Značilnosti sonca, njihovi deli, sestava in sestava



The Sonce je plinasto telo, ki ima zelo stisnjeno jedro, v katerem se energija generira s termonuklearnimi reakcijami.

To je zvezda, okoli katere krožijo Zemlja in drugi planeti, ki ji zagotavlja svetlobo in toploto. Rodil se je pred 4600 milijoni let. Čeprav je ena izmed več kot 1.000 milijonov nebesnih teles, ki tvorijo galaksijo Rimske ceste, je zvezda najbolj svetla..

Vse življenje na Zemlji je odvisno od sončne energije, ki jo zagotavlja zvezda. Brez Sonca bi bila Zemlja temno, brez življenja, zamrznjena v času. 

Čeprav ni znano, kaj se je zgodilo pred več kot 4 milijardami let, sedanja teorija meni, da se je ogromen oblak prahu in plina začel počasi obračati.

Gravitacija je v tem oblaku vlekla gosto regijo. Impulz je povečal hitrost vrtenja. To gibanje je povzročilo, da se je plin v centru segrel, kar je povzročilo reakcije, ki so prah in plin spremenile v trdne snovi, kar je povzročilo rast planetov..

Centralna snov je postala zelo vroča in gosta, kar je povzročilo jedrsko fuzijo, ki je povzročila Sonce.

Sonce je zaradi svoje velike dimenzije prevladujoči objekt v sončnem sistemu, saj vsebuje 99% mase sistema.

Njegova gravitacijska sila ohranja vse planete v orbiti. Je srednje velika zvezda, ki proizvaja lastno svetlobo in toploto s sežiganjem goriv, ​​kot sta vodik in helij, v procesu, znanem kot jedrska fuzija..

Zvezde imajo omejeno življenje in Sonce ni izjema, je na sredini njegovega življenjskega cikla približno deset milijard let. Nahaja se v središču galaksije, ki ima spiralno obliko.

Kaj je Sonce? deli in študije o zvezdi

Od daleč se sonce ne zdi zelo kompleksno. Za skupnega opazovalca je to le gladka, enakomerna krogla plina. Vendar natančen pregled pokaže, da je zvezda v stalni turbulenci. Navidezno mirno sonce je nemirno, drhteče in eksplozivno telo, ki ga razgiba močan in spremenljiv magnetizem.

V nedavni preteklosti znanstveniki niso mogli razumeti, kako je Sonce ustvarilo svoja magnetna polja, ki so odgovorna za večino sončne aktivnosti.

Prav tako niso vedeli, zakaj je bil del tega intenzivnega magnetizma koncentriran v tako imenovanih sončnih pegah, plitkih temnih otokih, velikih kot Zemlja, in tisočkrat bolj magnetni.

Poleg tega fiziki niso mogli pojasniti, zakaj se magnetna aktivnost Sonca drastično spreminja, spet se zmanjšuje in ponovno intenzivira vsakih 11 let. Odgovori na ta vprašanja so bili skriti znotraj Sonca, kjer nastaja njegov močan magnetizem.

Rimska cesta je premera približno 100.000 svetlobnih let in debela 15.000 svetlobnih let. Znotraj tega se Sonce premakne 210 km vsako sekundo in potrebuje 225 milijonov let, da se zaključi cikel potovanja.

Znanstveniki so pridobili večino svojega znanja o Soncu iz opazovanja, ki ga je naredila že več let. Vendar pa večino trenutnega znanja prihaja iz vesoljskih sond, ki so bile poslane na misije za raziskovanje Sonca..

Te sonde so zagotovile točne informacije o temperaturi, atmosferi, sestavi, magnetnem polju, izbruhih, izbočinah, sončnih pegah in notranji dinamiki Sonca, ki so prikazane v naslednjem polju.

Sestava Sonca

Sonce je ogromna kroglica plazme, vroče ioniziranega plina, ki vsebuje 300.000-krat več mase kot Zemlja.

