Как измеряется температура солнца на поверхности. Температура Солнца: Наше Солнце взорвется в ближайшие шесть лет
Солнце — центр нашей Солнечной системы, представляет особой газовый шар, в центре которого, в ходе термоядерных реакций превращения водорода в гелий вырабатывается тепло. Высвобождающаяся энергия покидает Солнце через видимую нам поверхность — турбулентную фотосферу. Температура поверхности Солнца отлична в различных областях и слоях. Температура верхних слоев 5800 градусов Цельсия, температура солнечной короны — 1 500 000 градусов Цельсия, температура ядра — 13 500 000 градусов Цельсия. Над поверхностью Солнца существует сложная атмосфера, которая состоит из фотосферы, хромосферы, короны и солнечного ветра.
Хотя древние китайцы зафиксировали темные образования на Солнце еще 2 тыс. лет назад, только Галилей понял, что эти пятна перемещаются по поверхности Солнца по мере его вращения и исчезают. В 1828 г. Генрих Швабе из Дессау (Германия) искал гипотетическую планету Вулкан, которая, как он предполагал, могла существовать между Солнцем и Землей. Однако вместо этого он обнаружил, что число солнечных пятен периодически растет и уменьшается. В среднем цикл солнечной активности, определяемый по числу солнечных пятен, составляет 11 лет. На Земле указателем цикла солнечной активности являются годичные кольца деревьев.
Типичное солнечное пятно состоит из темной тени, окруженной более светлой полутенью, хотя нередко полутень окружает не одну тень. Пятна возникают при усилении магнитного поля, подавляющего поток энергии наружу. В действительности солнечные пятна не такие темные. Тень на 2000 градусов Цельсия холоднее, чем фотосфера, и кажется темной на фоне более ярких соседних областей.
Солнечные пятна могут иметь различную форму и размеры, часто образуя группы. Большая группа может иметь 100 тыс. км в поперечнике, что в 8 раз больше диаметра Земли! Даже гораздо меньшие солнечные пятна легко обнаружить в небольшой телескоп. При наблюдениях солнечной активности необходимо помнить о технике безопасности.
Строение Солнца. Подробная схема
С вращением Солнца группы солнечных пятен перемещаются с одного края диска на другой примерно за 10 суток. Наблюдать солнечные пятна, пожалуй, не менее интересно, чем ночное небо. По иронии, проблема наблюдений в дневное время связана с самим Солнцем. Оно нагревает землю и воздух, вызывая турбулентные потоки и тем самым ухудшая качество изображения по сравнению с ночными условиями.
На видео, в высоком разрешении, в различных режимах съемки, можно понаблюдать, как выглядит Солнце, а также увидеть процессы, происходящие на поверхности:
Солнце перегревается, и вскоре взрыв поглотит не только Землю, но и всю остальную часть Солнечной системы.
Солнце перегревается, и вскоре взрыв поглотит не только Землю, но и всю остальную часть Солнечной системы.
Ученые забили тревогу после того, как международный спутник зафиксировал крупную вспышку на поверхности Солнца. Диаметр гигантского протуберанца при этом превысил 30 диаметров Земли, длина - 350 тыс км. Правда, выброс солнечной энергии произошел не в сторону нашей планеты, иначе последствия были бы более ощутимы - опасные сбои электронного и коммуникационного оборудования. Вспышка произошла 1 июля, ее наблюдали астрономы NASA и Европейского космического агентства с помощью орбитальной солнечно-гелиосферической обсерватории SOHO.
Голландский астрофизик Пирс Ван дер Меер (Piers Van der Meer), эксперт Европейского космического агентства (ESA), склонен считать этот колоссальный протуберанец верным признаком того, что Солнце готово взорваться в самое ближайшее время. Разумеется, Земля при этом будет сожжена вместе со всей жизнью на ней, и спастись при этом будет абсолютно невозможно. "Подобно тому, как если бы зефир поднесли к огню, - он чернеет и тает", - так предает слова специалиста Weekly World News.
Весь ужас в том, что Солнце постепенно разогревается. Внутренняя температура Солнца обычно составляла 27 млн градусов по шкале Фаренгейта (15 млн по Цельсию). Но теперь она поднялась до 49 млн (27 млн C). За последние 11 лет Солнце проходит путь, тревожно напоминающий то, что происходило со Звездой Кеплера, иначе говоря, новой звездой, вспыхнувшей в 1604 году, говорит доктор Ван дер Меер.
