Солнце, древнегреческий бог солнца, также ездит на лошадях в своем небесном царстве. Его четыре белых коня привязаны к золотой колеснице. Сам Солнце — красивый, импозантный молодой человек с длинными струящимися волосами и короной на голове.
Почему светит солнце
Здесь вы можете прочитать много интересных и занимательных историй, а также множество фактов и объяснений о мире. На нашем сайте вы найдете много полезной и интересной информации из различных областей науки, спорта, природы, животных и многого другого. Читайте и делитесь с друзьями!
В этой статье мы узнаем с вами — Почему светит солнце.
Наше Солнце является довольно обычной звездой для Млечного Пути — не самой яркой, не самой большой и возрастом всего 4,5 миллиарда лет. Пока что Солнце — единственная известная нам звезда, свет и тепло которой делают возможной жизнь на единственной известной нам пригодной для жизни планете.
К счастью для нас, солнце еще светило, когда несколько сотен тысяч лет назад появились первые люди. Но откуда у Солнца столько топлива? Почему она не погасла, как свеча или огонь? И когда же наконец погаснет наша звезда?
- 1 Состав и устройство Солнца
- 2 История
- 3 Почему светит Солнце – что говорит наука
- 4 Свечение Солнца
- 5 Свет Солнца
- 6 Взаимодействие с Землёй
- 7 Незаменимая энергия
- 8 Сколько еще будет светить Солнце?
- 8.1 Видео: Почему светит солнце
Состав и устройство Солнца
Солнце — это светящийся газообразный шар, масса которого более чем в 1,3 миллиона раз превышает массу Земли. В его центре находится ядро, температура которого превышает 150 миллионов градусов Цельсия.
Он действует как ядерный реактор. После попадания на поверхность можно выделить несколько зон: Радиационный перенос, конвекция, фотосфера, хромосфера и корона. Состав солнца включает:
- водород (74%)
- гелий (25%)
- еще 60 наименований элементов (примерно 1%).
История
Одним из первых, кто попытался объяснить природу Солнца с научной точки зрения, был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, по мнению которого Солнце представляет собой светящуюся металлическую сферу. За это философ был отправлен в тюрьму. До начала инструментальных исследований Солнца в XVII веке существовало множество догадок о природе солнечного света, вплоть до все более пылающих лесов на его поверхности.
Начиная с XVII века, ученые обнаружили солнечные пятна, и стало возможным вычислить период вращения Солнца. Становилось все более очевидным, что наша звезда — это физическое тело со сложной структурой. В 19 веке появилась спектроскопия, которая позволила разложить солнечные лучи на отдельные цвета. Таким образом, благодаря линиям поглощения Фраунгоферу удалось обнаружить новый химический элемент в составе звезды — гелий.
К середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца с помощью более сложных научных гипотез. Роберт Майер, например, предположил, что звезда нагрелась в результате бомбардировки метеоритами. Вскоре после этого, в 1853 году, возникла более правдоподобная идея, так называемый «механизм Кельвина-Гельмгольца», согласно которому Солнце нагревается в результате гравитационного сжатия. Однако в этом случае возраст светила был бы намного моложе, чем на самом деле, что противоречит некоторым геологическим исследованиям.
Что собой представляет Солнце?
Звезда в Млечном Пути, геометрическая форма которой представляет собой огромную, светящуюся, газообразную сферу, постоянно излучающую потоки энергии. Единственный источник света и тепла в нашей звездно-планетной системе. Согласно общепринятой классификации светил во Вселенной, Солнце в настоящее время имеет возраст желтого карлика.
Характеристики Солнца
Солнце имеет следующие параметры:
- Возраст –4,57 миллиарда лет;
- Расстояние до Земли: 149 600 000 км
- Масса: 332 982 масс Земли (1,9891·10³⁰ кг);
- Средняя плотность – 1,41 г/см³ (она увеличивается в 100 раз от периферии к центру);
- Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с;
- Скорость вращения: 1,997 км/с
- Радиус: 695-696 тыс. км;
- Температура: от 5 778 К на поверхности до 15 700 000 К в ядре;
- Температура короны: ~1 500 000 К;
- Солнце стабильно в своей яркости, оно находится в 15% самых ярких звёзд нашей Галактики. Излучает меньше ультрафиолетовых лучей, но обладает большей массой по сравнению с аналогичными звёздами.
