергии могут ездить машины, работать фабрики и заводы. Ею даже в северных странах можно отапливать дома, нагревать воду для водопроводов.
К сожалению, люди только начинают использовать безграничные запасы солнечной энергии. Перед этим человечество уже добыло из недр планеты и сожгло много нефти, газа и угля. Сейчас люди поняли, что эти запасы рано или поздно иссякнут, потому обратили внимание на щедрость Солнца. В передовых прогрессивных странах мира теперь выпускают солнечные батареи, строят даже солнечные электростанции.
Подводя итоги, можно сказать кратко, но искренне: пусть всегда будет Солнце!
Сочинение на тему | Октябрь 2015 источник
Все мы думаем, что Солнце жёлтого или оранжевого цвета, но на самом деле, оно белое. Желтые тона Солнцу даёт феномен под названием «атмосферное рассеяние».
В отличие от Земли, Солнце абсолютно газообразное, на Солнце нет никакой твердой поверхности.
Каждую секунду на Солнце сгорает 700 млрд. тонн водорода. Несмотря на такую огромную скорость потерь, энергии Солнца хватит еще на 5 млрд. лет такой жизни (примерно столько же лет Солнцу от рождения). Закончит свою жизнь Солнце белым карликом, предварительно увеличившись в размерах и оттолкнув от себя все планеты. На этих планетах испарится вся вода и исчезнет атмосфера.
Давление в ядре Солнца в 340 миллиардов раз выше атмосферного давления Земли.
Каждую секунду Солнце теряет 5 миллионов тонн материала.
По весу Солнце имеет следующий состав: 73% водород, 25% гелий, углерод на 1.5%, азот, кислород и все другие элементы 0.5%.
По объему Солнце состоит из: водорода на 92.1%, гелия на 7.8% и 0.1% все другие элементы.
Реакция, протекающая на Солнце, является ядерным синтезом.
Солнце – не твёрдое тело, как, например, Земля, поэтому разные области Солнца вращаются с разной скоростью.
Температура Солнца в ее ядре – 14 миллионов Кельвинов.
Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 27»
г. о. Саранск
Городской литературно-творческий конкурс
«Россия – космическая держава»,
посвящённый 50-летию со дня полёта в космос
первого космонавта Ю.А. Гагарина
Сочинение
Звёздное небо
Выполнила: ученица 4 класса А
МОУ «Школа № 27»
Мажорова Анастасия
Проверила: учитель начальных классов
Терлецкая Н.В
2011
Звёздное небо
Мне очень нравится смотреть на звёздное небо.
Летом, в деревне, где нет многоэтажных домов, я выхожу ночью на улицу, сажусь возле дома и смотрю на небо.
Звёздное небо иногда выглядит глубоким, бездонным, а иногда кажется, что протянешь руку и можно достать до звезд.
Сначала, посмотрев на звёздное небо, становится немного страшно, даже кружится голова, кажется, что, если не устоишь на ногах, то можно сорваться в небесную бездну. Но потом понимаешь, что небо похоже на пушистое, мягкое одеяло, оно ласкает и согревает. И невольно, глядя на звёзды, хочется улыбаться.
Больше всего мне нравится смотреть на звездное небо в июле и августе. Именно в это время с неба падает много звёзд. Считается, что если успеешь загадать желание, пока падающая звезда не погасла, оно обязательно сбудется.
Так ли это – я не знаю. Мне ни разу не удавалось загадать желание, пока падает звезда. Ведь они падают так быстро, в считанные доли секунды. Вспыхивают, как искра, проносятся по небу, оставляя за собой светящийся след, и исчезают.
Когда я была совсем маленькая, мне было очень жаль маленькие звёздочки, которые падали. Я с грустью говорила маме: «Ещё на одну звёздочку на небе стало меньше. А вдруг на ней тоже жили люди?”
А ещё меня очень интересовало: “А куда падают звёзды? Можно ли их найти на земле?» На что мама отвечала: “Нет, они сгорают в атмосфере и не успевают долететь до поверхности земли».
Сейчас, став старше, я уже сама могу всё узнать о звёздах из книг.
Теперь я точно знаю, что падающая звезда – это не погибшая планета, а метеоры и метеориты, твердые космические частицы и камни, которые, двигаясь навстречу Земле, попадают в её атмосферу и сгорают, вызывая свечение.
Некоторые очень крупные метеориты, всё же, способны достичь поверхности Земли. На их поиски часто отправляются целые экспедиции.
Учёные, изучая состав метеоритов, узнают, из чего образовались планеты Солнечной системы, и каким было Солнце миллиарды лет назад.
В телепередачах нередко рассказывают о таком явлении, как «звёздный дождь», когда с неба одновременно падают тысячи метеоров. Я никогда не видела «звёздный дождь» сама, только в телерепортажах программы «Новости». Но мне так хочется понаблюдать самой за этим явлением! Наверное, это очень красиво! Настоящий салют из звёзд!
Я очень надеюсь, что когда-нибудь, я смогу увидеть в ночном небе, как одновременно падает огромное количество метеоров….
А может быть, когда-то мне даже удастся найти кусочек упавшего с неба метеорита…
Но не только я люблю наблюдать за звёздами. Во все времена небо завораживало и манило всё человечество. С самых давних времён люди мечтали покорить космос и раскрыть все его тайны.
Но завоевание воздушного пространства было очень долгим и трудным. Только самые смелые и отчаянные люди решались построить летательные аппараты и поднимались на них в воздух. Сначала это были воздушные шары, дирижабли, аэропланы, а в двадцатом веке появились самолёты и космические корабли. Не всегда полёты первых испытателей были успешны. Было немало случаев, когда смельчаки погибали.
В наше время, мы уже не удивляемся, видя в небе пролетающий самолёт. А в ночном небе можно часто увидеть пролетающий спутник. Человек полностью завоевал околоземное космическое пространство.
В этом году исполняется пятьдесят лет, с того момента, как впервые человек отправился в космическое путешествие.
Первым космонавтом, совершившим полёт в космос, был Юрий Алексеевич Гагарин. Двенадцатого апреля тысяча девятьсот шестьдесят первого года он отправился в космос на космическом корабле «Восток». Его полёт продолжался всего один час сорок восемь минут. За это время он пролетел один раз вокруг Земного шара, а затем благополучно катапультировался на Землю.
Второй полёт в космос совершил шестого августа тысяча девятьсот шестьдесят первого года Герман Титов. Его полёт длился уже более суток. Герман Титов также благополучно вернулся на Землю.
В июне тысяча девятьсот шестьдесят третьего года в космос полетела первая женщина-космонавт Валентина Терешкова.
За совершение полётов в космос, первые космонавты получили множество различных наград. Они стали почётными гражданами многих городов мира, и их именами названы улицы этих городов.
Однако, удачные полёты в космос первых космонавтов, совсем не означают, что космическое путешествие безопасно. Ни один раз полёты человека в космос оканчивались трагически.
И в наши дни никто не может гарантировать благополучного возвращения космонавтов на Землю. Там, вдали от Земли, могут случиться разные непредвиденные ситуации.
Не так давно, в две тысячи третьем году, потерпел крушение американский космический корабль, из-за неисправности в системе. Все восемь членов экипажа погибли. Конечно, ученые делают всё возможное, чтобы избежать таких трагедий, однако никто не застрахован от неприятностей.
Казалось бы, раз так опасны полеты в космос, может быть их вовсе прекратить, во избежание гибели людей?
Нет! Ведь космонавты летают в космос не ради прогулки или увлекательного путешествия. Они летают туда работать. Космонавты наблюдают за состоянием поверхности Земли, за погодой, проводят различные научные эксперименты и исследования. Кроме того, космонавтам нередко приходится выходить для работы в открытое космическое пространство, что очень опасно, ведь такое явление, которое мы наблюдаем с Земли, как падение метеоров и метеоритов, там, в космосе, несёт в себе серьезную опасность. Твёрдые космические частицы в открытом космосе летят со скоростью пули и могут попасть в космонавта и повредить скафандр и, даже, нанести серьезные травмы.
Именно поэтому, в космос отправляются только самые смелые, с крепким здоровьем люди. Но даже им приходится проходить серьезную подготовку перед полётами.
Любуясь звёздным небом, я часто думаю, что где-то там, высоко-высоко, работают люди…
Какой бы была наша жизнь без исследователей космоса?
Ведь космос таит в себе множество тайн и загадок, которые ещё предстоит раскрыть нашим отважным космонавтам. И я восхищаюсь их героизмом, их смелостью, стойкостью и целеустремленностью.
Масса: 2*10(30) кг.;
Радиус: 696 000 км.;
Плотность: 1,4 г/см3;
Температура поверхности: 5780 K;
Период вращения относительно звёзд: 25,38 земных суток;
Расстояние от Земли (среднее): 149,6 млн.км.;
Возраст: около 5 млрд. лет;
Спектральный класс: G2 V;
Светимость: 3,86•1026 Вт.
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, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а.е. (астрономическая единица).
Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ.
Солнце – звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10 %, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле.
Эта роль Солнца была замечена еще в древности. В религиях всех народов мира, мифах и сказках Солнце занимало всегда главное место. У всех народов Солнце – главное божество, например лучезарный бог Гелиос у древних греков, Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца зависела жизнь человека, его благосостояние. Именно Солнце приносило тепло, давало хороший урожай.
Тысячелетиями Солнце представлялось чем–то незыблемым, совершенным, могущественным и было скорее предметом поклонения, чем исследования. Только с началом наблюдений в телескоп Галилей доказал, что на Солнце есть пятна, что Солнце вращается, установил период вращения нашей звезды.
Размеры Солнца очень велики. Так, радиус Солнца в 109 раз, а масса – в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. А вот средняя плотность нашего светила невелика – всего в 1,4 раза больше плотности воды.
Впервые вращение Солнца наблюдал Галилей по движению пятен по поверхности. Различные зоны Солнца вращаются вокруг оси с различными периодами. Так точки на экваторе имеют период около 25 суток, на широте 40° период вращения равен 27 суток, а вблизи полюсов – 30 суток. Это доказывает, что Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.
Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет L = 3,86•1033 эрг/с = 3,86•1026 Вт. Это соответствует 6,5 кВт с каждого квадратного сантиметра его поверхности! Лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля. Солнечный спектр
На 1 квадратный метр обращенной к Солнцу поверхности площадки в окрестностях Земли ежесекундно поступает 1400 Дж энергии, переносимой солнечным электромагнитным излучением. Эта величина называется солнечной постоянной. Иными словами, плотность потока энергии солнечного излучения составляет 1,4 кВт/м2.
Впервые для определения солнечной энергии был использован метод измерения нагревающего действия солнечных лучей Пулье (1837 год). Такой прибор называется пиргелиометром. В пиргелиометре находилась вода, температуру которой измерял обычный термометр. Под действием солнечных лучей температура воды возрастала.
Спектр Солнца непрерывный, в нем наблюдается множество темных фраунгоферовых линий. Фраунгофер был первым, кто описал темные линии на фоне непрерывного спектра в 1814 году. Эти линии в спектре Солнца образуются в результате поглощения квантов света в более холодных слоях солнечной атмосферы. Излучение абсолютно черного тела
Солнце – мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны). Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие – постоянную и переменную. Постоянная составляющая характеризует радиоизлучение спокойного Солнца. Солнечная корона излучает радиоволны как абсолютно черное тело с температурой Т = 106 К. Переменная составляющая радиоизлучения Солнца проявляется в виде всплесков, шумовых бурь. Шумовые бури длятся от нескольких часов до нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца; это состояние длится от нескольких минут до нескольких часов. Это радиоизлучение имеет нетепловую природу.
Плотность потока излучения Солнца в рентгеновской области (0,1–10 нм) весьма мала (~5•10–4 Вт/м2 и сильно меняется с изменением уровня солнечной активности. В ультрафиолетовой области на длинах волн от 200 до 400 нм спектр Солнца также описывается законами излучения абсолютно черного тела.
В ультрафиолетовой области спектра с длинами волн короче 200 нм интенсивность непрерывного спектра резко падает и появляются эмиссионные линии. Наиболее интенсивна из них водородная линия лаймановской серии (? = 121,5 нм). При ширине этой линии около 0,1 нм ей соответствует плотность потока излучения около 5•10–3 Вт/м2. Интенсивность излучения в линии приблизительно в 100 раз меньше. Заметны также яркие эмиссионные линии различных атомов, важнейшие линии принадлежат Si I (? = 181 нм), Mg II и Mg I, O II, O III, C III и другие.
Коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца возникает вблизи фотосферы. Рентгеновское излучение исходит из хромосферы (Т ~ 104 К), расположенной над фотосферой, и короны (Т ~ 106 К) – внешней оболочки Солнца. Радиоизлучение на метровых волнах возникает в короне, на сантиметровых – в хромосфере. Положение Солнца в нашей Галактике
Солнце расположено в плоскости Галактики и удалено от ее центра на 8 кпк и от плоскости Галактики примерно на 25 пк. В области Галактики, где расположено наше Солнце, звездная плотность составляет 0,12 звезд на пк3.
Первый, кто заметил, что в направлении созвездия Геркулеса звезды как бы расходятся в разные стороны, а с противоположной стороны – как бы сдвигаются, был Вильям Гершель. Он объяснил это движением Солнца в пространстве.
Солнце (и Солнечная система) движется со скоростью 20 км/с в направлении к границе созвездий Лиры и Геркулеса. Это объясняется местным движением внутри ближайших звезд. Эта точка называется апексом движения Солнца, ее координаты?? 18h,?? +30°. Точка на небесной сфере, противоположная апексу, называется антиапекс. В этой точке пересекаются направления собственных скоростей ближайших к Солнцу звезд. Движения ближайших к Солнцу звезд происходят с небольшой скоростью, это не мешает им участвовать в обращении вокруг галактического центра.
Солнечная система участвует во вращении вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя. Период обращения Солнца вокруг галактического центра около 220 млн. лет. Внутреннее строение Солнца
Солнце – раскаленный газовый шар, температура в центре которого очень высока, настолько, что там могут происходить ядерные реакции. В центре Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а давление в 200 миллиардов раз выше, чем у поверхности Земли. Газ сжат здесь до плотности около 1,5•105 кг/м3 (тяжелее железа).
Солнце – сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. Плотность и давление быстро нарастают вглубь; рост давления объясняется весом всех вышележащих слоев. В каждой внутренней точке Солнца выполняется условие гидростатического равновесия. Это означает, что давление на любом расстоянии от центра уравновешивается гравитационным притяжением.