Возможно, и глобальное потепление на Земле, расплавляющее льды Антарктиды, связано вовсе не с антропогенном загрязнением, как думали раньше, а с процессами, происходящими на Солнце.
НАСА отказалось подтвердить прогнозы европейских ученых, а источник, связанный с Белым домом, заявил: "Мы не желаем какого-либо распространения панических настроений сейчас".
Комментарий: Гигантский протуберанец 1 июля действительно имел место быть. Но особой тревоги он ни у кого тогда не вызвал. Вспышки на Солнце - не редкость, эта - одна из самых мощных за последнее время, но вовсе не самая мощная. Допустим, некий голландский астрофизик, впечатленный космическим катаклизмом, действительно предсказал конец света. Говорится о том, что внутренняя температура Солнца, иначе говоря, температура его ядра, растет. Но эта та вещь, которая не может быть непосредственно измерена. Температура в центре Солнца "определяется" исключительно по теоретическим моделям его внутреннего строения. Разные модели дают немного разные значения, но наиболее общепринятые цифры - 15 или 16 млн Кельвинов (соответственно, примерно столько и по Цельсию). Такую температуру дает синтез ядер гелия из ядер водорода. Солнце считается стационарной звездой, практически не меняющей своей светимости в течение многих миллиардов лет.
Аналогия со вспышкой сверхновой 1604 года по меньшей мере чудна. Вот уж вряд ли кто смог тогда изучить предшествующее вспышке внутреннее состояние звезды.
Если уж говорить о каких-то зафиксированных на Солнце катастрофических изменениях, то логичнее указывать изменения температуры ее поверхности или светимость. Поток солнечного излучения - очень постоянная величина, эта вещь так и называется - солнечная постоянная. Ее вариации - не более десятых долей процента даже в пределах обычного 11-летнего цикла солнечной активности, а уже 0,1 % способна вызвать изменение климата на нашей планете.
Разумеется, если бы такое произошло, на уши встал бы не один голландский астрофизик, а сотрудники сотен лабораторий по всей Земле. Так что говорить о никем не отмеченном чуть ли не двукратном увеличении параметров - нонсенс. Или это такой всемирный заговор молчания астрофизиков.
Забавен типичный способ проникновения подобных сенсаций в самые солидные российские интернет-издания. Например, Cnews.ru передает эту новость под названием "Голландский астрофизик полагает, что до взрыва Солнца осталось лет шесть".
Температура поверхности Солнца определяется путем анализа солнечного спектра. Известно, что является источником энергии всех природных процессов на Земле поэтому ученые определили количественную величину нагретости различных частей нашей звезды.
Интенсивность излучения в отдельных цветовых частях спектра соответствует температуре 6000 градусов. Такова температура поверхности Солнца или фотосферы.
Во внешних слоях солнечной атмосферы — в хромосфере и в короне - наблюдается более высокая температура. В короне она составляет примерно от одного до двух миллионов градусов. Над местами сильных вспышек температура на короткое время может достигать даже пятидесяти миллионов. Из-за высокой нагретости в короне над вспышкой сильно возрастает интенсивность рентгеновского и радиоизлучений.
Расчеты нагретости нашей звезды
Несмотря на то, что из недр Солнца не проникает ни один фотон, мы можем рассчитать температуру в любой точке в недрах звезды. более-менее известны ученым по расчетам. Расчеты показывают, что чем глубже проникать в недра, тем выше нагревается плазма.
Температура повышается с 6000 в фотосфере до 13 миллионов градусов в центре.
Нам известно, что чем выше нагревается вещество, тем быстрее движутся его частицы. Так, например, в фотосфере протоны и атомы водорода движутся со скоростью около 7 км/сек, а легкие электроны — со скоростью 300 км/сек. В короне и в раскаленном солнечном центре скорость протонов составляет около 350 км/сек, а электронов — 15 000 км/сек.
Самая низкая температура на Солнце наблюдается в области солнечных пятен. Большие пятна нагреты ниже 4000 С. Излучение 1 м 2 окружающей пятно белой фотосферы с 6000 градусов примерно в 5 раз интенсивнее излучения 1 м 2 самого пятна. По этой причине пятна нам кажутся темными или даже черными.