Premer Sonca je dolžine 1,4 milijona kilometrov, presega premer Zemlje 12.760 km, celo presega premer največjega planeta v sistemu, Jupiter pa predstavlja le eno desetino premera Sonca..

Glavni elementi v Soncu so vodik (92%), sledi helij (7,8%) in manj kot 1% težjih elementov, kot so kisik, ogljik, dušik in neon..

Sledi sestava Sonca, ki je sestavljena iz analize sončnega spektra. Analiza izhaja iz nižjih slojev sončne atmosfere, vendar naj bi bila reprezentativna za celotno Sonce z izjemo jedra. V sončnem spektru je bilo odkritih skoraj 67 elementov.

Menijo, da je Sonce popolnoma plinasto s povprečno gostoto 1,4-krat večjo od vode. Ker je tlak v jedru veliko večji kot na površini, je gostota jedra enaka osemkratni gostoti zlata, tlak pa 250 milijard krat tlak Zemljine površine..

Skoraj celotna masa Sonca je omejena na prostornino, ki se razteza le 60% razdalje od središča Sonca do njegove površine..

Struktura Sonca

Ko proučujejo strukturo Sonca, jo fiziki sonca delijo na dve glavni domeni: notranjost in atmosfere.

Notranjost

Notranjost je sestavljena iz:

1- Jedro

To je osrednje območje Sonca, kjer se pojavijo jedrske reakcije, ki pretvarjajo vodik v helij. Te reakcije sproščajo energijo, ki povzroča svetilnost Sonca.

Za izvedbo teh reakcij je potrebna zelo visoka temperatura. Temperatura v bližini centra je približno 15 milijonov stopinj Celzija, gostota pa je približno 160 g / cm3 (to je 160-kratna gostota vode).

Tako temperatura kot gostota se iz središča Sonca zmanjšujeta navzven, jedro zaseda 25% notranjega polmera Sonca. Na približno 175.000 km od centra je temperatura le polovica njegove osrednje vrednosti in gostota pade na 20%. g / cm3.

2 - Vmesna cona (ali radioaktivni prevoz).

Okoli jedra je vmesno ali radioaktivno transportno območje. To območje zavzema 45% sončnega polmera in je območje, kjer se energija, v obliki fotonov gama žarkov, prenaša na zunaj s pomočjo toka sevanja, ustvarjenega v jedru..

Visokoenergetski fotoni gama žarkov se neprestano pretekočijo skozi vmesno območje, nekateri se absorbirajo, drugi izginejo, drugi pa se vrnejo v jedro. Fotonom lahko traja 100.000 let, da najdejo svojo pot skozi vmesno območje.

Pri zunanji meji vmesnega območja je temperatura približno 1,5 milijona stopinj Celzija, gostota pa je približno 0,2 g / cm.3. Ta omejitev se imenuje plast vmesnika o tacocline.

Menijo, da je magnetno polje Sonca ustvarjeno z naravnim dinamo, ki je prisoten v tem sloju. Spremembe hitrosti toka skozi to plast raztegnejo močne črte magnetnega polja in jih naredijo močnejše. Zdi se, da se skozi to plast pojavijo tudi nenadne spremembe v kemijski sestavi.

3- Konvektivno območje

To je najbolj zunanja cona sonca, imenuje se konvektivna cona, ker se energija na površino prinese s konvekcijskim procesom. Razprostira se od globine približno 210.000 km do vidne površine in zavzema približno 30% polmera Sonca.

V tem območju se plazemski plin, segret v vmesnem pasu, dvigne na površino z delovanjem konvekcijskih tokov, ki se raztezajo, hladijo in nato krčijo (podobno kot vrelišče vode v loncu)..

Povečanje delcev plina je vidno na površini kot zrnat vzorec. Zrnca so premera približno 1.000 km. Konvekcijske celice sproščajo energijo v sončni atmosferi, na površini pa je temperatura približno 5.600 ° C, gostota pa je praktično nič..