Из чего состоит Солнце?
Наше Солнце по своему химическому составу не отличается от других звезд и содержит: 74,5% водорода (от массы), 24,6% гелия, менее 1% других веществ (азот, кислород, углерод, никель, железо, кремний, хром, магний и другие вещества). Внутри ядра постоянно происходят ядерные реакции, преобразующие водород в гелий. Солнце составляет 99,87 % от общей массы Солнечной системы.
Интересный факт: Солнце имеет почти идеально сферическую форму. Разница в диаметре между экватором и полюсами составляет около 10 километров. И это при его огромных размерах!
Строение Солнца
В центре звезды находится ядро. Она занимает четверть радиуса Солнца. Здесь бушуют термоядерные реакции, порождающие видимую нами радиацию. Из-за огромных размеров плотность материи внутри Солнца огромна, в 150 раз больше плотности воды.
Затем существует конвейер излучения, по которому хаотично движутся фотоны. Удивительно, но для достижения следующего слоя требуется в среднем 170 000 лет.
Конвективная зона — это внешняя область Солнца, где движение плазмы происходит за счет эффекта конвекции (горячее поднимается вверх, чтобы охладиться, холодное опускается вниз, чтобы нагреться). Между этими двумя областями находится тонкий слой, тахоклин, где возникает магнитное поле.
Солнечная атмосфера состоит из трех слоев: хромосферы, переходной области и короны. Видимая поверхность, которая находится на глубине нескольких сотен километров, называется фотосферой.
Температура фотосферы колеблется от 8000 К на глубине 300 км до 4000 К в верхних слоях. Скорость вращения газовых компонентов неравномерна. 24 дня на экваторе и 30 дней на полюсах. Красный цвет хромосферы можно увидеть только во время полного солнечного затмения.
Интересно: Что произойдет сначала: погаснет ли солнце или остынет ядро Земли?
Солнечные пятна, факелы и гранулы
Поверхность Солнца неоднородна по яркости и имеет менее яркие участки, называемые солнечными пятнами. Продолжительность солнечных пятен варьируется от нескольких дней до нескольких недель. Следует отметить, что существуют солнечные пятна, диаметр которых превышает диаметр Земли.
Интересный факт: Солнечные пятна — это области особенно сильных извержений, которые оказывают максимальное влияние на нашу планету.
Он также находится на поверхности Солнца:
- Факелы – участки повышенной яркости, – «родные братья» солнечных пятен, часто предшествующие или последующие их возникновению;
- Гранулы, размером примерно в тысячу километров, покрывающие собой всю фотосферу и различимые обычным глазом;
- Супергранулы, габаритами в 35 000 км, тоже целиком обволакивающие всю поверхность светила. Но проявляют они себя лишь с помощью физических эффектов.
Внутри Солнца
Согласно гипотезе Ганса Бете, внутри Солнца постоянно происходят реакции преобразования водорода в гелий, в результате которых выделяется большое количество тепла. Разновидность водородной бомбы, возраст которой 5 миллиардов лет. С таким же количеством времени.
Три года назад ученые из Даремского университета в Великобритании выдвинули гипотезу о том, что наше светило поглощает темную материю. Предположительно, он служит источником энергии для солнца. Ответ может быть получен в результате исследований на крупнейшем в мире ускорителе — Адронном коллайдере. Для этого необходима хотя бы одна частица темной материи.
Что такое звезда?
Концепция звезды заключается в том, что она представляет собой шар из газа. Под действием гравитации (или силы притяжения) газ не рассеивается. Из-за высокой температуры звезды светятся. Именно поэтому в небе появляются сверкающие шары.