Любое тело, упавшее на Солнце, в самый короткий срок разложится на отдельные атомы, из которых отделяются электроны. На звезде материя может существовать исключительно в виде плазмы.
Превращение водорода в гелий как термоядерная реакция
Солнце нагревается и излучает тепло в связи с протекающей внутри термоядерной реакцией.
Термоядерная реакция происходит когда из более лёгких элементов образуются тяжелые. Это происходит только при высоком давлении и нагретости
. Поэтому реакция и называется термоядерной.
Важнейшим процессом, протекающим на Солнце, является превращение водорода в гелий. Именно этот процесс является источником всей энергии Солнца.
Солнечное ядро отличается большой плотностью и очень высокой температурой. Часто имеют место резкие столкновения электронов, протонов и других ядер. Иногда столкновения протонов настолько стремительны, что они, преодолев силу электрического отталкивания, приближаются друг к другу на расстояние своего диаметра. На таком расстоянии начинает действовать ядерная сила, вследствие которой протоны соединяются с выделением энергии.
Четыре протона постепенно соединяются в ядро гелия, причем два протона превращаются в нейтроны, два положительных заряда освобождаются в виде позитронов и появляются две незаметные нейтральные частицы — нейтрино. При встрече с электронами оба позитрона превращаются в фотоны гамма-излучения (аннигиляция).
Энергия покоя атома гелия меньше энергии покоя четырех атомов водорода.
Разница в массах превращается в гамма-фотоны и нейтрино. Общая энергия всех возникших гамма-фотонов и двух нейтрино составляет 28 МэВ. Ученые смогли получить термоядерную энергию
синтезом на Земле создав экспериментальный реактор.
В центре звезды происходит огромное количество подобных превращений. При этом примерно полмиллиарда тонн (точнее 567 миллионов тонн) водорода превращается в гелий. В то же время гелия, возникшего при этом, насчитывается всего лишь 562,8 миллионов тонн, то есть на 4,2 миллиона тонн меньше. Именно этот убыток массы за 1 секунду превращается в солнечное .
Именно такое количество энергии Солнце излучает за одну секунду. Величина эта представляет собой мощность солнечного излучения.
Солнце — единственная звезда в Солнечной системе, которая отвечает за климат и погоду Земли. Это почти идеальная сфера с различием всего в 10 км в диаметре между полюсами и экватором, которая просто поражает своими масштабами!
Характеристики Солнца:
Возраст: 4.6 миллиарда лет
Тип: «желтый карлик» (G2V)
Диаметр: 1,392,684 км
Окружность в Экваторе: 4,370,005.6 км
Масса: 1,989,100,000,000,000,000,000 миллиардов кг (в 333,060 больше земли)
Поверхностная температура: 5500 °C
Во всемирный день Солнца, LifeGuide приготовил Вам 10 невероятных фактов об этой огромной жаркой звезде
1. В Солнце может поместиться один миллион Земель
2. Солнце, в конце концов, поглотит землю
Когда весь водород будет сожжен, Солнце будет продолжать сжигать гелий в течение около 130 миллионов лет, во время которого поглотит Меркурий, Венеру и Землю. На этом этапе Солнце станет красным гигантом.
3. Солнце когда-нибудь станет размером с Землю
После стадии красного гиганта, Солнце разрушится, сохраняя свою огромную массу, но в объеме нашей Земли. Когда это произойдет, солнце станет белым карликом.
4. Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы
Это почти в 330 000 раз больше, чем масса Земли.
5. Свет от Солнца достигает земли всего за 8 минут
Расстояние от Солнца до земли 150 миллионов километров, скорость света 300 000 км в секунду. Разделив расстояние на скорость, получится приблизительное время 500 секунд, или 8 мин и 20 сек.
6. Солнце движется со скоростью 220 км в секунду
Расстояние Солнца от центра нашей галактики 24 000 — 26 000 световых лет и ему понадобится 225 – 250 миллионов лет, чтобы облететь орбиту Млечного пути.
7. Если бы капля вещества из ядра Солнца упала на поверхность Земли, то ни одно живое существо не выжило бы на расстоянии 150 км от падения
8. Температура внутри Солнца может достигать 15 миллионов градусов по Цельсию
В ядре энергия генерируется путем ядерного синтеза, водород превращается в гелий. Как известно, горячие объекты расширяются и если бы солнце не обладало огромной гравитационной силой, оно бы взорвалось как огромная бомба. · 03/05/2014