В центральной области с радиусом примерно в треть солнечного – ядре – происходят ядерные реакции. Затем через зону лучистого переноса энергия излучением переносится из внутренних областей Солнца к поверхности. И фотоны, и нейтрино рождаются в зоне ядерных реакций в центре Солнца. Но если нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом и мгновенно свободно покидают Солнце, то фотоны многократно поглощаются и рассеиваются до тех пор, пока не достигнут внешних, более прозрачных слоев атмосферы Солнца, которую называют фотосферой. Пока температура высока – больше 2 миллионов градусов, – энергия переносится лучистой теплопроводностью, то есть фотонами. Зона непрозрачности, обусловленная рассеянием фотонов на электронах, простирается примерно до расстояния 2/3R радиуса Солнца. При понижении температуры непрозрачность сильно возрастает, и диффузия фотонов длится около миллиона лет.
Примерно с расстоянии 2/3R находится конвективная зона. В этих слоях непрозрачность вещества становится настолько большой, что возникают крупномасштабные конвективные движения. Здесь начинается конвекция, то есть перемешивание горячих и холодных слоев вещества. Аналогичный процесс происходит в кипящей воде. Время подъема конвективной ячейки сравнительно невелико – несколько десятков лет.
В шестидесятых годах XX века астрономы обнаружили, что верхний слой солнечной атмосферы раз в пять минут поднимается и опускается. Благодаря этим «солнцетрясениям» астрофизики научились прослушивать Солнце, как врач слушает удары сердца человека.
В солнечной атмосфере распространяются акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе. В верхних слоях солнечной атмосферы волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают солнечному веществу часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы – хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 K оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет.
Всякая солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 минут.
Но самое интересное – регистрация скорости колебания солнечной поверхности. Эти скорости очень малы – десятки сантиметров в секунду, но спектральными приборами (используя эффект Доплера) измеряется изменение скорости во времени, а не само значение скорости. Удалось построить зависимость скорости от глубины, что привело к уточнению внутреннего строения Солнца. Химический состав Солнца
В 1935 году Ханс Бете выдвинул гипотезу, что источником солнечной энергии может быть термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Именно за это Бете получил Нобелевскую премию в 1967 году.
Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд. Примерно 75 % – это водород, 25 % – гелий и менее 1 % – все другие химические элементы (в основном, углерод, кислород, азот и т.д.). Сразу после рождения Вселенной «тяжелых» элементов не было совсем. Все они, т.е. элементы тяжелее гелия и даже многие альфа-частицы, образовались в ходе «горения» водорода в звездах при термоядерном синтезе. Характерное время жизни звезды типа Солнца десять миллиардов лет.
Основной источник энергии – протон-протонный цикл – очень медленная реакция (характерное время 7,9•109 лет), так как обусловлена слабым взаимодействием. Ее суть состоит в том, что из четырех протонов получается ядро гелия. При этом выделяются пара позитронов и пара нейтрино, а также 26,7 МэВ энергии. Количество нейтрино, излучаемое Солнцем за секунду, определяется только светимостью Солнца. Поскольку при выделении 26,7 МэВ рождается 2 нейтрино, то скорость излучения нейтрино: 1,8•1038 нейтрино/с.
По некоторым предположениям, если нейтрино имеют отличную от нуля массу покоя, возможны осцилляции (превращения) различных сортов нейтрино (эффект Михеева – Смирнова – Вольфенштейна) (существует три сорта нейтрино: электронное, мюонное и тауонное нейтрино). Т.к. другие нейтрино имеют гораздо меньшие сечения взаимодействия с веществом, чем электронное, наблюдаемый дефицит может быть объяснен, не меняя стандартной модели Солнца, построенной на основе всей совокупности астрономических данных.
Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 миллионов тонн водорода. Запасов ядерного топлива хватит еще на пять миллиардов лет, после чего оно постепенно превратится в белый карлик.
Центральные части Солнца будут сжиматься, разогреваясь, а тепло, передаваемое при этом внешней оболочке, приведет к ее расширению до размеров, чудовищных по сравнению с современными: Солнце расширится настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и будет тратить «горючее» в сто раз быстрее, чем в настоящее время. Это приведет к увеличению размеров Солнца; наша звезда станет красным гигантом, размеры которого сравнимы с расстоянием от Земли до Солнца! Жизнь на Земле исчезнет или найдет пристанище на внешних планетах.
Мы, конечно, будем заранее поставлены в известность о таком событии, поскольку переход к новой стадии займет примерно 100–200 миллионов лет. Когда температура центральной части Солнца достигнет 100 000 000 К, начнет сгорать и гелий, превращаясь в тяжелые элементы, и Солнце вступит в стадию сложных циклов сжатия и расширения. На последней стадии наша звезда потеряет внешнюю оболочку, центральное ядро будет иметь невероятно большую плотность и размеры, как у Земли. Пройдет еще несколько миллиардов лет, и Солнце остынет, превратившись в белый карлик. Солнечная корона
Самая внешняя, самая разреженная и самая горячая часть солнечной атмосферы – корона. Она прослеживается от солнечного лимба до расстояний в десятки солнечных радиусов. Несмотря на сильное гравитационное поле Солнца, это возможно благодаря огромным скоростям движения частиц, составляющих корону. Корона имеет температуру около миллиона градусов и состоит из высокоионизированного газа. Возможно, причиной такой высокой температуры являются поверхностные выбросы солнечного вещества в виде петель и арок. Миллионы колоссальных фонтанов переносят в корону вещество, нагретое в глубинных слоях Солнца.
Яркость короны в миллионы раз меньше, чем фотосферы, поэтому корону можно видеть только во время полного солнечного затмения, либо с помощью коронографа. Наиболее яркую ее часть принято называть внутренней короной. Она удалена от поверхности Солнца на расстояние не более одного радиуса. Внешняя корона Солнца имеет протяженные границы.
Солнце-звезда, как известно каждая звезда имеет свою продолжительность “жизни”. Всем звездам, которые ты видишь в ночном небе, разное количество лет. Одни светят ярче, чем другие. Новые звезды рождаются все время. Когда старые звезды становятся холодными и тусклыми, космическая пыль и газ, из которых они состоят, выбрасываются в Космос, образуя туманность. В туманности рождаются новые звезды. Звезды зарождаются и тухнут, но тухнут по разному. Наше солнце относится к звездам средней велечены которые светят миллиарды лет. Когда газы, входящие в состав звезды, вырываются наружу, она превращается в красный гигант. Затем она становится либо сверх гигантом, либо белым карликом. Как только Солнце превратится в красного гиганта, она поглотит ближайшие планеты: Меркурий, Венеру, Землю и Марс! Затем внешние газы красного гиганта медленно улетучатся в Космос. В конце концов останется только центральная часть звезды. Солнце сожмется, станет горячим и превратится в белого карлика. И хотя она раскалится до пределов, из за своих небольших размеров звезда станет тусклой. На потяжении миллионов лет белый карлик остывает и становится холодным черным карликом. Так что нам не суждено увидеть как потухнет Солнце, ведь перед этим оно поглотит нашу Землю. Но это случится еще совсем не скоро. Солнце прожило только половину своего времени, как звезда!!)) )
Так представь, растояние от нас до ближайшей звезды 4,5 световых года. Световой год-это то расстояние которое свет преодолевает за один год (Скорость света 360 км в секунду. Вот и представь сколько он преодолевает за год) . В нашей галактике (Млечный путь) миллиарды звезд и некоторые так далеко от нас что мы их даже и не видим. Вот светит звезда светит а потм гаснет. И она на таком огромном растоянии от нас что свет от нее, будет лететь до нас еще несколько лет, а то и несколько сотен лет.
Космос-самая невероятная и интересная наука, где столько еще несовершенных открытий, что это просто трудно себе представить! То что я здесь рассказала всего лишь один фрагмент, огромной мозаики не постижимого и неизведанного…
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, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. Км=1 а.е. (астрономическая единица). Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ. Солнце – звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10%, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле. Эта роль Солнца была замечена еще в древности. В религиях всех народов мира, мифах и сказках Солнце занимало всегда главное место. У всех народов Солнце – главное божество, например лучезарный бог Гелиос у древних греков, Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца зависела жизнь человека, его благосостояние…
23
Реферат
на тему: «Солнце – уникальная звезда»
Выполнил: Раздобреева Анна
Ученица 11-А класса
СОШ № 1
Проверил: Ермакова С.И.
Вихоревка
2007 Содержание 1. Введение…………………………………………………………………………3 2. Немного из истории……………………………………………………………4 3. Солнце, как небесное тело……………………………………………………..7 4. Приборы наблюдения за Солнцем……………………………………………13 5. Солнечное излучение и влияние его на Землю………………………….…..15 6.Поразительные особенности…………………………………………….……19 7.Заключение……………………………………………………………………..23 8. Список литературы……………………………………………………………24
Введение
Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Солнце не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).
Всего одна пятисот миллионная часть энергии Солнца достигает нашей планеты. Но даже этих «крох» с солнечного «стола» достаточно, чтобы питать и поддерживать все живое на Земле. Но это еще не все. Если эти «крохи» эффективно использовать, то можно с лихвой удовлетворить энергетические потребности современного общества.
В большинстве книг по астрономии говорится, что Солнце — обычная звезда, «типичный представитель населения космоса». Но на самом ли деле Солнце во всех отношениях обыкновенное небесное тело? По словам астронома Гильермо Гонсалеса, наше Солнце уникально.
Каковы же некоторые особенности нашего Солнца, благодаря которым оно способно поддерживать жизнь? Немного из истории
Солнце — самое знакомое каждому небесное тело. Солнце всегда привлекало к себе внимание людей, но и сегодня ученым приходится признавать, что Солнце таит в себе немало загадок.
Современному представлению о Солнце предшествовал трудный многовековой путь человека от незнания к знанию, от явления к сущности, от обожествления Солнца к практическому использованию его энергии. Было время, когда люди ничего не знали о размерах Солнца и его температуре, состоянии вещества Солнца и т. д. Не зная о расстоянии до Солнца, древние принимали видимые размеры за действительные. Гераклит, например, полагал, что «Солнце имеет ширину в ступню человеческую», Анаксагор весьма неуверенно допускал, что Солнце может быть большим, чем оно, кажется, и сравнивал его с Пелопоннесским полуостровом. Совершенно неясной оставалась картина физической природы Солнца. Пифагорейцы, например, его относили к планетам и наделяли хрустальной сферой. Один из учеников Пифагора — Филолай (V в. до н. э.), допускавший мысль о движении Земли, считал, что Солнце не имеет никакого отношения к «центральному огню», вокруг которого оно, по его мнению, само вращается вместе с Землей, Луной и пятью планетами (и вымышленным небесным телом — «противоземлей») и который остается невидимым для жителей Земли. Следует отметить, что подобные выдуманные представления о движении Земли нельзя смешивать с первыми научными догадками о движении Земли, принадлежащими, по-видимому, Аристарху Самосскому (III в. до н. э.), который впервые дал метод определения сравнительных расстояний до Солнца и Луны. Несмотря на неудовлетворительность полученных результатов (было найдено, что Солнце находится в 19–20 раз дальше от Земли, чем Луна), мировоззренческое и научное значение их очень велико, так как впервые был научно поставлен и отчасти решен вопрос об определении расстояния до Солнца. Без принципиально правильного разрешения этого вопроса не могло быть и речи о выяснении истинных размеров Солнца. Во II в. до н. э. Гиппарх находит, что параллакс Солнца (т. е. угол, под которым с расстояния Солнца виден радиус Земли) равен 3, что соответствует расстоянию до него в 1200 земных радиусов, и это считалось верным, почти восемнадцать веков — до работ Кеплера, Гевелия, Галлея, Гюйгенса. Последнему (XVII в.) принадлежит наиболее точное определение расстояния до Солнца (160 млн. км). В дальнейшем исследователи отказываются от непосредственного определения параллакса Солнца и применяют косвенные методы. Так, например, довольно точное значение горизонтального параллакса получали из наблюдений Марса в противостоянии или Венеры во время ее прохождения по диску Солнца.
В XX в. успешные измерения солнечного параллакса выполнялись при наблюдениях астероидов. Была достигнута значительная точность в определении параллакса Солнца (р=8″,790±0″,001). Солнечный параллакс измеряли и разнообразными другими методами, из которых наиболее точными оказались радиолокационные наблюдения Меркурия и Венеры, выполненные советскими и американскими учеными в начале 60-хгодов.
К началу XVII в. относятся знаменитые телескопические наблюдения Галилеем солнечных пятен, его борьба за доказательство того, что пятна находятся на поверхности Солнца. Было открыто вращение Солнца, накоплены данные о ядрах и полутени пятен, обнаружены пятнообразовательные зоны на Солнце. Тем не менее, пятна еще долгое время принимали за вершины гор или продукты вулканических извержений. Более полувека признавалась фантастическая теория Вильяма Гершеля, предложенная им в 1795 г., которая основывалась на подтвердившихся впоследствии представлениях А. Вилсона о том, что пятна — это углубления в солнечной поверхности. Согласно теории Гершеля, внутреннее ядро Солнца — холодное, твердое, темное тело, окруженное двумя слоями: облачный внешний слой — это фотосфера, а внутренний — играет роль защитного экрана (защищающего ядро от действия огнедышащей фотосферы). Тень пятна — это просвет холодного ядра Солнца сквозь облачные слои, а полутень — просветы облачного внутреннего слоя. Гершель сделал следующий общий вывод из своей теории: «С этой новой точки зрения Солнце представляется мне необычно величественной, огромной и яркой планетой; очевидно, это первое или, точнее говоря, единственное первичное тело нашей системы… всего вероятнее, что оно обитаемо, подобно остальным планетам, существами, органы которых приноровлены к особенным условиям, господствующим на этом громадном шаре». Как не похожи эти наивные представления о Солнце на гениальные мысли Ломоносова о природе нашего дневного светила.
Сейчас ученые изучают природу Солнца, выясняют его влияние на Землю, работают над проблемой практического применения неиссякаемой солнечной энергии. Важно и то, что Солнце — ближайшая к нам звезда, единственная звезда в Солнечной, системе. Поэтому, изучая Солнце, мы узнаем о многих явлениях и процессах, присущих звездам и недоступных детальному наблюдению из-за огромной удаленности звезд.
Солнце — центральное тело Солнечной системы — представляет собой очень горячий плазменный шар. Солнце — ближайшая к Земле звезда. Свет от него доходит до нас за 8? мин.
Мощность излучения Солнца очень велика: она равна 3,8*1020 МВт. На Землю попадает ничтожная часть солнечной энергии, составляющая около половины миллиардной доли. Она поддерживает в газообразном состоянии земную атмосферу, постоянно нагревает сушу и водоемы, дает энергию ветрам и водопадам, обеспечивает жизнедеятельность животных и растений. Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля, нефти и других полезных ископаемых.
Видимый с Земли диаметр Солнца составляет около 0,5°, расстояние до него в 107 раз превышает его диаметр. Следовательно, диаметр Солнца равен 1 392 000 км, что в 109 раз больше земного диаметра.