Их глобулы имеют форму животных или людей. С древних времен такие звездные скопления называли созвездиями. Сегодня в астрономии созвездия — это области неба, где встречаются определенные группы звезд.
У науки нет точного ответа на вопрос, сколько созвездий известно. За несколько сотен лет их число изменилось, некоторые созвездия слились, а другие разделились на несколько. Так было с созвездием Арго Корабль, которое раньше считалось самым большим, но в тринадцатом веке было разделено на три созвездия. Затем было добавлено еще одно созвездие — Компас. Таким образом, с корабля «Арго» появились четыре новых астеризма.
Только в 1930 году наука смогла определить точное количество созвездий на небе. По оценкам ученых, их насчитывается 88. Это число включает 13 созвездий зодиака.
Что значит «зодиакальные созвездия»?
Зодиакальные созвездия — это созвездия, через которые проходит солнце в течение года.
Большая медведица и Малая медведица
Самые известные созвездия, которые можно увидеть ночью, — Большая и Малая Медведицы.
Созвездие Большой Медведицы — это скопление семи звезд, расположенных в форме ковша с ручкой. Его можно увидеть в северном полушарии. У всех звезд есть имена. Это одно из трех крупнейших созвездий.
Почему же ковш назвали медведицей?
В действительности созвездие состоит из гораздо большего количества звезд, но все они тусклые, а некоторые невозможно увидеть даже с помощью астрономических инструментов. Часть, похожая на ведро, — это хвост и половина спины медведя. Все созвездие похоже на этого хищника.
По Большой Медведице можно найти Малую звезду и Полярную звезду, которая находится на ней. Для этого проведите прямую линию от самой яркой звезды Большой Медведицы, называемой Дубхе. Это покажет самую яркую звезду на всем ночном небе. Это определение Поляриса.
Почему Полярную звезду называют путеводной?
Она всегда указывает на север, поэтому ее также называют путеводной звездой. С помощью Полярной звезды странник может найти свой путь. Полярная звезда находится в созвездии Малой Медведицы.
У древних греков была легенда о происхождении этих созвездий. Говорят, что в государстве Аркадия жила царица по имени Каллисто. Каллисто обладала невероятной красотой. Супруга бога Зевса разгневалась на Каллисто и наложила на нее заклятие. Бывшая королева превратилась в девственницу и бродила по лесу. Однажды она увидела охотника и узнала в нем своего сына. Каллисто бросилась обнимать его, так сильно она скучала по нему в своих странствиях. Но ее сын не узнал свою мать и хотел убить ее. Он уже поднял копье и собирался нанести удар, но вмешался главный бог Зевс. И чтобы избежать трагедии, он превратил мальчика в плюшевого медведя. Затем он отправил царицу и ее сына на небо и поместил их рядом друг с другом.
Причины смены времен года
Солнце влияет на смену дня и ночи и смену времен года. Земля вращается не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца. Земля завершает этот путь за 365 дней. В этот период зима сменяет весну, весна сменяет лето, лето сменяет осень, а осень сменяет зиму. Планета движется не по кругу, а овально, так что расстояние до горячей звезды, дающей тепло и свет, меняется.
Но это не главная причина смены времен года. Наступление тепла или, наоборот, мороза зависит от угла наклона оси, вокруг которой вращается земной шар. Ось — это несуществующая, воображаемая линия. Поверхность Земли подвергается воздействию солнечной радиации под разными углами.
Когда планета обращена к Солнцу, то есть с той стороны, где находится северный полюс, начинается лето, потому что солнечные лучи тогда наиболее сильны, освещая и согревая северное полушарие. На южном полушарии зима, потому что оно отвернуто от солнца. Через полгода планета поворачивается своим южным полюсом к Солнцу, и происходит смена времен года.
Источник
Солнце — ближайшая к Земле звезда. Жизнь на нашей планете существует потому, что солнце является источником тепла и света, необходимых для всего живого. Когда наступает ночь, огненный шар становится невидимым, но в нем также сияют звезды.
