WalkInSpace.ru - Солнце
Главная Новости Форум Поиск



Солнце

Солнце — это звезда Солнечной системы, вокруг него обращаются планеты и другие объекты. Солнце воистину огромнно, его масса составляет 99,866 % от суммарной массы Солнечной системы. Тепло и свет от Солнца поддерживает жизнь на Земле, влияет на климат. Солнце состоит из водорода (~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия (~25 % от массы и ~7 % от объёма) и других, входящих в его состав элементов: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома. По спектральной классификации Солнце относят к типу «жёлтый карлик». Температура на поверхности Солнца составляет около 5800 K, поэтому Солнце излучает белый свет, но из-за сильного рассеяния и поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли, прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает жёлтоватый оттенок.

Солнечный спектр включает линии ионизирванных и нейтральных металлов, а также ионизированного водорода. В нашей галактике насчитывается свыше 100 миллиардов звёзд похожих на Солнце. При этом 85 % звёзд нашей галактики  менее яркие, как правило, красные карлики. Свою энергию Солнце вырабатывает  путём термоядерного синтеза гелия из водорода.


Солнце находится на расстоянии около 26 тысяч световых лет от центра Млечного Пути и вращается вокруг него, совершая полный оборот более чем за 200 миллионов лет. Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с — таким образом, оно проходит один световой год за 1400 земных лет, а одну астрономическую единицу за 8 земных суток. В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона нашей Галактики, между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в «Местном межзвёздном облаке» — области повышенной плотности, расположенной в имеющем меньшую плотность «Местном пузыре» — зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа. Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой.


Общие сведения

Солнце принадлежит к первому типу звёздного населения. Одна из распространённых теорий возникновения Солнечной системы предполагает, что её формирование было вызвано взрывами одной или нескольких сверхновых звёзд. Это предположение основано, в частности, на том, что в веществе Солнечной системы содержится феноменально огромная доля золота и урана, которые могли бы быть результатом эндотермических реакций, вызванных этим взрывом, или ядерного превращения элементов путём поглощения нейтронов веществом массивной звезды второго поколения.

Излучение Солнца является основным источником энергии на Земле. Его мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам. На на орбите Земли эта постоянная равна приблизительно 1370 Вт/м².

Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените). Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах. Так, растения с помощью фотосинтеза перерабатывают её в химическую форму. Прямое нагревание солнечными лучами или преобразование энергии с помощью фотоэлементов может быть использовано для производства электроэнергии или выполнения иной полезной работы. Путём фотосинтеза была получена и энергия, запасённая в нефти и других видах ископаемого топлива.

Ультрафиолетовое излучение Солнца имеет антисептические свойства, позволяющие использовать его для дезинфекции воды и различных предметов. Это также вызывает загар и другие биологические эффекты — например, стимулирует производство в организме витамина D. Воздействие ультрафиолетовой части солнечного спектра сильно ослабляется озоновым слоем в атмосфере, из-за этого интенсивность ультрафиолетового излучения на поверхности Земли меняется с широтой. Угол, под которым Солнце стоит над горизонтом в полдень, влияет на многие типы биологической адаптации — например, от него зависит цвет кожи человека в различных регионах земного шара.

Наблюдаемый путь Солнца на небе изменяется в течение года. Путь, описываемый в течение года той точкой, которую занимает Солнце на небе в определённое заданное время, называется аналеммой и имеет форму цифры 8, вытянутой вдоль оси север—юг. Самая заметная вариация в видимом положения Солнца на небе—его колебание вдоль направления север—юг с амплитудой 47°. Существует еще одна компонента этой вариации, направленная вдоль оси восток—запад и вызванная увеличением скорости орбитального движения Земли при её приближении к перигелию и уменьшением — при приближении к афелию. Первое из этих движений (север—юг) является причиной смены времён года.


Земля проходит через точку афелия в начале июля и удаляется от Солнца на расстояние 152 млн. км., а через точку перигелия — в начале января и приближается к Солнцу на расстояние 147 млн км. Видимый диаметр Солнца между этими двумя датами меняется на 3 процента. Из-за разницы расстояния примерно в 5 млн. км., в афелии Земля получает примерно на 7 % меньше тепла. Поэтому зимы в северном полушарии немного теплее, чем в южном, а лето немного прохладнее.

Солнце — магнитно-активная звезда. Оно обладает огромным магнитным полем, напряжённость которого изменяется со временем, и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума. Вариации магнитного поля Солнца вызывают разнообразные эффекты, совокупность которых называется солнечной активностью и включает в себя такие явления как пятна на Солнце, вспышки, вариации солнечного ветра и т. д., а на Земле вызывает полярные сияния в высоких и средних широтах и геомагнитные бури, которые плохо сказываются на работе средств связи, средств передачи электроэнергии, а также негативно воздействует на живые организмы, могут вызывать у людей головную боль и плохое самочувствие. Предполагается, что солнечная активность играет большую роль в формировании и развитии всей системы. Также, она оказывает влияние на структуру земной атмосферы.


Жизненный цикл

Солнце является молодой звездой третьего поколения с высоким содержанием металлов, следственно оно образовалось из останков звёзд первого и второго поколений.

На данный момент возраст Солнца , оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, составляет около 4,57 миллиарда лет.

Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,59 миллиарда лет назад, когда быстрое сжатие под действием сил гравитации облака молекулярного водорода привело к образованию в нашей области Галактики звезды первого типа звёздного населения типа T Тельца.

Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 миллиардов лет. И сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. Сейчас в солнечном ядре идут термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 миллионов тонн вещества превращается в лучистую энергию, благоаря этому генерируется солнечное излучение и поток солнечных нейтрино.

Масса Солнца недостаточна для того, чтобы его эволюция завершилась взрывом сверхновой звезды. Вместо этого, через, примерно, 5 миллиардов лет оно превратится в звезду типа красный гигант. По мере того, как водородное топливо в ядре будет выгорать, внешняя оболочка Солнца будет расширяться, а ядро — все сильнее сжиматься и нагреваться. Примерно через 7,8 миллиарда лет, когда температура в ядре достигнет приблизительно 100 миллионов градусов, в нём начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. На этом этапе развития, из-за температурной неустойчивости внутри, Солнце начнёт терять массу и сбрасывать оболочку. По-видимому, расширяющиеся внешние слои Солнца к этому времени достигнут современной орбиты Земли. Но, ещё до момента потери Солнцем массы, Земля перейдёт на более далёкую орбиту и избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы.


Но не смотря на это, вся вода испарится, а большая часть атмосферы Земли рассеется в космическом пространстве. Увеличение температуры Солнца в этот период таково, что в течение следующих 500—700 миллионов лет поверхность Земли будет слишком горяча для того, чтобы на ней могла существовать жизнь в её современном понимании.

После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что внешняя оболочка сорвется и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированная из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик, которая в течение многих миллиардов лет будет постепенно остывать и угасать.

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2017

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz


Яндекс.Метрика