Если сравнить несколько последовательных фотографий Солнца, то можно заметить, как меняется положение деталей, например пятен на диске. Это происходит из-за вращения Солнца. Солнце вращается не как твердое тело. Пятна, находящиеся вблизи экватора Солнца, опережают пятна, расположенные в средних широтах. Следовательно, скорости вращения разных слоев Солнца различны: точки экваториальной области Солнца имеют не только наибольшие линейные, но и наибольшие угловые скорости. Период вращения экваториальных областей Солнца 25 земных суток, а полярных — более 30.
Солнце представляет собой сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. Всюду на одинаковых расстояниях от центра этого шара физические условия одинаковы, но они заметно меняются по мере приближения к центру. Плотность и давление быстро нарастают вглубь, где газ сильнее сжат давлением вышележащих слоев. Следовательно, температура также растет по мере приближения к центру. В зависимости от изменения физических условий Солнце можно разделить на несколько концентрических слоев, постепенно переходящих друг в друга.
В центре Солнца температура составляет 15 млн. градусов, а давление превышает сотни миллиардов атмосфер. Газ сжат здесь до плотности около 1,5*105 кг/м3. Почти вся энергия Солнца генерируется в центральной области с радиусом примерно в ? солнечного. Через слои, окружающие центральную часть, эта энергия передается наружу. На протяжении последней трети радиуса находится конвективная зона. Причина возникновения перемешивания (конвекции) в наружных слоях Солнца та же, что и в кипящем чайнике: количество энергии, поступающее от нагревателя, гораздо больше того, которое отводится теплопроводностью. Поэтому вещество вынужденно приходит в движение и начинает само переносить тепло.
Все рассмотренные выше слои Солнца фактически не наблюдаемы. Об их существовании известно либо из теоретических расчетов, либо на основании косвенных данных. Над конвективной зоной располагаются непосредственно наблюдаемые слои Солнца, называемые его атмосферой. Они лучше изучены, так как об их свойствах можно судить из наблюдений.
Солнечная атмосфера также состоит из нескольких различных слоев. Самый глубокий и тонкий из них — фотосфера, непосредственно наблюдаемая в видимом непрерывном спектре. Фотосфера — «светящаяся сфера» Солнца — самый нижний слой его атмосферы, излучающий львиную долю поступающей от Солнца энергии. Толщина фотосферы около 300 км. Чем глубже слои фотосферы, тем они горячее. Во внешних, более холодных слоях фотосферы на фоне непрерывного спектра образуются фраунгоферовы линии поглощения.
Исследование фраунгоферовых линий позволяет определить химический состав атмосферы Солнца. На Солнце обнаружено более 70 химических элементов. Никаких «неземных» элементов Солнце не содержит. Самые распространенные элементы на Солнце — водород (около 70% всей массы Солнца) и гелий (29%).
Во время наибольшего спокойствия земной атмосферы в телескоп можно наблюдать характерную зернистую структуру фотосферы. Чередование маленьких светлых пятнышек — гранул — размером около 1000 км, окруженных темными промежутками, создает впечатление ячеистой структуры — грануляции. Возникновение грануляции связано с происходящей под фотосферой конвекцией. Отдельные гранулы на несколько сотен градусов горячее окружающего их газа, и в течение нескольких минут их распределение по диску Солнца меняется. Спектральные изменения свидетельствуют о движении газа в гранулах, похожих на конвективные: в гранулах газ поднимается, а между ними — опускается.
Эти движения газов порождают в солнечной атмосфере акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе.
Распространяясь в верхние слои солнечной атмосферы, волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают им часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы Солнца — хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 К оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет.
Расположенный над фотосферой слой, называемый хромосферой, во время полных солнечных затмений в те минуты, когда Луна полностью закрывает фотосферу, виден как розовое кольцо, окружающее темный диск. На краю хромосферы наблюдаются выступающие как бы язычки пламени — хромосферные спикулы, представляющие собою вытянутые столбики из уплотненного газа. Тогда же можно наблюдать и спектр хромосферы, так называемый спектр вспышки. Он состоит из ярких эмиссионных линий водорода, гелия, ионизованного кальция и других элементов, которые внезапно вспыхивают во время полной фазы затмения. Выделяя излучение Солнца в этих линиях, можно получить в них его изображение. В приложении приведена фотография участка Солнца, полученная в лучах водорода (красная спектральная линия с длиной волн 656,3 нм). Для излучения в этой длине волны хромосферы непрозрачна, а потому излучение глубже расположенной фотосферы на снимке отсутствует.
Хромосфера отличается от фотосферы значительно более неправильной неоднородной структурой. Заметно два типа неоднородностей — яркие и темные. По своим размерам они превышают фотосферные гранулы. В целом распределение неоднородностей образует так называемую хромосферную сетку, особенно хорошо заметную в линии ионизованного кальция. Как и грануляция, она является следствием движений газов в подфотосферной конвективной зоне, только происходящих в более крупных масштабах. Температура в хромосфере быстро растет, достигая в верхних ее слоях десятков тысяч градусов.
Самая внешняя и очень разреженная часть солнечной атмосферы — корона, прослеживающаяся от солнечного лимба до расстояний в десятки солнечных радиусов. Она имеет температуру около миллиона градусов. Корону можно видеть только во время полного солнечного затмения либо с помощью коронографа.
Вся солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 мин.
В возникновении явлений, происходящих на Солнце, большую роль играют магнитные поля. Вещество на Солнце всюду представляет собой намагниченную плазму. Иногда в отдельных областях напряженность магнитного поля быстро и сильно возрастает. Этот процесс сопровождается возникновением целого комплекса явлений солнечной активности в различных слоях солнечной атмосферы. К ним относятся факелы и пятна в фотосфере, флоккулы в хромосфере, протуберанцы в короне. Наиболее замечательным явлением, охватывающим все слои солнечной атмосферы и зарождающимся в хромосфере, являются солнечные вспышки.
В ходе наблюдений ученые выяснили, что Солнце — мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны).
Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие — постоянную и переменную (всплески, «шумовые бури»). Во время сильных солнечных вспышек радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца. Это радиоизлучение имеет нетепловую природу.
Рентгеновские лучи исходят в основном от верхних слоев хромосферы и короны. Особенно сильным излучение бывает в годы максимума солнечной активности.
Солнце излучает не только свет, тепло и все другие виды электромагнитного излучения. Оно также является источником постоянного потока частиц — корпускул. Нейтрино, электроны, протоны, альфа-частицы, а также более тяжелые атомные ядра все вместе составляют корпускулярное излучение Солнца. Значительная часть этого излучения представляет собой более или менее непрерывное истечение плазмы — солнечный ветер, являющийся продолжением внешних слоев солнечной атмосферы — солнечной короны. На фоне этого постоянно дующего плазменного ветра отдельные области на Солнце являются источниками более направленных, усиленных, так называемых корпускулярных потоков. Скорее всего они связаны с особыми областями солнечной короны — коронарными дырами, а также, возможно, с долгоживущими активными областями на Солнце. Наконец, с солнечными вспышками связаны наиболее мощные кратковременные потоки частиц, главным образом электронов и протонов. В результате наиболее мощных вспышек частицы могут приобретать скорости, составляющие заметную долю скорости света. Частицы с такими большими энергиями называются солнечными космическими лучами.
Солнечное корпускулярное излучение оказывает сильное влияние на Землю, и прежде всего на верхние слои ее атмосферы и магнитное поле, вызывая множество интересных геофизических явлений.
Приборы наблюдения за Солнцем
Для наблюдений Солнца используются специальные инструменты, называемые солнечными телескопами. Мощность излучения, приходящего от Солнца, в сотни миллиардов раз больше, чем от самых ярких звезд, поэтому в солнечных телескопах используют объективы с диаметрами не более метра, но и в этом случае большое количество света позволяет использовать сильное увеличение и работать, таким образом, с изображениями Солнца диаметром до 1 м. Для этого телескоп должен быть длиннофокусным. У крупнейших солнечных телескопов фокусное расстояние объективов достигает сотни метров. Такие длинные инструменты невозможно монтировать на параллактических установках, и обычно их делают неподвижными. Чтобы направить лучи Солнца в неподвижно расположенный солнечный телескоп, пользуются системой двух зеркал, одно из которых неподвижно, а второе, называемое целостатом, вращается так, чтобы скомпенсировать видимое суточное перемещение Солнца по небу. Сам телескоп располагают либо вертикально (башенный солнечный телескоп), либо горизонтально (горизонтальный солнечный телескоп). Удобство неподвижного расположения телескопа заключается еще и в том, что можно использовать большие приборы для анализа солнечного излучения (спектрографы, увеличительные камеры, различного типа светофильтры).
Помимо башенных и горизонтальных телескопов для наблюдений Солнца могут быть использованы обычные небольшие телескопы с диаметром объектива не более 20-40 см. Они должны быть снабжены специальными увеличительными системами, светофильтрами и камерами с затворами, обеспечивающими короткие экспозиции.
Для наблюдения солнечной короны применяют коронограф, позволяющий выделять слабое излучение короны на фоне яркого околосолнечного ореола, вызванного рассеянием фотосферного света в земной атмосфере. По своей сути это обычный рефрактор, в котором рассеянный свет сильно ослабляется благодаря тщательному подбору высококачественных сортов стекла, высокому классу их обработки, специальной оптической схеме, устраняющей большую часть рассеянного света, и применению узкополосных светофильтров.
Для изучения солнечного спектра помимо обычных спектрографов широко используются специальные приборы — спектрогелиографы и спектрогелиоскопы, позволяющие получить монохроматическое изображение Солнца в любой длине волны. Солнечное излучение и влияние его на Землю
Из общего количества энергии, излучаемой Солнцем в межпланетное пространство, границ земной атмосферы достигает лишь 1/2000000000 часть. Примерно треть солнечного излучения, падающего на Землю, отражается ею и рассеивается в межпланетном пространстве. Много солнечной энергии идет на нагревание земной атмосферы, океанов и суши. Но и остающаяся Доля обеспечивает существование жизни на Земле.
В будущем люди обязательно научатся непосредственно превращать солнечную энергию в другие виды энергии. Уже применяются в народном хозяйстве простейшие гелиотехнические установки: различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок. Солнечные лучи, собранные в фокусе вогнутого зеркала, плавят самые тугоплавкие металлы. Ведутся работы по созданию солнечных электростанций, по использованию солнечной энергии для отопления домов и опреснения морской воды. Практическое применение находят полупроводниковые солнечные батареи, непосредственно превращающие энергию Солнца в электрическую энергию. Наряду с химическими источниками тока солнечные батареи используются, например, на искусственных спутниках Земли и космических ракетах. Все это лишь первые успехи гелиотехники.
Ультрафиолетовые и рентгеновские лучи исходят в основном от верхних слоев хромосферы и короны. Это удалось доказать, запуская ракеты с приборами во время солнечных затмений. Очень горячая солнечная атмосфера всегда является источником невидимого коротковолнового излучения, но особенно мощным оно бывает в годы максимума солнечной активности. В это время ультрафиолетовое излучение возрастает примерно в два раза, а рентгеновское — в десятки и даже сотни раз по сравнению с излучением в годы минимума. Интенсивность коротковолнового излучения изменяется также ото дня ко дню, резко возрастая, когда в хромосфере Солнца происходят вспышки.
Коротковолновое излучение Солнца оказывает влияние на процессы, происходящие в атмосфере Земли. Так, например, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи частично ионизуют слои воздуха, образуя слой земной атмосферы — ионосферу. Ионосфера играет важную роль в осуществлении дальней радиосвязи: радиоволны, идущие от радиопередатчика, прежде чем достичь антенны приемника, многократно отражаются от ионосферы и от поверхности Земли. Состояние ионосферы меняется в зависимости от условий освещения ее Солнцем и от происходящих на Солнце явлений. Поэтому для обеспечения устойчивой радиосвязи приходится учитывать время суток, время года и состояние солнечной активности. Во время наиболее мощных вспышек на Солнце число ионизованных атомов в ионосфере возрастает и радиоволны частично или полностью поглощаются ею. Это приводит к ухудшению или даже к временному прекращению радиосвязи.
Систематическое исследование радиоизлучения Солнца началось только после второй мировой войны, когда выяснилось, что Солнце — мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны) — они и достигают Земли.
Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие — постоянную, почти не меняющуюся, и переменную, спорадическую (всплески, «шумовые бури»). Радиоизлучение «спокойного» Солнца объясняется тем, что горячая солнечная плазма всегда излучает радиоволны наряду с электромагнитными колебаниями других длин волн (тепловое радиоизлучение). Во время боль-ших хромосферных вспышек радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца. Это радиоизлучение, порожденное быстропротекающими нестационарными процессами, имеет нетепловую природу.
Ряд геофизических явлений (магнитные бури, т. е. кратковременные изменения магнитного поля Земли, полярные сияния и др.) вызван солнечной активностью. Но эти явления происходят не ранее чем через сутки после вспышек на Солнце. Вызываются они не электромагнитным излучением, доходящим до Земли через 8,3 мин, а изверженными корпускулами, которые с опозданием проникают в околоземное пространство.
Корпускулы испускаются Солнцем и тогда, когда на нем нет вспышек и пятен. Непрерывно расширяющаяся корона создает солнечный ветер, охватывающий движущиеся вблизи Солнца планеты и кометы. Вспышки сопровождаются «порывами» солнечного ветра. Эксперименты на космических ракетах и искусственных спутниках Земли позволили непосредственно обнаружить солнечные корпускулы в межпланетном пространстве.
Во время вспышек в межпланетное пространство проникают не только корпускулы, но и магнитное поле — все это определяет «обстановку» в околоземном космическом пространстве. Так, например, солнечный ветер деформирует геомагнитное поле, сжимает его и локализует в пространстве; корпускулы заполняют радиационный пояс. С проникновением корпускул в земную атмосферу связаны полярные сияния. После вспышек на Солнце на Земле происходят магнитные бури. Так, после вспышки 4 августа 1972 г. произошла сильная магнитная буря, нарушившая радиосвязь на коротких волнах, наблюдались полярные сияния и резкое снижение уровня космических лучей, которые шли к нам из глубин Галактики и которым преградили путь изверженные Солнцем плазменные потоки (эффект Форбуша).
Проблема «Солнце — Земля», связывающая солнечную активность с ее воздействием на Землю, находится на стыке нескольких важнейших для человечества наук — астрономии, геофизики, биологии, медицины.Некоторые части этой комплексной проблемы исследуются уже несколько десятилетий, например ионосферные проявления солнечной активности. Здесь удалось не только накопить множество фактов, но и обнаружить закономерности, имеющие большое значение для осуществления бесперебойной радиосвязи (выбор рабочих частот радиосвязи и прогнозы условий радиосвязи).