Небо хранит множество тайн и секретов — космос еще не до конца изучен астрономами и исследователями.
История изучения светимости Солнца
Одним из первых, кто попытался объяснить природу солнца с научной точки зрения, был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, по мнению которого солнце представляет собой раскаленную металлическую сферу. За это философ был отправлен в тюрьму.
До 17 века, когда началось инструментальное исследование Солнца, существовало много догадок о природе солнечного света, вплоть до лесов, которые постоянно горят на поверхности.
В 17 веке ученые обнаружили солнечные пятна, и стало возможным рассчитать период вращения Солнца. Становилось все более очевидным, что наша звезда — это физическое тело со сложной структурой.
В 19 веке появилась спектроскопия, которая позволила разложить солнечные лучи на отдельные цвета. Это позволило Фраунгоферу открыть новый химический элемент в звезде на основе линий поглощения: Гелий.
К середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца с помощью более сложных научных гипотез.
В 1848 году Роберт Майер предложил метеоритную гипотезу, согласно которой Солнце нагревается в результате бомбардировки метеоритами.
Вскоре после этого, в 1853 году, возникла более правдоподобная идея — механизм Кельвина-Гельмгольца, согласно которому Солнце нагревалось в результате гравитационного сжатия. Однако в этом случае возраст Солнца был бы намного короче, чем на самом деле, что противоречит некоторым геологическим исследованиям.
Уравнение Энштейна
Вооружившись знаменитым уравнением Эйншнейна, которое гласит, что на каждую массу приходится соответствующее количество энергии, британские астрономы в 1920-х годах предположили, что Солнце на самом деле преобразует свою массу в энергию. Но вместо печи, превращающей дрова и уголь в золу и почерневший уголь (и выделяющей при этом свет и тепло), центр Солнца больше напоминал гигантскую атомную электростанцию.
Только в 20 веке было найдено правильное решение этой проблемы, благодаря которому стала понятна природа солнечной яркости.
Сколько будет гореть Солнце?
Эффективность термоядерной реакции является основной причиной того, что Солнце постоянно излучает тепло — энергия, выделяемая при преобразовании одного килограмма водорода в гелий, эквивалентна энергии, выделяемой при сжигании 20 000 тонн угля. Поскольку Солнце довольно массивное и относительно молодое, предполагается, что оно израсходовало только половину своего топлива, а именно водорода.
Когда Солнце израсходует свои запасы водорода (1З0 миллионов лет), оно потускнеет. После этого его яркость будет продолжать увеличиваться, пока Солнце не станет на 121% ярче и горячее, чем сейчас, и не войдет в фазу красного гиганта.
Ученые считают, что через 4-5 миллиардов лет Солнце расширится и поглотит или сильно нагреет Землю.
После красного гиганта он разрушится, оставив сжатую массу в сфере размером с Землю. Это стадия белого карлика. В конце концов, в ядре Солнца весь водород превратится в гелий, и звезда умрет. Этого не произойдет в течение примерно 5 миллиардов лет. Солнце не может исчезнуть или погаснуть в одно мгновение. Яркость нашей звезды увеличивается на 1% каждые 110 миллионов лет из-за сжигания водорода.
Земной год
Наша планета вращается вокруг Солнца со скоростью около 30 км/с, а период ее полного вращения равен одному году (длина ее орбиты составляет более 930 миллионов километров). В точке, где солнечный диск ближе всего к Земле, наша планета находится на расстоянии 147 миллионов километров от звезды, а в самой дальней точке — на расстоянии 152 миллионов километров.
Движение Солнца», как видно с Земли, меняется в течение года, а его орбита напоминает восьмерку, проходящую под углом сорок семь градусов вдоль земной оси с севера на юг.
Это происходит потому, что угол между осью Земли и перпендикуляром к плоскости орбиты составляет около 23,5 градусов, и поскольку наша планета вращается вокруг Солнца, солнечные лучи меняют угол падения в одной и той же точке каждый день и каждый час (кроме экватора, где день и ночь одинаковы).
