|
Globo Clicks - партнерские программы
|
|
Откуда берется энергия Солнца? |
|
- 1 -
Солнце, центральное тело солнечной системы, представляет собой
раскалённый плазменный шар; Солнце - ближайшая к Земле звезда. Масса
Солнца 1,990х10530 0кг (в 332958 раз больше массы Земли). В Солнце сосре-
доточено 99,866% массы Солнечной системы. Солнечный параллакс равен
8,794" (4,263х105-5 0радиан). Расстояние от Земли до Солнца меняется от
1,4710х10511 0м (в январе) до 1,5210х10511 0(в июле), составляя в среднем
1,4960х10511 0м. Это расстояние принято считать одной астрономической еди-
ницей. Средний угловой диаметр Солнца составляет 1919,26" (9,305х105-3
рад), чему соответствует линейный диаметр Солнца, равный 1,392х10590м (в
109 раз больше диаметра экватора Земли). Средняя плотность Солнца
1,41х10530кг/м530. Ускорение свободного падения на поверхности Солнца
составляет 273,98 м/сек520. Вторая космическая скорость на поверхности
Солнца равна 6,18х1055 0м/сек. Эффективная температура поверхности Солнца,
определяемая согласно закону излучения Стефана-Больцмана, по полному из-
лучению Солнца равна 5770 К.
История телескопических наблюдений Солнца начинается с наблюдений,
выполненных Г.Галлилеем в 1611 году; были открыты солнечные пятна, опре-
делён период вращения Солнца вокруг своей оси. В 1843 году немецкий аст-
роном Г.Швабе обнаружил цикличность солнечной активности. Развитие мето-
дов спектрального анализа позволило изучить физические условия на Солн-
це. В 1814 году Й.Фраунгофер обнаружил тёмные линии поглащения в спектре
Солнца - это положило начало изучению химического состава Солнца. С 1836
года регулярно ведутся наблюдения затмений Солнца, что привело к обнару-
жению короны и хромосферы Солнца, а также солнечный протуберанцев. В
1913 году американский астроном Дж.Хейл наблюдал зеемановское расщепле-
ние фраунгоферовых линий спектра солнечных пятен и этим доказал сущест-
вование на Солнце магнитных полей. К 1942 году шведский астроном Б.Эдлен
и другие отождествили несколько линий спектра солнечной короны с линиями
высокоионизированных элементов, доказав этим высокую температуру в сол-
нечной короне. В 1931 году Б.Лио изобрёл солнечный коронограф, позволив-
ший наблюдать корону и хромосферу вне затмений. В начале 40-х годов XX
века было открыто радиоизлучение Солнца. Существенным толчком для разви-
тия физики Солнца во второй половине XX века послужило развитие магнит-
ной гидродинамики и физики плазмы. После начала космической эры изучение
ультрафиалетового и рентгеновского излучения Солнца ведётся методами
внеатмосферной астрономии с помощью ракет, автоматических орбитальных
обсерваторий на спутниках Земли, космических лабораторий с людьми на
борту.
Вращение Солнца вокруг оси происходит в том же направлении, что и
вращение Земли, в плоскости, наклонённой на 7°15' к плоскости орбиты
- 2 -
Земли (эклиптике). Скорость вращения определяется по видимому движению
различных деталей в атмосфере Солнца и по сдвигу спектральных линий в
спектре края диска Солнца вследствие эффекта Доплера. Таким образом было
обнаружено, что период вращения Солнца неодинаков на разных широтах. По-
ложение различных деталей на поверхности Солнца определяется с помощью
гелиографических координат, отсчитываемых от солнечного экватора (гели-
ографическая широта) и от центрального меридиана видимого диска Солнца
или от некоторого меридиана, выбранного в качестве начального (так назы-
ваемого меридиана Каррингтона). При этом считают, что Солнце вращается
как твёрдое тело. Один оборот относительно Земли точки с гелиографи-
ческой
широтой 17° совершают за 27,275 суток (синодический период). Вре-
мя оборота на той же широте Солнца относительно звёзд (сидерический пе-
риод) - 25,38 суток. Угловая скорость вращения 7f 0для сидерического вра-
щения изменяется с гелиографической широтой 7w 0по закону:7w0=14,33°-3°sin527f
в сутки. Линейная скорость вращения на экваторе Солнца-около 2000 м/сек.
Солнце как звезда является типичным жёлтым карликом и располагается
в средней части главной последовательности звёзд на диаграмме Герцшпрун-
га-Рессела.Видимая фотовизуальная звёздная величина Солнца равна -26,74,
абсолютная визуальная звёздная величина M4v 0равна +4,83. Показатель цвета
Солнца составляет для случая синей (В) и визуальной (М) областей спектра
M4B0-M4V0=0,65. Спектральный класс Солнца G2V. Скорость движения относитель-
но совокупности ближайших звёзд 19,7х1053 0м/сек. Солнце расположено внут-
ри одной из спиральных ветвей нашей Галактики на расстоянии около 10 кпс
от её центра. Период обращения Солнца вокруг центра Галактики около 200
миллионов лет. Возраст Солнца - около 5х10590 лет.
Внутреннее строение Солнца определено в предположении, что оно яв-
ляется сферически симметричным телом и находится в равновесии. Уравнение
переноса энергии, закон сохранения энергии, уравнение состояния идеаль-
ного газа, закон Стефана-Больцмана и условия гидростатического, лучисто-
го и конвекционного равновесия вместе с определяемыми из наблюдений зна-
чениями полной светимости, полной массы и радиуса Солнца и данным о его
химическом составе дают возможность построить модель внутреннего строе-
ния Солнца. Полагают, что содержание водорода в Солнце по массе около
70%, гелия около 27%, содержание всех остальных элементов около 2,5%. На
основании этих предположений вычислено, что температура в центре Солнца
составляет 10-15х10560К, плотность около 1,5х1055 0кг/м530, давление 3,4х10516
н/м52 0(около 3х10511 0атмосфер).Считается, что источником энергии, пополня-
ющим потери на излучение и поддерживающим высокую температуру Солнца,
являются ядерные реакции, происходящие в недрах Солнца. Среднее коли-
чество энергии, вырабатываемое внутри Солнца, составляет 1,92 эрг/г/сек.
- 3 -
Выделение энергии определяется ядерными реакциями, при которых водород
превращается в гелий. На Солнце возможны две группы термоядерных реак-
ций: так называемый протон - протонный (водородный) цикл и углеродный
цикл (цикл Бете). Наиболее вероятно, что на Солнце преобладает протон-
протонный цикл, состоящий из трёх реакций, в первой из которых из ядер
водорода образуются ядра дейтерия (тяжёлый изотоп водорода, атомная
масса 2); во второй из ядер водорода образуются ядра изотопа гелия с
атомной массой 3 и, наконец, в третьей из них образуются ядра устойчиво-
го изотопа гелия с атомной массой 4.
Перенос энергии из внутренних слоёв Солнца в основном происходит
путём поглощения электромагнитного излучения, приходящего снизу, и
последующего переизлучения. В результате понижения температуры при уда-
лении от Солнца постепенно увеличивается длина волны излучения, пере-
носящего большую часть энергии в верхние слои. Перенос энергии движением
горячего вещества из внутренних слоёв, а охлаждённого внутрь (конвекция)
играет существенную роль в сравнительно более высоких слоях, образующих
конвективную зону Солнца, которая начинается на глубине порядка 0,2 сол-
нечных радиуса и имеет толщину около 1058 0м. Скорость конвективных движе-
ний растёт с удалением от центра Солнца и во внешней части конвективной
1 2 3 4 ... последняя
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