Давно известно, что колебания магнитной стрелки во время магнитной бури особенно заметны в дневное время и имеют наибольшую амплитуду, иногда достигающую нескольких градусов, в периоды максимума солнечной активности. Хорошо известно и то, что магнитные бури обычно сопровождаются свечением верхних слоев атмосферы. Это полярные сияния — одно из красивейших явлений природы. Необычайная игра красок, внезапная смена спокойного свечения стремительным перемещением дуг, полос и лучей, образующих то гигантские шатры, то величественные занавесы, издавна привлекала к себе людей. Полярные сияния, как правило, наблюдаются в полярных областях земного шара. Но иногда в годы максимумов солнечной активности их можно наблюдать и в средних широтах. В полярных сияниях преобладают два цвета: зеленый и красный. Окраска полярных сияний обусловлена излучением атомов кислорода. Существует связь между явлениями на Солнце и процессами в нижних слоях земной атмосферы. Солнечное излучение воздействует на тропосферу. Выяснение механизма этого воздействия необходимо для метеорологии.
В последнее время все большее внимание ученых привлекают разнообразные явления в биосфере, которые, как показывают наблюдения, связаны с солнечной активностью. Так, биологи отмечают, что в течение 11-летнего цикла солнечной активности происходят изменения в приросте лесонасаждений, условиях существования отдельных видов животных, птиц, насекомых. Врачи заметили, что в годы максимума солнечной активности заметно обостряются некоторые сердечно-сосудистые заболевания и нервные заболевания. Это, в частности, связывается с обнаруженным влиянием геомагнитного поля на различные коллоидные системы, включая кровь человека. Изучение подобных солнечно-земных связей только начинается.Чтобы всесторонне исследовать явления, происходящие на Солнце, проводятся систематические наблюдения Солнца на многочисленных обсерваториях. Изучение воздействия Солнца на Землю требует объединения усилий ученых многих стран. Поразительныеособенности ?Одиночнаязвезда. По оценкам астрономов, 85 процентов звезд, находящихся вблизи Солнца, представляют собой группы из двух и более звезд, вращающихся относительно друг друга. Такие звезды удерживаются вместе благодаря силе тяготения.
Солнце же — одиночная звезда. В своей книге «Guide to the Sun» астроном Кеннет Филлипс пишет: «Тот факт, что Солнце — одиночная звезда, кажется довольно необычным». Как утверждает Гонсалес, именно поэтому орбита Земли обладает большей стабильностью, что, в свою очередь, способствует благоприятным условиям для существования жизни на нашей планете. ?Массивнаязвезда. Еще одна особенность, по словам Гонсалеса, приводимым в журнале «Нью сайентист», заключается в том, что «Солнце входит в 10 процентов самых массивных звезд, находящихся поблизости от него». Филлипс отмечает: «Солнце составляет 99,87 процента массы всей Солнечной системы, поэтому его силы тяготения управляют всеми небесными телами этой системы».
Благодаря такой особенности Солнца Земля находится относительно далеко от него — на расстоянии 150 миллионов километров — и все же удерживается на своей орбите. В свою очередь, такое большое расстояние до Солнца защищает все живое на Земле от испепеляющих солнечных лучей. ?Тяжелыеэлементы. Гонсалес отмечает, что Солнце содержит на 50 процентов больше тяжелых элементов,– таких, как углерод, азот, кислород, магний, кремний, железо и прочие,– чем другие звезды такого же возраста и типа. В этом отношении наше Солнце выделяется на фоне себе подобных. «Содержание тяжелых элементов на Солнце очень низко,– отмечает Филлипс,– но на некоторых звездах… содержание тяжелых элементов еще более низкое». Звезды с таким содержанием тяжелых элементов, как у Солнца, составляют отдельную категорию, так называемое звездное население I типа.
Как это влияет на существование жизни на Земле? Дело в том, что тяжелые элементы необходимы для поддержания жизни. Но эти элементы редкие, они составляют менее одного процента Вселенной. Однако наша Земля состоит почти полностью из тяжелых элементов. Почему? Потому что, как утверждают астрономы, Земля вращается вокруг необычной домашней звезды — нашего Солнца. ?Менееэллиптическаяорбита. Еще одно преимущество Солнца связано с тем, что оно относится к звездному населению I типа. Такие звезды обычно вращаются по почти круговым орбитам вокруг центра Галактики»,– говорится в книге «Guide to the Sun». Орбита Солнца менее эллиптическая, чем орбиты других звезд такого же типа и возраста. Почему это важно для существования жизни на Земле? Потому что круговая орбита Солнца не позволяет ему внедриться во внутренние области Галактики, где часто происходят вспышки сверхновых (взрывающихся) звезд. ?СпокойноеСолнце. С этим связан еще один интересный факт о звезде нашей Солнечной системы. По сравнению с другими звездами никакой заметной изменчивости в излучении Солнца нет. Иными словами, его ослепительный блеск удивительно ровен и постоянен.
Такое относительно постоянное и ровное свечение Солнца крайне существенно для жизни на Земле. «Само наше присутствие на этой планете,– говорит ученый Карл Хуфбауэр,– уже доказывает, что светимость Солнца — один из самых стабильных природных факторов». ?Наклонениеорбиты. Орбита Солнца лишь слегка наклонена к плоскости нашей Галактики, Млечного пути. Это означает, что угол между плоскостью орбиты Солнца и плоскостью нашей Галактики очень мал. Какая польза от этого живым организмам на Земле?
Далеко за пределами Солнечной системы нас окружает огромное сферической формы скопление комет, называемое облаком Оорта. Если бы наклонение орбиты Солнца по отношению к плоскости нашей Галактики было больше, то Солнце резко бы пересекло плоскость нашей Галактики, что могло бы вызвать гравитационное возмущение в облаке Оорта. К чему бы это привело? На Землю, по словам астрономов, обрушился бы град комет, что вызвало бы катастрофу. Очемговорятнамсолнечныезатмения?
В нашей Солнечной системе по меньшей мере 60 лун, вращающихся вокруг семи из девяти планет этой системы. Однако Земля, по всей видимости, единственная планета Солнечной системы, с которой можно наблюдать живописные зрелища — полные затмения. Почему это так?
Солнечное затмение наблюдается, когда Луна находится между Солнцем и Землей. Чтобы Луна точно закрыла собой Солнце, видимые размеры Солнца и Луны должны приблизительно совпасть. Именно так все и происходит! Хотя диаметр Солнца в 400 раз больше диаметра Луны, расстояние от Солнца до Земли примерно в 400 раз больше, чем расстояние от Земли до Луны.
Но существующее расстояние от Земли до Солнца — а значит, и кажущийся размер Солнца — не только условие для полного солнечного затмения. Это также чрезвычайно важное условие существования жизни на Земле. По его словам, «если бы мы были чуть ближе к Солнцу или чуть дальше от него, на Земле был бы палящий зной или леденящий холод, и она стала бы необитаемой».
Но и это еще не все. Луна — необычно большой спутник Земли — тоже способствует существованию жизни на нашей планете, поскольку силы притяжения Луны обеспечивают более ровное вращение Земли вокруг своей оси. Менее равномерное вращение Земли привело бы к катастрофически резким колебаниям климата. Таким образом, чтобы на Земле существовала жизнь, необходим целый ряд условий: определенное расстояние между Солнцем и Землей, определенный размер Луны, а также множество других условий, связанных с природой Солнца. Заключение
Как автомобиль с умело отлаженными механизмами говорит нам кое-что о мастерстве работавшего с ним автомеханика, так и наше Солнце — в сравнении с другими небесными телами — говорит нам многое. Исключительные особенности нашей домашней звезды, благодаря которым на Земле существует жизнь, ясно свидетельствуют о том, что эта звезда — дело рук мудрого и всесильного Конструктора и Творца. Литература
Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия. – 2-е изд., испр. /Глав. ред. М.Д. Аксёнова. – М.: Аванта+, 1998.
И.С. Шкловский. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. – М.: Наука, 1997.
И.С. Шкловский. Вселенная, жизнь, разум. – М.: Наука, 1976.
«Пробудитесь»
Интернет
Каждый день на рассвете нас будит свет солнца, которое неизменно посылает свои лучи на землю. Их не могут скрыть тучи даже в самый ненастный день, а с прояснением в небе у нас, обыкновенны людей планеты Земля, возникает желание жить и радоваться жизни.
Было бы слишком просто свести значение солнца в нашей жизни до яркого светила в небе, под лучами которого можно греться и загорать на пляжах. Много веков назад наши предки считали его заоблачным божеством, принося дары и жертвоприношения. В те времена солнце считалось символом силы и добра, которого прогоняло прочь злые силы, как прогоняет солнечный свет ночной мрак. Не будет ясных дней – не будет урожая, а значит, и жизни. Древние народы это понимали и жили по законам солнца, которое «помогло» посчитать времена года, месяцы и дни, изобрести календарь.
В нашем XXI веке значение солнца для людей не стало меньше. Современные учёными доказан тот факт, что именно эта огромная звезда сохраняет расстояние между ней и планетами Солнечной системы, не давая им сойти со своих орбит. Ведь это могло бы привести к столкновениям с метеоритами, кардинальному изменению климата на Земле и, как следствие, к исчезновению человечества.
Тем не менее люди исчерпывают ресурсы нашей планеты, понимая, что уже совсем скоро появится необходимость искать альтернативу в другом источнике. Солнце – кладезь неисчерпаемой энергии. Уже сейчас существуют «солнечные батарейки», аккумуляторы, которые могут заряжаться от света солнца. При рациональном использовании этих возможностей, человек может достигнуть небывалых высот, сумев взаимодействовать с силой нашей родной звезды. Но именно взаимодействовать – не подчинять.
Какой могла бы быть жизнь без солнца? Можно представить это на какое-то мгновение. Холодный мрак и вымершая земля, безжизненный мир вечной темноты… Подобную картину не хочется видеть даже в собственном воображении. Древние народы действительно оставили нам мудрое напоминание осознавать значимость «бога»-солнца в нашей жизни. Наша задача – беречь родную планету, на которой мы живём под яркой звездой по имени Жизнь.
Walmart подала в суд на Tesla из-за возгорания солнечных панелей
Трансляция: выход в открытый космос с МКС
Запатентован дизайн новой игровой консоли Sony. PlayStation 5 будет такой?
Российские лётчики выполнили новую фигуру высшего пилотажа
Corsair Elgato 4K60 Pro MK.2: карта захвата с поддержкой HDR10
В Болгарии найден древнеримский военный билет
Hot Chips 31: детали об Intel Nervana NNP-T или TSMC в помощь
Найден самый древний стегозавр
Смартфон Vivo iQOO Pro 4G прошёл сертификацию: тот же флагман, но без 5G
ГИБДД посадила за руль «пьяных» водителей
HyperX представила новые игровые устройства с беспроводной подзарядкой Qi
Audi показала универсал RS 6 нового поколения
Футуристические беспроводные наушники Human превращаются в портативный Bluetooth-динамик
Израиль похвастался работой активной защиты для бронетехники
Клавиатура Corsair K57 RGB может подключаться к ПК тремя способами
Почти как Dyson: делаем безлопасной вентилятор из мусорного ведра
Компьютер «всё в одном» Dell OptiPlex 7070 Ultra получил модульную конструкцию
Дорогу из солнечных батарей признали провальным проектом
Xiaomi отгрузила за полгода 60 млн смартфонов
Получены данные о поверхности каменистой экзопланеты недалеко от нас
WD_Black P50: первый в отрасли SSD-накопитель с интерфейсом USB 3.2 Gen 2?2
Космические корабли: концепт-кары автомобилей прошлого столетия
Новая статья: Обзор смартфона Xiaomi Mi A3: еретики на марше
Samsung Galaxy Note10+ против Galaxy Note9: тест на скорость
Qualcomm подписала новое лицензионное соглашение с LG
Ярило
Звезды же выступали “свитой” главных божеств. Их считали и драгоценными камнями на твердом небосводе, и пылающими шарами, плывущими вокруг земли по бескрайнему воздушному океану, и даже окнами, сквозь которые ангелы смотрят на землю.
Впоследствии фантазии людей объединили их в 88 созвездий, где в ночном небе они увидели мифических существ, животных, птиц, рыб, героев легенд, магические знаки и даже музыкальные инструменты.
Созвездия
Созвездия
И на протяжении многих тысячелетий находили по ним дорогу в пути и в жизни, пытаясь прочесть по звездам свою судьбу.
Лишь сейчас, благодаря развитию астрономии, мы точно знаем, что такое наше солнце и звезды.
ЗВЕЗДЫ.
Это огромные самосветящиеся шары, которые сияют за счет колоссальной энергии, выделяющейся из их недр. В самом сердце звезды бушуют силы невероятной мощности: газ водород превращается в гелий, выделяя при этом свет и тепло.
В них заключена основная масса светящегося вещества в природе – все они “жители” нашей бесконечной Вселенной.
Такие разные звезды
Такие разные звезды
Эти объекты очень далеки друг от друга и продолжительность жизни у них совершенно разная – от миллионов до десятков миллионов лет, которая зависит от массы: чем больше масса звезды, тем меньше она живет. Казалось бы, должно быть наоборот.
В ясную ночь даже невооруженным глазом можно заметить, что звезды не одинаковы и отличаются между собой размером и цветом.
Исполинские звезды, которые в 100 и даже в 200 раз больше нашего Солнца, называют гигантами и сверх-гигантами, а бывают и совсем маленькие по вселенским меркам звездочки, в сотни раз меньше нашего светила и зовут их белыми карликами.
Солнце и звезды
Солнце и звезды
Они имеют и различные цвета, которые полностью зависят от температуры. Солнце – желтая звезда. Такого же цвета и Капелла в созвездии Возничего – температура их поверхностей около 6000 градусов. А звезды холоднее Солнца имеют красный и оранжевый цвета.
Альдебаран в созвездии Тельца – оранжевая звезда (до 4000 градусов), а Бетельгейзе в созвездии Ориона – красная (3000 градусов).
Чем выше температура, тем ярче цвет звезды – белый или голубой. Это известный многим – Сириус – (самая яркая звезда нашего неба) в созвездии Большого Пса; Денеб в созвездии Лебедя; Вега в созвездии Лира и Спика в созвездии Девы.
Температура их видимой поверхности колеблется от 10 до 50 тысяч градусов!
Самая яркая звезда Сириус
Самая яркая звезда Сириус
Есть легкие звезды, которые в 10 раз легче Солнца, а есть и самые тяжелые – в 1000 раз тяжелее. Масса самого Солнца в 333. 000 раза больше массы Земли.
СОЛНЦЕ.
Это ближайшая к нам звезда – центр Солнечной системы, где вместе с Землей вращаются еще восемь планет. В недрах Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а на его поверхности всего 6 тысяч. От нашей планеты до светила почти 150 миллионов километров.
Такое расстояние ученые называют астрономической единицей и используют для измерения невероятно огромных просторов Вселенной.
Солнце и 8 планет
Солнце и 8 планет
Написать это число легко, но представить столь громадное расстояние почти невозможно.