Ko plazemski plin doseže površino Sonca, se ohladi in usede na dnu konvekcijskega območja, kjer dobi več toplote..

Postopek se nato ponovi. Fotoni, ki pobegnejo iz Sonca, so izgubili energijo na svoji poti od jedra in spremenili svojo valovno dolžino, tako da je večina emisije v vidni regiji elektromagnetnega spektra..

Nižje temperature v convektivni coni omogočajo, da težji ioni elementov, kot so ogljik, dušik, kisik, kalcij in železo, zadržijo nekatere svoje elektrone. Zaradi tega je material bolj neprozoren, kar otežuje prehod sevanja.

Atmosfere Sonca

Atmosfere Sonca sestavljajo:

1- Fotosfera.

Fotosfera je najnižja izmed treh plasti, ki sestavljajo sončno atmosfero, ker so zgornja dva sloja pregledna za večino valovnih dolžin vidne svetlobe..

Ne moremo videti onstran svetlih plinov fotosfere, zato se vse pod njo obravnava kot notranjost Sonca.

Gre za tanek pokrov vročih ioniziranih plinov ali plazme debeline približno 400 km, katerega spodnji del tvori vidno površino Sonca. Večina energije, ki jo oddaja Sonce, gre skozi to plast..

Z Zemlje je površina gladka, v resnici pa turbulentna in zrnata zaradi konvekcijskih tokov. Material, ki ga kuhamo na površini Sonca, izvedemo s pomočjo sončnega vetra.

Gostota fotosfere je nizka glede na standarde Zemlje, njena vrednost je podobna gostoti zraka, ki ga dihamo, njegova povprečna temperatura pa je le 5.600 ° C. Sestava fotosfere je v masi 74,9% vodika in 23,8% helija. Vsi težji elementi predstavljajo manj kot 2% mase.

2- Kromosfera

Neposredno nad fotosfero je kromosfera (obarvana krogla). Ta tanek sloj plina ima veliko manjšo gostoto kot fotosfera.

Je debela približno 2500 km in ima temperaturo, ki se giblje od 6.000 ° C tik nad fotosfero do razpona od 20.000 do 30.000 ° C na vrhu..

Kromosfera je vizualno bolj pregledna kot fotosfera. Rdečkasto roza barva izvira, ker je emisija večinoma vodikov alfa plin.

Ta barva je vidna med popolnim sončnim mrkom, ko se kromosfera na kratko vidi kot bliskavica, tako kot viden rob fotosfere izgine za Luno..

3- Corona

Je zgornji sloj sončne atmosfere in se razteza več milijonov kilometrov od vrha kromosfere do prostora. Ni natančno določene zgornje meje za krono.

Krono lahko vidimo samo med popolnim sončnim mrkom ali s posebnim teleskopom, ki ga imenujemo koronagraf, ko je fotosfera blokirana. Krona se pojavi kot svetlo, bledo belo območje okoli Sonca.

Reference

  1. Clark, S. (2004). Zemlja, Sonce in Luna. Dunstable, Folens Publishers.
  2. Giessow J. in Giessow F. (2015). Znanost o soncu: raziskovanje vesolja. Dayton, založba Milliken.
  3. Lang, K. (2009). Sonce iz vesolja. New York, Springer.
  4. Phillips, K. (1995). Vodnik po soncu. Cambridge, Cambridge University Press.
  5. Rushworth, G. (2011). Naš sončni sistem: Sonce. New York, Benchmark izobraževalno podjetje.
  6. Viegas, J. (2006). Vloga Sonca v našem sončnem sistemu: Antologija trenutne misli. New York, The Rosen Publishing Group, Inc..
  7. Wilkinson, J. (2012). Nove oči na soncu: vodnik za satelitske posnetke in amatersko opazovanje. New York, Springer.