Летом наша планета обращена к солнцу северным полушарием, чтобы солнечные лучи попадали на поверхность Земли как можно сильнее. Однако зимой солнечные лучи падают на Землю под более крутым углом, поскольку орбита солнечного диска в небе очень низкая, поэтому Земля получает очень мало тепла.
Средняя температура определяется, когда наступает осень или весна и солнце находится на одинаковом расстоянии от полюсов. В это время продолжительность дня и ночи примерно одинакова, а климатические условия на Земле представляют собой переходную фазу между зимой и летом.
Эти изменения начинаются зимой, после зимнего солнцестояния, когда меняется орбита Солнца и оно начинает подниматься на небосклоне.
Поэтому, когда наступает весна и солнце приближается к точке весеннего равноденствия, день и ночь имеют одинаковую продолжительность. Летом, 21 июня, в день летнего солнцестояния, солнечный диск достигает своей наивысшей точки над горизонтом.
Земной день
Если вы посмотрите на небосвод с точки зрения землянина и поищете ответ на вопрос, почему солнце светит днем и где оно восходит, вы быстро убедитесь, что солнце восходит на восходе и заходит на западе.
Это происходит потому, что наша планета не только движется вокруг Солнца, но и вращается вокруг своей оси, совершая полный 24-часовой оборот. Если мы посмотрим на Землю из космоса, то увидим, что она вращается по часовой стрелке, с запада на восток, как и большинство планет на Солнце. Если стоять на Земле и наблюдать, где утром появляется Солнце, то все кажется зеркально отраженным, так что Солнце восходит на востоке.
Таким образом, существует интересная закономерность: наблюдайте, когда Солнце находится в одном месте и движется вместе с Землей в восточном направлении. В то же время части планеты на западной стороне постепенно освещаются светом Солнца. Например, восход солнца на восточном побережье США можно наблюдать на три часа раньше, чем на западном.
Солнце в жизни Земли
Солнце и Земля настолько тесно связаны, что роль самой большой звезды на небе невозможно переоценить. Сначала наша планета сформировалась вокруг Солнца, и на ней возникла жизнь. Более того, солнечная энергия нагревает землю, солнечные лучи освещают землю и влияют на климат, охлаждая его ночью и вновь нагревая после восхода солнца. Само собой разумеется, что и воздух приобрел необходимые для жизни свойства с его помощью (без солнечных лучей это был бы жидкий океан азота, окружающий ледяные глыбы и замерзшую Землю).
Солнце и Луна, самые крупные объекты на небе, активно взаимодействуют друг с другом и не только освещают Землю, но и напрямую влияют на движение нашей планеты — ярким примером являются приливы и отливы. Луна влияет на приливы и отливы, Солнце играет второстепенную роль, но без него нам не обойтись.
Все о планете Марс 8869 4.77 6
Солнце и Луна, Земля и Солнце, воздушные и водные потоки, окружающая нас биомасса — это доступные, постоянно возобновляемые энергетические ресурсы, которые легко использовать (они находятся на поверхности, их не нужно добывать из глубин планеты, они не производят радиоактивных и токсичных отходов).
Для повышения осведомленности общественности о возможностях использования возобновляемых источников энергии в середине 1990-х годов был введен Международный день солнечной энергии. Каждый год 3 мая, в День Солнца, по всей Европе проводятся семинары, выставки и конференции, чтобы показать людям, как заставить солнечные лучи работать на них, как правильно выбрать время заката или восхода.
Например, в День Солнца люди могут посмотреть специальные мультимедийные программы, рассмотреть через телескоп огромные области магнитных возмущений и различные проявления солнечной активности. В День Солнца люди могут наблюдать различные физические эксперименты и демонстрации, которые показывают, насколько мощным источником энергии является солнце. В День Солнца посетители часто имеют возможность построить солнечные часы и запустить их в работу.