В природе быстрее всего распространяется свет, скорость которого равна почти 300 тысячам км. в секунду. За одну секунду свет способен обогнуть Земной шар восемь раз!
Но даже при такой бешеной скорости лучу света понадобится целых 8 минут и 19 секунд, чтобы долететь от Земли до Солнца.
Диаметр нашего светила в 109 раз больше диаметра нашей планеты и, чтобы заполнить шар, равный объему Солнца, придется “насыпать” миллион и 300 тысяч таких шариков, как наша Земля.
Такое соотношение размеров можно представить, если рядом с большим арбузом положить крохотное зернышко пшена.
Звезда по имени Солнце
Звезда по имени Солнце
Многие люди задают вопрос: “Может-ли Солнце погаснуть?”
Может.
И обязательно погаснет! Звезды такого типа живут около десяти миллиардов лет. Сейчас возраст нашего светила около 4,5 миллиардов, поэтому оно будет еще сиять пять миллиардов лет, пока полностью не иссякнет водородное топливо.
Все явления солнечной активности связаны с выходом на поверхность звезды мощных магнитных полей. Жизнь солнца сопровождается бурными всплесками энергии – возмущением магнитных полей и меняется в течение одиннадцатилетнего цикла.
Вспышки на Солнце
Вспышки на Солнце
На Солнце наблюдают солнечные пятна – это небольшие островки на видимой поверхности светила, которые на фоне яркого диска кажутся темными, почти черными, т.к. они холоднее, чем поверхность вокруг них.
Это места, где магнитное поле Солнца вырывается на поверхность и, когда их нет, наше светило считается спокойным; если-же пятен много – активным.
Темные пятна на Солнце
Темные пятна на Солнце
Так же на Солнце случаются такие явления, как протуберанцы, которые представляют собой гигантские арки из горячего газа, поднимающиеся высоко над поверхностью нашей звезды.
Другое мощное проявление солнечной активности – это вспышки, внезапные выбросы раскаленного солнечного вещества в межпланетное пространство.
Протуберанец
Протуберанец
Солнце освещает и согревает нашу планету, и без его света и тепла была бы невозможна жизнь не только человека, но и всего живого на Земле.
Это главный двигатель происходящих на нашей планете процессов: благодаря Солнцу существует вода в жидком виде, его сила управляет погодой, испаряя из океанов влагу и перенося ее на материки, а растения производят кислород, необходимый для дыхания всем земным существам.
Все люди нуждаются в Солнце.
В их организмах свет преобразуется в тепловую, электрическую, химическую, механическую энергии, так-же влияя на эмоции и приятные мысли.
Полярное сияние
Полярное сияние
Но Солнце может быть и врагом и нанести гораздо более серьезный вред, чем обгоревший на пляже нос. Из нашей звезды постоянно истекает вещество – заряженные частицы, которые своим вторжением возмущают магнитное поле нашей планеты.
Такие явления называют магнитными бурями. Они серьезно влияют на самочувствие многих людей, вызывают помехи радиосвязи, сбои в работе электросетей и электронных приборов.
Особо опасны они для космических аппаратов, которые летают на высоких орбитах и не защищены магнитным полем Земли.
В такие дни на полюсах нашей планеты можно наблюдать удивительные по красоте полярные сияния.
По материалам Л.Кошман и А.Киракосян.
Вам будет интересно почитать:
ЗАБАВНЫЕ ЖИВОТНЫЕ Февраль 19, 2013
Человеку, который любит братьев наших меньших, будет интересно посмотреть на …
ФИЗИКА В ПРИРОДЕ Ноябрь 10, 2012
Физику многие не любят. Может быть из-за того, что не …
ПУСТЫНИ Август 26, 2012
На протяжении многих лет пустыни в сознании большинства людей представляются, …
КРОВАТКА ДЛЯ СОБАКИ Февраль 28, 2013
Две минуты и кроватка для собаки готова!
…
ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ Ноябрь 24, 2012
Идея переводить стрелки часов зимой и летом возникла еще в …
Эссе на тему “Солнца”
Ответы:
Рано утром первым лучики солнца касаются земли. Оно пробуждает к жизни людей и мир природы. Выглядывают из окон люди, запевают птицы, суетятся букашки. С земной поверхности солнышко кажется таким маленьким, что хочется подпрыгнуть и взять его в руки. Но жители Земли обязаны ему своим существованием.Солнце – это не только красота утренней зари, лучи полудня и вечерний закат. . Солнце – это колоссальная огненная звезда, раскаленная до шести тысяч градусов по Кельвину. И именно вокруг Солнца вращаются Земля и другие планеты Солнечной системы, хотя раньше люди думали иначе.Солнце дает Земле ровно столько тепла и света, чтобы на ней могли жить люди. Если бы Солнце пекло сильнее, нашу Землю испепелил бы зной, а океаны испарились бы в атмосферу. А если наоборот, то на нашей планете царил бы сильный мороз. Здесь не смогли бы жить ни люди, ни животные.Сила притяжения Солнца удерживает Землю на постоянном расстоянии от себя и защищает нас от комет и метеоритов Вселенной.Хотя всего одна пятисот миллионная часть солнечной энергии попадает на Землю, она может обеспечить все нужды человечества в энергии. На солнечной энергии могут ездить машины, работать фабрики и заводы. Ею даже в северных странах можно отапливать дома, нагревать воду для водопроводов.К сожалению, люди только начинают использовать безграничные запасы солнечной энергии. Перед этим человечество уже добыло из недр планеты и сожгло много нефти, газа и угля. Сейчас люди поняли, что эти запасы рано или поздно иссякнут, потому обратили внимание на щедрость Солнца. В передовых прогрессивных странах мира теперь выпускают солнечные батареи, строят даже солнечные электростанции.Подводя итоги, можно сказать кратко, но искренне: пусть всегда будет Солнце!
Сочинение на тему “Солнце”
(Научно-популярный стиль)
Рано утром первым лучики солнца касаются земли. Оно пробуждает к жизни людей и мир природы. Выглядывают из окон люди, запевают птицы, суетятся букашки. С земной поверхности солнышко кажется таким маленьким, что хочется подпрыгнуть и взять его в руки. Но жители Земли обязаны ему своим существованием.
Солнце — это не только красота утренней зари, лучи полудня и вечерний закат. . Солнце — это колоссальная огненная звезда, раскаленная до шести тысяч градусов по Кельвину. И именно вокруг Солнца вращаются Земля и другие планеты Солнечной системы, хотя раньше люди думали иначе.
Солнце дает Земле ровно столько тепла и света, чтобы на ней могли жить люди. Если бы Солнце пекло сильнее, нашу Землю испепелил бы зной, а океаны испарились бы в атмосферу. А если наоборот, то на нашей планете царил бы сильный мороз. Здесь не смогли бы жить ни люди, ни животные.
Сила притяжения Солнца удерживает Землю на постоянном расстоянии от себя и защищает нас от комет и метеоритов Вселенной.
Хотя всего одна пятисот миллионная часть солнечной энергии попадает на Землю, она может обеспечить все нужды человечества в энергии. На солнечной энергии могут ездить машины, работать фабрики и заводы. Ею даже в северных странах можно отапливать дома, нагревать воду для водопроводов.
К сожалению, люди только начинают использовать безграничные запасы солнечной энергии. Перед этим человечество уже добыло из недр планеты и сожгло много нефти, газа и угля. Сейчас люди поняли, что эти запасы рано или поздно иссякнут, потому обратили внимание на щедрость Солнца. В передовых прогрессивных странах мира теперь выпускают солнечные батареи, строят даже солнечные электростанции.
Подводя итоги, можно сказать кратко, но искренне: пусть всегда будет Солнце!
Сочинение на тему | Октябрь 2015 источник
Все мы думаем, что Солнце жёлтого или оранжевого цвета, но на самом деле, оно белое. Желтые тона Солнцу даёт феномен под названием «атмосферное рассеяние».
В отличие от Земли, Солнце абсолютно газообразное, на Солнце нет никакой твердой поверхности.
Каждую секунду на Солнце сгорает 700 млрд. тонн водорода. Несмотря на такую огромную скорость потерь, энергии Солнца хватит еще на 5 млрд. лет такой жизни (примерно столько же лет Солнцу от рождения). Закончит свою жизнь Солнце белым карликом, предварительно увеличившись в размерах и оттолкнув от себя все планеты. На этих планетах испарится вся вода и исчезнет атмосфера.
Давление в ядре Солнца в 340 миллиардов раз выше атмосферного давления Земли.
Каждую секунду Солнце теряет 5 миллионов тонн материала.
По весу Солнце имеет следующий состав: 73% водород, 25% гелий, углерод на 1.5%, азот, кислород и все другие элементы 0.5%.
По объему Солнце состоит из: водорода на 92.1%, гелия на 7.8% и 0.1% все другие элементы.
Реакция, протекающая на Солнце, является ядерным синтезом.
Солнце – не твёрдое тело, как, например, Земля, поэтому разные области Солнца вращаются с разной скоростью.
Температура Солнца в ее ядре – 14 миллионов Кельвинов.
Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду.
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 27»
г. о. Саранск
Городской литературно-творческий конкурс
«Россия – космическая держава»,
посвящённый 50-летию со дня полёта в космос
первого космонавта Ю.А. Гагарина
Сочинение
Звёздное небо
Выполнила: ученица 4 класса А
МОУ «Школа № 27»
Мажорова Анастасия
Проверила: учитель начальных классов
Терлецкая Н.В
2011
Звёздное небо
Мне очень нравится смотреть на звёздное небо.
Летом, в деревне, где нет многоэтажных домов, я выхожу ночью на улицу, сажусь возле дома и смотрю на небо.
Звёздное небо иногда выглядит глубоким, бездонным, а иногда кажется, что протянешь руку и можно достать до звезд.
Сначала, посмотрев на звёздное небо, становится немного страшно, даже кружится голова, кажется, что, если не устоишь на ногах, то можно сорваться в небесную бездну. Но потом понимаешь, что небо похоже на пушистое, мягкое одеяло, оно ласкает и согревает. И невольно, глядя на звёзды, хочется улыбаться.
Больше всего мне нравится смотреть на звездное небо в июле и августе. Именно в это время с неба падает много звёзд. Считается, что если успеешь загадать желание, пока падающая звезда не погасла, оно обязательно сбудется.
Так ли это – я не знаю. Мне ни разу не удавалось загадать желание, пока падает звезда. Ведь они падают так быстро, в считанные доли секунды. Вспыхивают, как искра, проносятся по небу, оставляя за собой светящийся след, и исчезают.
Когда я была совсем маленькая, мне было очень жаль маленькие звёздочки, которые падали. Я с грустью говорила маме: «Ещё на одну звёздочку на небе стало меньше. А вдруг на ней тоже жили люди?”
А ещё меня очень интересовало: “А куда падают звёзды? Можно ли их найти на земле?» На что мама отвечала: “Нет, они сгорают в атмосфере и не успевают долететь до поверхности земли».
Сейчас, став старше, я уже сама могу всё узнать о звёздах из книг.
Теперь я точно знаю, что падающая звезда – это не погибшая планета, а метеоры и метеориты, твердые космические частицы и камни, которые, двигаясь навстречу Земле, попадают в её атмосферу и сгорают, вызывая свечение.
Некоторые очень крупные метеориты, всё же, способны достичь поверхности Земли. На их поиски часто отправляются целые экспедиции.
Учёные, изучая состав метеоритов, узнают, из чего образовались планеты Солнечной системы, и каким было Солнце миллиарды лет назад.
В телепередачах нередко рассказывают о таком явлении, как «звёздный дождь», когда с неба одновременно падают тысячи метеоров. Я никогда не видела «звёздный дождь» сама, только в телерепортажах программы «Новости». Но мне так хочется понаблюдать самой за этим явлением! Наверное, это очень красиво! Настоящий салют из звёзд!
Я очень надеюсь, что когда-нибудь, я смогу увидеть в ночном небе, как одновременно падает огромное количество метеоров….
А может быть, когда-то мне даже удастся найти кусочек упавшего с неба метеорита…
Но не только я люблю наблюдать за звёздами. Во все времена небо завораживало и манило всё человечество. С самых давних времён люди мечтали покорить космос и раскрыть все его тайны.
Но завоевание воздушного пространства было очень долгим и трудным. Только самые смелые и отчаянные люди решались построить летательные аппараты и поднимались на них в воздух. Сначала это были воздушные шары, дирижабли, аэропланы, а в двадцатом веке появились самолёты и космические корабли. Не всегда полёты первых испытателей были успешны. Было немало случаев, когда смельчаки погибали.
В наше время, мы уже не удивляемся, видя в небе пролетающий самолёт. А в ночном небе можно часто увидеть пролетающий спутник. Человек полностью завоевал околоземное космическое пространство.
В этом году исполняется пятьдесят лет, с того момента, как впервые человек отправился в космическое путешествие.
Первым космонавтом, совершившим полёт в космос, был Юрий Алексеевич Гагарин. Двенадцатого апреля тысяча девятьсот шестьдесят первого года он отправился в космос на космическом корабле «Восток». Его полёт продолжался всего один час сорок восемь минут. За это время он пролетел один раз вокруг Земного шара, а затем благополучно катапультировался на Землю.
Второй полёт в космос совершил шестого августа тысяча девятьсот шестьдесят первого года Герман Титов. Его полёт длился уже более суток. Герман Титов также благополучно вернулся на Землю.
В июне тысяча девятьсот шестьдесят третьего года в космос полетела первая женщина-космонавт Валентина Терешкова.
За совершение полётов в космос, первые космонавты получили множество различных наград. Они стали почётными гражданами многих городов мира, и их именами названы улицы этих городов.
Однако, удачные полёты в космос первых космонавтов, совсем не означают, что космическое путешествие безопасно. Ни один раз полёты человека в космос оканчивались трагически.
И в наши дни никто не может гарантировать благополучного возвращения космонавтов на Землю. Там, вдали от Земли, могут случиться разные непредвиденные ситуации.
Не так давно, в две тысячи третьем году, потерпел крушение американский космический корабль, из-за неисправности в системе. Все восемь членов экипажа погибли. Конечно, ученые делают всё возможное, чтобы избежать таких трагедий, однако никто не застрахован от неприятностей.
Казалось бы, раз так опасны полеты в космос, может быть их вовсе прекратить, во избежание гибели людей?
Нет! Ведь космонавты летают в космос не ради прогулки или увлекательного путешествия. Они летают туда работать. Космонавты наблюдают за состоянием поверхности Земли, за погодой, проводят различные научные эксперименты и исследования. Кроме того, космонавтам нередко приходится выходить для работы в открытое космическое пространство, что очень опасно, ведь такое явление, которое мы наблюдаем с Земли, как падение метеоров и метеоритов, там, в космосе, несёт в себе серьезную опасность. Твёрдые космические частицы в открытом космосе летят со скоростью пули и могут попасть в космонавта и повредить скафандр и, даже, нанести серьезные травмы.
Именно поэтому, в космос отправляются только самые смелые, с крепким здоровьем люди. Но даже им приходится проходить серьезную подготовку перед полётами.
Любуясь звёздным небом, я часто думаю, что где-то там, высоко-высоко, работают люди…
Какой бы была наша жизнь без исследователей космоса?
Ведь космос таит в себе множество тайн и загадок, которые ещё предстоит раскрыть нашим отважным космонавтам. И я восхищаюсь их героизмом, их смелостью, стойкостью и целеустремленностью.
Масса: 2*10(30) кг.;
Радиус: 696 000 км.;
Плотность: 1,4 г/см3;
Температура поверхности: 5780 K;
Период вращения относительно звёзд: 25,38 земных суток;
Расстояние от Земли (среднее): 149,6 млн.км.;
Возраст: около 5 млрд. лет;
Спектральный класс: G2 V;
Светимость: 3,86•1026 Вт.
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, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а.е. (астрономическая единица).
Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ.
Солнце – звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10 %, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле.
Эта роль Солнца была замечена еще в древности. В религиях всех народов мира, мифах и сказках Солнце занимало всегда главное место. У всех народов Солнце – главное божество, например лучезарный бог Гелиос у древних греков, Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца зависела жизнь человека, его благосостояние. Именно Солнце приносило тепло, давало хороший урожай.
Тысячелетиями Солнце представлялось чем–то незыблемым, совершенным, могущественным и было скорее предметом поклонения, чем исследования. Только с началом наблюдений в телескоп Галилей доказал, что на Солнце есть пятна, что Солнце вращается, установил период вращения нашей звезды.
Размеры Солнца очень велики. Так, радиус Солнца в 109 раз, а масса – в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. А вот средняя плотность нашего светила невелика – всего в 1,4 раза больше плотности воды.
Впервые вращение Солнца наблюдал Галилей по движению пятен по поверхности. Различные зоны Солнца вращаются вокруг оси с различными периодами. Так точки на экваторе имеют период около 25 суток, на широте 40° период вращения равен 27 суток, а вблизи полюсов – 30 суток. Это доказывает, что Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.
Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет L = 3,86•1033 эрг/с = 3,86•1026 Вт. Это соответствует 6,5 кВт с каждого квадратного сантиметра его поверхности! Лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля.
Солнечный спектр
На 1 квадратный метр обращенной к Солнцу поверхности площадки в окрестностях Земли ежесекундно поступает 1400 Дж энергии, переносимой солнечным электромагнитным излучением. Эта величина называется солнечной постоянной. Иными словами, плотность потока энергии солнечного излучения составляет 1,4 кВт/м2.
Впервые для определения солнечной энергии был использован метод измерения нагревающего действия солнечных лучей Пулье (1837 год). Такой прибор называется пиргелиометром. В пиргелиометре находилась вода, температуру которой измерял обычный термометр. Под действием солнечных лучей температура воды возрастала.
Спектр Солнца непрерывный, в нем наблюдается множество темных фраунгоферовых линий. Фраунгофер был первым, кто описал темные линии на фоне непрерывного спектра в 1814 году. Эти линии в спектре Солнца образуются в результате поглощения квантов света в более холодных слоях солнечной атмосферы.
Излучение абсолютно черного тела
Солнце – мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны). Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие – постоянную и переменную. Постоянная составляющая характеризует радиоизлучение спокойного Солнца. Солнечная корона излучает радиоволны как абсолютно черное тело с температурой Т = 106 К. Переменная составляющая радиоизлучения Солнца проявляется в виде всплесков, шумовых бурь. Шумовые бури длятся от нескольких часов до нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца; это состояние длится от нескольких минут до нескольких часов. Это радиоизлучение имеет нетепловую природу.
Плотность потока излучения Солнца в рентгеновской области (0,1–10 нм) весьма мала (~5•10–4 Вт/м2 и сильно меняется с изменением уровня солнечной активности. В ультрафиолетовой области на длинах волн от 200 до 400 нм спектр Солнца также описывается законами излучения абсолютно черного тела.
В ультрафиолетовой области спектра с длинами волн короче 200 нм интенсивность непрерывного спектра резко падает и появляются эмиссионные линии. Наиболее интенсивна из них водородная линия лаймановской серии (? = 121,5 нм). При ширине этой линии около 0,1 нм ей соответствует плотность потока излучения около 5•10–3 Вт/м2. Интенсивность излучения в линии приблизительно в 100 раз меньше. Заметны также яркие эмиссионные линии различных атомов, важнейшие линии принадлежат Si I (? = 181 нм), Mg II и Mg I, O II, O III, C III и другие.
Коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца возникает вблизи фотосферы. Рентгеновское излучение исходит из хромосферы (Т ~ 104 К), расположенной над фотосферой, и короны (Т ~ 106 К) – внешней оболочки Солнца. Радиоизлучение на метровых волнах возникает в короне, на сантиметровых – в хромосфере.
Положение Солнца в нашей Галактике
Солнце расположено в плоскости Галактики и удалено от ее центра на 8 кпк и от плоскости Галактики примерно на 25 пк. В области Галактики, где расположено наше Солнце, звездная плотность составляет 0,12 звезд на пк3.
Первый, кто заметил, что в направлении созвездия Геркулеса звезды как бы расходятся в разные стороны, а с противоположной стороны – как бы сдвигаются, был Вильям Гершель. Он объяснил это движением Солнца в пространстве.
Солнце (и Солнечная система) движется со скоростью 20 км/с в направлении к границе созвездий Лиры и Геркулеса. Это объясняется местным движением внутри ближайших звезд. Эта точка называется апексом движения Солнца, ее координаты?? 18h,?? +30°. Точка на небесной сфере, противоположная апексу, называется антиапекс. В этой точке пересекаются направления собственных скоростей ближайших к Солнцу звезд. Движения ближайших к Солнцу звезд происходят с небольшой скоростью, это не мешает им участвовать в обращении вокруг галактического центра.
Солнечная система участвует во вращении вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя. Период обращения Солнца вокруг галактического центра около 220 млн. лет.
Внутреннее строение Солнца
Солнце – раскаленный газовый шар, температура в центре которого очень высока, настолько, что там могут происходить ядерные реакции. В центре Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а давление в 200 миллиардов раз выше, чем у поверхности Земли. Газ сжат здесь до плотности около 1,5•105 кг/м3 (тяжелее железа).
Солнце – сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. Плотность и давление быстро нарастают вглубь; рост давления объясняется весом всех вышележащих слоев. В каждой внутренней точке Солнца выполняется условие гидростатического равновесия. Это означает, что давление на любом расстоянии от центра уравновешивается гравитационным притяжением.
В центральной области с радиусом примерно в треть солнечного – ядре – происходят ядерные реакции. Затем через зону лучистого переноса энергия излучением переносится из внутренних областей Солнца к поверхности. И фотоны, и нейтрино рождаются в зоне ядерных реакций в центре Солнца. Но если нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом и мгновенно свободно покидают Солнце, то фотоны многократно поглощаются и рассеиваются до тех пор, пока не достигнут внешних, более прозрачных слоев атмосферы Солнца, которую называют фотосферой. Пока температура высока – больше 2 миллионов градусов, – энергия переносится лучистой теплопроводностью, то есть фотонами. Зона непрозрачности, обусловленная рассеянием фотонов на электронах, простирается примерно до расстояния 2/3R радиуса Солнца. При понижении температуры непрозрачность сильно возрастает, и диффузия фотонов длится около миллиона лет.
Примерно с расстоянии 2/3R находится конвективная зона. В этих слоях непрозрачность вещества становится настолько большой, что возникают крупномасштабные конвективные движения. Здесь начинается конвекция, то есть перемешивание горячих и холодных слоев вещества. Аналогичный процесс происходит в кипящей воде. Время подъема конвективной ячейки сравнительно невелико – несколько десятков лет.
В шестидесятых годах XX века астрономы обнаружили, что верхний слой солнечной атмосферы раз в пять минут поднимается и опускается. Благодаря этим «солнцетрясениям» астрофизики научились прослушивать Солнце, как врач слушает удары сердца человека.
В солнечной атмосфере распространяются акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе. В верхних слоях солнечной атмосферы волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают солнечному веществу часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы – хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 K оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет.
Всякая солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 минут.
Но самое интересное – регистрация скорости колебания солнечной поверхности. Эти скорости очень малы – десятки сантиметров в секунду, но спектральными приборами (используя эффект Доплера) измеряется изменение скорости во времени, а не само значение скорости. Удалось построить зависимость скорости от глубины, что привело к уточнению внутреннего строения Солнца.
Химический состав Солнца
В 1935 году Ханс Бете выдвинул гипотезу, что источником солнечной энергии может быть термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Именно за это Бете получил Нобелевскую премию в 1967 году.
Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд. Примерно 75 % – это водород, 25 % – гелий и менее 1 % – все другие химические элементы (в основном, углерод, кислород, азот и т.д.). Сразу после рождения Вселенной «тяжелых» элементов не было совсем. Все они, т.е. элементы тяжелее гелия и даже многие альфа-частицы, образовались в ходе «горения» водорода в звездах при термоядерном синтезе. Характерное время жизни звезды типа Солнца десять миллиардов лет.
Основной источник энергии – протон-протонный цикл – очень медленная реакция (характерное время 7,9•109 лет), так как обусловлена слабым взаимодействием. Ее суть состоит в том, что из четырех протонов получается ядро гелия. При этом выделяются пара позитронов и пара нейтрино, а также 26,7 МэВ энергии. Количество нейтрино, излучаемое Солнцем за секунду, определяется только светимостью Солнца. Поскольку при выделении 26,7 МэВ рождается 2 нейтрино, то скорость излучения нейтрино: 1,8•1038 нейтрино/с.
По некоторым предположениям, если нейтрино имеют отличную от нуля массу покоя, возможны осцилляции (превращения) различных сортов нейтрино (эффект Михеева – Смирнова – Вольфенштейна) (существует три сорта нейтрино: электронное, мюонное и тауонное нейтрино). Т.к. другие нейтрино имеют гораздо меньшие сечения взаимодействия с веществом, чем электронное, наблюдаемый дефицит может быть объяснен, не меняя стандартной модели Солнца, построенной на основе всей совокупности астрономических данных.
Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 миллионов тонн водорода. Запасов ядерного топлива хватит еще на пять миллиардов лет, после чего оно постепенно превратится в белый карлик.
Центральные части Солнца будут сжиматься, разогреваясь, а тепло, передаваемое при этом внешней оболочке, приведет к ее расширению до размеров, чудовищных по сравнению с современными: Солнце расширится настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и будет тратить «горючее» в сто раз быстрее, чем в настоящее время. Это приведет к увеличению размеров Солнца; наша звезда станет красным гигантом, размеры которого сравнимы с расстоянием от Земли до Солнца! Жизнь на Земле исчезнет или найдет пристанище на внешних планетах.
Мы, конечно, будем заранее поставлены в известность о таком событии, поскольку переход к новой стадии займет примерно 100–200 миллионов лет. Когда температура центральной части Солнца достигнет 100 000 000 К, начнет сгорать и гелий, превращаясь в тяжелые элементы, и Солнце вступит в стадию сложных циклов сжатия и расширения. На последней стадии наша звезда потеряет внешнюю оболочку, центральное ядро будет иметь невероятно большую плотность и размеры, как у Земли. Пройдет еще несколько миллиардов лет, и Солнце остынет, превратившись в белый карлик.
Солнечная корона
Самая внешняя, самая разреженная и самая горячая часть солнечной атмосферы – корона. Она прослеживается от солнечного лимба до расстояний в десятки солнечных радиусов. Несмотря на сильное гравитационное поле Солнца, это возможно благодаря огромным скоростям движения частиц, составляющих корону. Корона имеет температуру около миллиона градусов и состоит из высокоионизированного газа. Возможно, причиной такой высокой температуры являются поверхностные выбросы солнечного вещества в виде петель и арок. Миллионы колоссальных фонтанов переносят в корону вещество, нагретое в глубинных слоях Солнца.
Яркость короны в миллионы раз меньше, чем фотосферы, поэтому корону можно видеть только во время полного солнечного затмения, либо с помощью коронографа. Наиболее яркую ее часть принято называть внутренней короной. Она удалена от поверхности Солнца на расстояние не более одного радиуса. Внешняя корона Солнца имеет протяженные границы.
Солнце-звезда, как известно каждая звезда имеет свою продолжительность “жизни”. Всем звездам, которые ты видишь в ночном небе, разное количество лет. Одни светят ярче, чем другие. Новые звезды рождаются все время. Когда старые звезды становятся холодными и тусклыми, космическая пыль и газ, из которых они состоят, выбрасываются в Космос, образуя туманность. В туманности рождаются новые звезды. Звезды зарождаются и тухнут, но тухнут по разному. Наше солнце относится к звездам средней велечены которые светят миллиарды лет. Когда газы, входящие в состав звезды, вырываются наружу, она превращается в красный гигант. Затем она становится либо сверх гигантом, либо белым карликом. Как только Солнце превратится в красного гиганта, она поглотит ближайшие планеты: Меркурий, Венеру, Землю и Марс! Затем внешние газы красного гиганта медленно улетучатся в Космос. В конце концов останется только центральная часть звезды. Солнце сожмется, станет горячим и превратится в белого карлика. И хотя она раскалится до пределов, из за своих небольших размеров звезда станет тусклой. На потяжении миллионов лет белый карлик остывает и становится холодным черным карликом. Так что нам не суждено увидеть как потухнет Солнце, ведь перед этим оно поглотит нашу Землю. Но это случится еще совсем не скоро. Солнце прожило только половину своего времени, как звезда!!)) )
Так представь, растояние от нас до ближайшей звезды 4,5 световых года. Световой год-это то расстояние которое свет преодолевает за один год (Скорость света 360 км в секунду. Вот и представь сколько он преодолевает за год) . В нашей галактике (Млечный путь) миллиарды звезд и некоторые так далеко от нас что мы их даже и не видим. Вот светит звезда светит а потм гаснет. И она на таком огромном растоянии от нас что свет от нее, будет лететь до нас еще несколько лет, а то и несколько сотен лет.
Космос-самая невероятная и интересная наука, где столько еще несовершенных открытий, что это просто трудно себе представить! То что я здесь рассказала всего лишь один фрагмент, огромной мозаики не постижимого и неизведанного…
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, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. Км=1 а.е. (астрономическая единица). Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ. Солнце – звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10%, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле. Эта роль Солнца была замечена еще в древности. В религиях всех народов мира, мифах и сказках Солнце занимало всегда главное место. У всех народов Солнце – главное божество, например лучезарный бог Гелиос у древних греков, Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца зависела жизнь человека, его благосостояние…
23
Реферат
на тему:
«Солнце – уникальная звезда»
Выполнил: Раздобреева Анна
Ученица 11-А класса
СОШ № 1
Проверил: Ермакова С.И.
Вихоревка
2007
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………………3
2. Немного из истории……………………………………………………………4
3. Солнце, как небесное тело……………………………………………………..7
4. Приборы наблюдения за Солнцем……………………………………………13
5. Солнечное излучение и влияние его на Землю………………………….…..15
6. Поразительные особенности…………………………………………….……19
7. Заключение……………………………………………………………………..23
8. Список литературы……………………………………………………………24
Введение
Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Солнце не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).
Всего одна пятисот миллионная часть энергии Солнца достигает нашей планеты. Но даже этих «крох» с солнечного «стола» достаточно, чтобы питать и поддерживать все живое на Земле. Но это еще не все. Если эти «крохи» эффективно использовать, то можно с лихвой удовлетворить энергетические потребности современного общества.
В большинстве книг по астрономии говорится, что Солнце — обычная звезда, «типичный представитель населения космоса». Но на самом ли деле Солнце во всех отношениях обыкновенное небесное тело? По словам астронома Гильермо Гонсалеса, наше Солнце уникально.
Каковы же некоторые особенности нашего Солнца, благодаря которым оно способно поддерживать жизнь?
Немного из истории
Солнце — самое знакомое каждому небесное тело. Солнце всегда привлекало к себе внимание людей, но и сегодня ученым приходится признавать, что Солнце таит в себе немало загадок.
Современному представлению о Солнце предшествовал трудный многовековой путь человека от незнания к знанию, от явления к сущности, от обожествления Солнца к практическому использованию его энергии. Было время, когда люди ничего не знали о размерах Солнца и его температуре, состоянии вещества Солнца и т. д. Не зная о расстоянии до Солнца, древние принимали видимые размеры за действительные. Гераклит, например, полагал, что «Солнце имеет ширину в ступню человеческую», Анаксагор весьма неуверенно допускал, что Солнце может быть большим, чем оно, кажется, и сравнивал его с Пелопоннесским полуостровом. Совершенно неясной оставалась картина физической природы Солнца. Пифагорейцы, например, его относили к планетам и наделяли хрустальной сферой. Один из учеников Пифагора — Филолай (V в. до н. э.), допускавший мысль о движении Земли, считал, что Солнце не имеет никакого отношения к «центральному огню», вокруг которого оно, по его мнению, само вращается вместе с Землей, Луной и пятью планетами (и вымышленным небесным телом — «противоземлей») и который остается невидимым для жителей Земли. Следует отметить, что подобные выдуманные представления о движении Земли нельзя смешивать с первыми научными догадками о движении Земли, принадлежащими, по-видимому, Аристарху Самосскому (III в. до н. э.), который впервые дал метод определения сравнительных расстояний до Солнца и Луны. Несмотря на неудовлетворительность полученных результатов (было найдено, что Солнце находится в 19–20 раз дальше от Земли, чем Луна), мировоззренческое и научное значение их очень велико, так как впервые был научно поставлен и отчасти решен вопрос об определении расстояния до Солнца. Без принципиально правильного разрешения этого вопроса не могло быть и речи о выяснении истинных размеров Солнца. Во II в. до н. э. Гиппарх находит, что параллакс Солнца (т. е. угол, под которым с расстояния Солнца виден радиус Земли) равен 3, что соответствует расстоянию до него в 1200 земных радиусов, и это считалось верным, почти восемнадцать веков — до работ Кеплера, Гевелия, Галлея, Гюйгенса. Последнему (XVII в.) принадлежит наиболее точное определение расстояния до Солнца (160 млн. км). В дальнейшем исследователи отказываются от непосредственного определения параллакса Солнца и применяют косвенные методы. Так, например, довольно точное значение горизонтального параллакса получали из наблюдений Марса в противостоянии или Венеры во время ее прохождения по диску Солнца.
В XX в. успешные измерения солнечного параллакса выполнялись при наблюдениях астероидов. Была достигнута значительная точность в определении параллакса Солнца (р=8″,790±0″,001). Солнечный параллакс измеряли и разнообразными другими методами, из которых наиболее точными оказались радиолокационные наблюдения Меркурия и Венеры, выполненные советскими и американскими учеными в начале 60-х годов.
К началу XVII в. относятся знаменитые телескопические наблюдения Галилеем солнечных пятен, его борьба за доказательство того, что пятна находятся на поверхности Солнца. Было открыто вращение Солнца, накоплены данные о ядрах и полутени пятен, обнаружены пятнообразовательные зоны на Солнце. Тем не менее, пятна еще долгое время принимали за вершины гор или продукты вулканических извержений. Более полувека признавалась фантастическая теория Вильяма Гершеля, предложенная им в 1795 г., которая основывалась на подтвердившихся впоследствии представлениях А. Вилсона о том, что пятна — это углубления в солнечной поверхности. Согласно теории Гершеля, внутреннее ядро Солнца — холодное, твердое, темное тело, окруженное двумя слоями: облачный внешний слой — это фотосфера, а внутренний — играет роль защитного экрана (защищающего ядро от действия огнедышащей фотосферы). Тень пятна — это просвет холодного ядра Солнца сквозь облачные слои, а полутень — просветы облачного внутреннего слоя. Гершель сделал следующий общий вывод из своей теории: «С этой новой точки зрения Солнце представляется мне необычно величественной, огромной и яркой планетой; очевидно, это первое или, точнее говоря, единственное первичное тело нашей системы… всего вероятнее, что оно обитаемо, подобно остальным планетам, существами, органы которых приноровлены к особенным условиям, господствующим на этом громадном шаре». Как не похожи эти наивные представления о Солнце на гениальные мысли Ломоносова о природе нашего дневного светила.
Сейчас ученые изучают природу Солнца, выясняют его влияние на Землю, работают над проблемой практического применения неиссякаемой солнечной энергии. Важно и то, что Солнце — ближайшая к нам звезда, единственная звезда в Солнечной, системе. Поэтому, изучая Солнце, мы узнаем о многих явлениях и процессах, присущих звездам и недоступных детальному наблюдению из-за огромной удаленности звезд.
Солнце — центральное тело Солнечной системы — представляет собой очень горячий плазменный шар. Солнце — ближайшая к Земле звезда. Свет от него доходит до нас за 8? мин.
Мощность излучения Солнца очень велика: она равна 3,8*1020 МВт. На Землю попадает ничтожная часть солнечной энергии, составляющая около половины миллиардной доли. Она поддерживает в газообразном состоянии земную атмосферу, постоянно нагревает сушу и водоемы, дает энергию ветрам и водопадам, обеспечивает жизнедеятельность животных и растений. Часть солнечной энергии запасена в недрах Земли в виде каменного угля, нефти и других полезных ископаемых.
Видимый с Земли диаметр Солнца составляет около 0,5°, расстояние до него в 107 раз превышает его диаметр. Следовательно, диаметр Солнца равен 1 392 000 км, что в 109 раз больше земного диаметра.
Если сравнить несколько последовательных фотографий Солнца, то можно заметить, как меняется положение деталей, например пятен на диске. Это происходит из-за вращения Солнца. Солнце вращается не как твердое тело. Пятна, находящиеся вблизи экватора Солнца, опережают пятна, расположенные в средних широтах. Следовательно, скорости вращения разных слоев Солнца различны: точки экваториальной области Солнца имеют не только наибольшие линейные, но и наибольшие угловые скорости. Период вращения экваториальных областей Солнца 25 земных суток, а полярных — более 30.
Солнце представляет собой сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. Всюду на одинаковых расстояниях от центра этого шара физические условия одинаковы, но они заметно меняются по мере приближения к центру. Плотность и давление быстро нарастают вглубь, где газ сильнее сжат давлением вышележащих слоев. Следовательно, температура также растет по мере приближения к центру. В зависимости от изменения физических условий Солнце можно разделить на несколько концентрических слоев, постепенно переходящих друг в друга.
В центре Солнца температура составляет 15 млн. градусов, а давление превышает сотни миллиардов атмосфер. Газ сжат здесь до плотности около 1,5*105 кг/м3. Почти вся энергия Солнца генерируется в центральной области с радиусом примерно в ? солнечного. Через слои, окружающие центральную часть, эта энергия передается наружу. На протяжении последней трети радиуса находится конвективная зона. Причина возникновения перемешивания (конвекции) в наружных слоях Солнца та же, что и в кипящем чайнике: количество энергии, поступающее от нагревателя, гораздо больше того, которое отводится теплопроводностью. Поэтому вещество вынужденно приходит в движение и начинает само переносить тепло.
Все рассмотренные выше слои Солнца фактически не наблюдаемы. Об их существовании известно либо из теоретических расчетов, либо на основании косвенных данных. Над конвективной зоной располагаются непосредственно наблюдаемые слои Солнца, называемые его атмосферой. Они лучше изучены, так как об их свойствах можно судить из наблюдений.
Солнечная атмосфера также состоит из нескольких различных слоев. Самый глубокий и тонкий из них — фотосфера, непосредственно наблюдаемая в видимом непрерывном спектре. Фотосфера — «светящаяся сфера» Солнца — самый нижний слой его атмосферы, излучающий львиную долю поступающей от Солнца энергии. Толщина фотосферы около 300 км. Чем глубже слои фотосферы, тем они горячее. Во внешних, более холодных слоях фотосферы на фоне непрерывного спектра образуются фраунгоферовы линии поглощения.
Исследование фраунгоферовых линий позволяет определить химический состав атмосферы Солнца. На Солнце обнаружено более 70 химических элементов. Никаких «неземных» элементов Солнце не содержит. Самые распространенные элементы на Солнце — водород (около 70% всей массы Солнца) и гелий (29%).
Во время наибольшего спокойствия земной атмосферы в телескоп можно наблюдать характерную зернистую структуру фотосферы. Чередование маленьких светлых пятнышек — гранул — размером около 1000 км, окруженных темными промежутками, создает впечатление ячеистой структуры — грануляции. Возникновение грануляции связано с происходящей под фотосферой конвекцией. Отдельные гранулы на несколько сотен градусов горячее окружающего их газа, и в течение нескольких минут их распределение по диску Солнца меняется. Спектральные изменения свидетельствуют о движении газа в гранулах, похожих на конвективные: в гранулах газ поднимается, а между ними — опускается.
Эти движения газов порождают в солнечной атмосфере акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе.
Распространяясь в верхние слои солнечной атмосферы, волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают им часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы Солнца — хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 К оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет.
Расположенный над фотосферой слой, называемый хромосферой, во время полных солнечных затмений в те минуты, когда Луна полностью закрывает фотосферу, виден как розовое кольцо, окружающее темный диск. На краю хромосферы наблюдаются выступающие как бы язычки пламени — хромосферные спикулы, представляющие собою вытянутые столбики из уплотненного газа. Тогда же можно наблюдать и спектр хромосферы, так называемый спектр вспышки. Он состоит из ярких эмиссионных линий водорода, гелия, ионизованного кальция и других элементов, которые внезапно вспыхивают во время полной фазы затмения. Выделяя излучение Солнца в этих линиях, можно получить в них его изображение. В приложении приведена фотография участка Солнца, полученная в лучах водорода (красная спектральная линия с длиной волн 656,3 нм). Для излучения в этой длине волны хромосферы непрозрачна, а потому излучение глубже расположенной фотосферы на снимке отсутствует.
Хромосфера отличается от фотосферы значительно более неправильной неоднородной структурой. Заметно два типа неоднородностей — яркие и темные. По своим размерам они превышают фотосферные гранулы. В целом распределение неоднородностей образует так называемую хромосферную сетку, особенно хорошо заметную в линии ионизованного кальция. Как и грануляция, она является следствием движений газов в подфотосферной конвективной зоне, только происходящих в более крупных масштабах. Температура в хромосфере быстро растет, достигая в верхних ее слоях десятков тысяч градусов.
Самая внешняя и очень разреженная часть солнечной атмосферы — корона, прослеживающаяся от солнечного лимба до расстояний в десятки солнечных радиусов. Она имеет температуру около миллиона градусов. Корону можно видеть только во время полного солнечного затмения либо с помощью коронографа.
Вся солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 мин.
В возникновении явлений, происходящих на Солнце, большую роль играют магнитные поля. Вещество на Солнце всюду представляет собой намагниченную плазму. Иногда в отдельных областях напряженность магнитного поля быстро и сильно возрастает. Этот процесс сопровождается возникновением целого комплекса явлений солнечной активности в различных слоях солнечной атмосферы. К ним относятся факелы и пятна в фотосфере, флоккулы в хромосфере, протуберанцы в короне. Наиболее замечательным явлением, охватывающим все слои солнечной атмосферы и зарождающимся в хромосфере, являются солнечные вспышки.
В ходе наблюдений ученые выяснили, что Солнце — мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны).
Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие — постоянную и переменную (всплески, «шумовые бури»). Во время сильных солнечных вспышек радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца. Это радиоизлучение имеет нетепловую природу.
Рентгеновские лучи исходят в основном от верхних слоев хромосферы и короны. Особенно сильным излучение бывает в годы максимума солнечной активности.
Солнце излучает не только свет, тепло и все другие виды электромагнитного излучения. Оно также является источником постоянного потока частиц — корпускул. Нейтрино, электроны, протоны, альфа-частицы, а также более тяжелые атомные ядра все вместе составляют корпускулярное излучение Солнца. Значительная часть этого излучения представляет собой более или менее непрерывное истечение плазмы — солнечный ветер, являющийся продолжением внешних слоев солнечной атмосферы — солнечной короны. На фоне этого постоянно дующего плазменного ветра отдельные области на Солнце являются источниками более направленных, усиленных, так называемых корпускулярных потоков. Скорее всего они связаны с особыми областями солнечной короны — коронарными дырами, а также, возможно, с долгоживущими активными областями на Солнце. Наконец, с солнечными вспышками связаны наиболее мощные кратковременные потоки частиц, главным образом электронов и протонов. В результате наиболее мощных вспышек частицы могут приобретать скорости, составляющие заметную долю скорости света. Частицы с такими большими энергиями называются солнечными космическими лучами.
Солнечное корпускулярное излучение оказывает сильное влияние на Землю, и прежде всего на верхние слои ее атмосферы и магнитное поле, вызывая множество интересных геофизических явлений.
Приборы наблюдения за Солнцем
Для наблюдений Солнца используются специальные инструменты, называемые солнечными телескопами. Мощность излучения, приходящего от Солнца, в сотни миллиардов раз больше, чем от самых ярких звезд, поэтому в солнечных телескопах используют объективы с диаметрами не более метра, но и в этом случае большое количество света позволяет использовать сильное увеличение и работать, таким образом, с изображениями Солнца диаметром до 1 м. Для этого телескоп должен быть длиннофокусным. У крупнейших солнечных телескопов фокусное расстояние объективов достигает сотни метров. Такие длинные инструменты невозможно монтировать на параллактических установках, и обычно их делают неподвижными. Чтобы направить лучи Солнца в неподвижно расположенный солнечный телескоп, пользуются системой двух зеркал, одно из которых неподвижно, а второе, называемое целостатом, вращается так, чтобы скомпенсировать видимое суточное перемещение Солнца по небу. Сам телескоп располагают либо вертикально (башенный солнечный телескоп), либо горизонтально (горизонтальный солнечный телескоп). Удобство неподвижного расположения телескопа заключается еще и в том, что можно использовать большие приборы для анализа солнечного излучения (спектрографы, увеличительные камеры, различного типа светофильтры).
Помимо башенных и горизонтальных телескопов для наблюдений Солнца могут быть использованы обычные небольшие телескопы с диаметром объектива не более 20-40 см. Они должны быть снабжены специальными увеличительными системами, светофильтрами и камерами с затворами, обеспечивающими короткие экспозиции.
Для наблюдения солнечной короны применяют коронограф, позволяющий выделять слабое излучение короны на фоне яркого околосолнечного ореола, вызванного рассеянием фотосферного света в земной атмосфере. По своей сути это обычный рефрактор, в котором рассеянный свет сильно ослабляется благодаря тщательному подбору высококачественных сортов стекла, высокому классу их обработки, специальной оптической схеме, устраняющей большую часть рассеянного света, и применению узкополосных светофильтров.
Для изучения солнечного спектра помимо обычных спектрографов широко используются специальные приборы — спектрогелиографы и спектрогелиоскопы, позволяющие получить монохроматическое изображение Солнца в любой длине волны.
Солнечное излучение и влияние его на Землю
Из общего количества энергии, излучаемой Солнцем в межпланетное пространство, границ земной атмосферы достигает лишь 1/2000000000 часть. Примерно треть солнечного излучения, падающего на Землю, отражается ею и рассеивается в межпланетном пространстве. Много солнечной энергии идет на нагревание земной атмосферы, океанов и суши. Но и остающаяся Доля обеспечивает существование жизни на Земле.
В будущем люди обязательно научатся непосредственно превращать солнечную энергию в другие виды энергии. Уже применяются в народном хозяйстве простейшие гелиотехнические установки: различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок. Солнечные лучи, собранные в фокусе вогнутого зеркала, плавят самые тугоплавкие металлы. Ведутся работы по созданию солнечных электростанций, по использованию солнечной энергии для отопления домов и опреснения морской воды. Практическое применение находят полупроводниковые солнечные батареи, непосредственно превращающие энергию Солнца в электрическую энергию. Наряду с химическими источниками тока солнечные батареи используются, например, на искусственных спутниках Земли и космических ракетах. Все это лишь первые успехи гелиотехники.
Ультрафиолетовые и рентгеновские лучи исходят в основном от верхних слоев хромосферы и короны. Это удалось доказать, запуская ракеты с приборами во время солнечных затмений. Очень горячая солнечная атмосфера всегда является источником невидимого коротковолнового излучения, но особенно мощным оно бывает в годы максимума солнечной активности. В это время ультрафиолетовое излучение возрастает примерно в два раза, а рентгеновское — в десятки и даже сотни раз по сравнению с излучением в годы минимума. Интенсивность коротковолнового излучения изменяется также ото дня ко дню, резко возрастая, когда в хромосфере Солнца происходят вспышки.
Коротковолновое излучение Солнца оказывает влияние на процессы, происходящие в атмосфере Земли. Так, например, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи частично ионизуют слои воздуха, образуя слой земной атмосферы — ионосферу. Ионосфера играет важную роль в осуществлении дальней радиосвязи: радиоволны, идущие от радиопередатчика, прежде чем достичь антенны приемника, многократно отражаются от ионосферы и от поверхности Земли. Состояние ионосферы меняется в зависимости от условий освещения ее Солнцем и от происходящих на Солнце явлений. Поэтому для обеспечения устойчивой радиосвязи приходится учитывать время суток, время года и состояние солнечной активности. Во время наиболее мощных вспышек на Солнце число ионизованных атомов в ионосфере возрастает и радиоволны частично или полностью поглощаются ею. Это приводит к ухудшению или даже к временному прекращению радиосвязи.
Систематическое исследование радиоизлучения Солнца началось только после второй мировой войны, когда выяснилось, что Солнце — мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны) — они и достигают Земли.
Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие — постоянную, почти не меняющуюся, и переменную, спорадическую (всплески, «шумовые бури»). Радиоизлучение «спокойного» Солнца объясняется тем, что горячая солнечная плазма всегда излучает радиоволны наряду с электромагнитными колебаниями других длин волн (тепловое радиоизлучение). Во время боль-ших хромосферных вспышек радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца. Это радиоизлучение, порожденное быстропротекающими нестационарными процессами, имеет нетепловую природу.
Ряд геофизических явлений (магнитные бури, т. е. кратковременные изменения магнитного поля Земли, полярные сияния и др.) вызван солнечной активностью. Но эти явления происходят не ранее чем через сутки после вспышек на Солнце. Вызываются они не электромагнитным излучением, доходящим до Земли через 8,3 мин, а изверженными корпускулами, которые с опозданием проникают в околоземное пространство.
Корпускулы испускаются Солнцем и тогда, когда на нем нет вспышек и пятен. Непрерывно расширяющаяся корона создает солнечный ветер, охватывающий движущиеся вблизи Солнца планеты и кометы. Вспышки сопровождаются «порывами» солнечного ветра. Эксперименты на космических ракетах и искусственных спутниках Земли позволили непосредственно обнаружить солнечные корпускулы в межпланетном пространстве.
Во время вспышек в межпланетное пространство проникают не только корпускулы, но и магнитное поле — все это определяет «обстановку» в околоземном космическом пространстве. Так, например, солнечный ветер деформирует геомагнитное поле, сжимает его и локализует в пространстве; корпускулы заполняют радиационный пояс. С проникновением корпускул в земную атмосферу связаны полярные сияния. После вспышек на Солнце на Земле происходят магнитные бури. Так, после вспышки 4 августа 1972 г. произошла сильная магнитная буря, нарушившая радиосвязь на коротких волнах, наблюдались полярные сияния и резкое снижение уровня космических лучей, которые шли к нам из глубин Галактики и которым преградили путь изверженные Солнцем плазменные потоки (эффект Форбуша).
Проблема «Солнце — Земля», связывающая солнечную активность с ее воздействием на Землю, находится на стыке нескольких важнейших для человечества наук — астрономии, геофизики, биологии, медицины.Некоторые части этой комплексной проблемы исследуются уже несколько десятилетий, например ионосферные проявления солнечной активности. Здесь удалось не только накопить множество фактов, но и обнаружить закономерности, имеющие большое значение для осуществления бесперебойной радиосвязи (выбор рабочих частот радиосвязи и прогнозы условий радиосвязи).
Давно известно, что колебания магнитной стрелки во время магнитной бури особенно заметны в дневное время и имеют наибольшую амплитуду, иногда достигающую нескольких градусов, в периоды максимума солнечной активности. Хорошо известно и то, что магнитные бури обычно сопровождаются свечением верхних слоев атмосферы. Это полярные сияния — одно из красивейших явлений природы. Необычайная игра красок, внезапная смена спокойного свечения стремительным перемещением дуг, полос и лучей, образующих то гигантские шатры, то величественные занавесы, издавна привлекала к себе людей. Полярные сияния, как правило, наблюдаются в полярных областях земного шара. Но иногда в годы максимумов солнечной активности их можно наблюдать и в средних широтах. В полярных сияниях преобладают два цвета: зеленый и красный. Окраска полярных сияний обусловлена излучением атомов кислорода. Существует связь между явлениями на Солнце и процессами в нижних слоях земной атмосферы. Солнечное излучение воздействует на тропосферу. Выяснение механизма этого воздействия необходимо для метеорологии.
В последнее время все большее внимание ученых привлекают разнообразные явления в биосфере, которые, как показывают наблюдения, связаны с солнечной активностью. Так, биологи отмечают, что в течение 11-летнего цикла солнечной активности происходят изменения в приросте лесонасаждений, условиях существования отдельных видов животных, птиц, насекомых. Врачи заметили, что в годы максимума солнечной активности заметно обостряются некоторые сердечно-сосудистые заболевания и нервные заболевания. Это, в частности, связывается с обнаруженным влиянием геомагнитного поля на различные коллоидные системы, включая кровь человека. Изучение подобных солнечно-земных связей только начинается.Чтобы всесторонне исследовать явления, происходящие на Солнце, проводятся систематические наблюдения Солнца на многочисленных обсерваториях. Изучение воздействия Солнца на Землю требует объединения усилий ученых многих стран.
Поразительные особенности
? Одиночная звезда. По оценкам астрономов, 85 процентов звезд, находящихся вблизи Солнца, представляют собой группы из двух и более звезд, вращающихся относительно друг друга. Такие звезды удерживаются вместе благодаря силе тяготения.
Солнце же — одиночная звезда. В своей книге «Guide to the Sun» астроном Кеннет Филлипс пишет: «Тот факт, что Солнце — одиночная звезда, кажется довольно необычным». Как утверждает Гонсалес, именно поэтому орбита Земли обладает большей стабильностью, что, в свою очередь, способствует благоприятным условиям для существования жизни на нашей планете.
? Массивная звезда. Еще одна особенность, по словам Гонсалеса, приводимым в журнале «Нью сайентист», заключается в том, что «Солнце входит в 10 процентов самых массивных звезд, находящихся поблизости от него». Филлипс отмечает: «Солнце составляет 99,87 процента массы всей Солнечной системы, поэтому его силы тяготения управляют всеми небесными телами этой системы».
Благодаря такой особенности Солнца Земля находится относительно далеко от него — на расстоянии 150 миллионов километров — и все же удерживается на своей орбите. В свою очередь, такое большое расстояние до Солнца защищает все живое на Земле от испепеляющих солнечных лучей.
? Тяжелые элементы. Гонсалес отмечает, что Солнце содержит на 50 процентов больше тяжелых элементов,– таких, как углерод, азот, кислород, магний, кремний, железо и прочие,– чем другие звезды такого же возраста и типа. В этом отношении наше Солнце выделяется на фоне себе подобных. «Содержание тяжелых элементов на Солнце очень низко,– отмечает Филлипс,– но на некоторых звездах… содержание тяжелых элементов еще более низкое». Звезды с таким содержанием тяжелых элементов, как у Солнца, составляют отдельную категорию, так называемое звездное население I типа.
Как это влияет на существование жизни на Земле? Дело в том, что тяжелые элементы необходимы для поддержания жизни. Но эти элементы редкие, они составляют менее одного процента Вселенной. Однако наша Земля состоит почти полностью из тяжелых элементов. Почему? Потому что, как утверждают астрономы, Земля вращается вокруг необычной домашней звезды — нашего Солнца.
? Менее эллиптическая орбита. Еще одно преимущество Солнца связано с тем, что оно относится к звездному населению I типа. Такие звезды обычно вращаются по почти круговым орбитам вокруг центра Галактики»,– говорится в книге «Guide to the Sun». Орбита Солнца менее эллиптическая, чем орбиты других звезд такого же типа и возраста. Почему это важно для существования жизни на Земле? Потому что круговая орбита Солнца не позволяет ему внедриться во внутренние области Галактики, где часто происходят вспышки сверхновых (взрывающихся) звезд.
? Спокойное Солнце. С этим связан еще один интересный факт о звезде нашей Солнечной системы. По сравнению с другими звездами никакой заметной изменчивости в излучении Солнца нет. Иными словами, его ослепительный блеск удивительно ровен и постоянен.
Такое относительно постоянное и ровное свечение Солнца крайне существенно для жизни на Земле. «Само наше присутствие на этой планете,– говорит ученый Карл Хуфбауэр,– уже доказывает, что светимость Солнца — один из самых стабильных природных факторов».
? Наклонение орбиты. Орбита Солнца лишь слегка наклонена к плоскости нашей Галактики, Млечного пути. Это означает, что угол между плоскостью орбиты Солнца и плоскостью нашей Галактики очень мал. Какая польза от этого живым организмам на Земле?
Далеко за пределами Солнечной системы нас окружает огромное сферической формы скопление комет, называемое облаком Оорта. Если бы наклонение орбиты Солнца по отношению к плоскости нашей Галактики было больше, то Солнце резко бы пересекло плоскость нашей Галактики, что могло бы вызвать гравитационное возмущение в облаке Оорта. К чему бы это привело? На Землю, по словам астрономов, обрушился бы град комет, что вызвало бы катастрофу.
О чем говорят нам солнечные затмения?
В нашей Солнечной системе по меньшей мере 60 лун, вращающихся вокруг семи из девяти планет этой системы. Однако Земля, по всей видимости, единственная планета Солнечной системы, с которой можно наблюдать живописные зрелища — полные затмения. Почему это так?
Солнечное затмение наблюдается, когда Луна находится между Солнцем и Землей. Чтобы Луна точно закрыла собой Солнце, видимые размеры Солнца и Луны должны приблизительно совпасть. Именно так все и происходит! Хотя диаметр Солнца в 400 раз больше диаметра Луны, расстояние от Солнца до Земли примерно в 400 раз больше, чем расстояние от Земли до Луны.
Но существующее расстояние от Земли до Солнца — а значит, и кажущийся размер Солнца — не только условие для полного солнечного затмения. Это также чрезвычайно важное условие существования жизни на Земле. По его словам, «если бы мы были чуть ближе к Солнцу или чуть дальше от него, на Земле был бы палящий зной или леденящий холод, и она стала бы необитаемой».
Но и это еще не все. Луна — необычно большой спутник Земли — тоже способствует существованию жизни на нашей планете, поскольку силы притяжения Луны обеспечивают более ровное вращение Земли вокруг своей оси. Менее равномерное вращение Земли привело бы к катастрофически резким колебаниям климата. Таким образом, чтобы на Земле существовала жизнь, необходим целый ряд условий: определенное расстояние между Солнцем и Землей, определенный размер Луны, а также множество других условий, связанных с природой Солнца.
Заключение
Как автомобиль с умело отлаженными механизмами говорит нам кое-что о мастерстве работавшего с ним автомеханика, так и наше Солнце — в сравнении с другими небесными телами — говорит нам многое. Исключительные особенности нашей домашней звезды, благодаря которым на Земле существует жизнь, ясно свидетельствуют о том, что эта звезда — дело рук мудрого и всесильного Конструктора и Творца.
Литература
Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия. – 2-е изд., испр. /Глав. ред. М.Д. Аксёнова. – М.: Аванта+, 1998.
И.С. Шкловский. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. – М.: Наука, 1997.
И.С. Шкловский. Вселенная, жизнь, разум. – М.: Наука, 1976.
«Пробудитесь»
Интернет