Kaip Veikia Saulė

{h1}

Saulė kiekvieną dieną šildo mūsų planetą, teikia šviesą, kurią matome ir yra reikalinga gyvybei žemėje. Sužinok apie saulę.

Kada paskutinį kartą žvilgtelėjote aukštyn ir stebėjote paslaptinga, gyvybę teikiančia jėga, tai yra saule?

Jei manote, kad viskas, kas žvelgia į saulę, padaro jus aklu (o tai iš tikrųjų yra tiesa), greičiausiai nedarote daug saulės. Bet tai tikras stebuklas: saulė kiekvieną dieną sušildo mūsų planetą, teikia šviesą, kurią matome ir yra reikalinga gyvybei Žemėje. Tai taip pat gali sukelti ląstelių mirtį ir padaryti mus aklus. Jo sferoje galėtų tilpti 1,3 milijono žemių [šaltinis: SpaceDaily]. Jis gamina eilėraščių vertus saulėlydžius ir tiek energijos, kiek 1 trilijonas megatonų bombų kiekvieną sekundę [šaltinis: Boston Globe].

Visa tai, ir mūsų saulė pagal paprastus standartus yra paprasčiausia sena vidutinė žvaigždė. Tai išties vien artumas daro jį tokiu ypatingu Žemei. Mes nebūtume čia, jei saulė nebūtų taip arti.

Taigi, kiek arti saulės? O kiek vietos užima 1,3 milijono Žemės laikymas? Ir kol mes prie to:

  • Kaip saulė yra kosmoso vakuume, kaip ji dega?
  • Kas apsaugo visas tas dujas nuo nutekėjimo į kosmosą?
  • Kodėl saulė siunčia saulės spindulius?
  • Ar kada nors saulė nustos degusi? (O jei taip, kada? Ir kas nutiks Žemei ir jos gyventojams?)

Šiame straipsnyje apžvelgsime patraukliausią artimiausios žvaigždės pasaulį. Mes pažvelgsime į saulės dalis, išsiaiškinsime, kaip ji daro šviesą ir šilumą, ir ištirsime pagrindines jos savybes.

Saulė „degė“ daugiau nei 4,5 milijardo metų. Tai didžiulė dujų, daugiausia vandenilio ir helio, kolekcija. Kadangi jis yra toks masyvus, jis turi didžiulę gravitaciją, pakankamai gravitacinės jėgos, kad sulaikytų visą tą vandenilį ir helį (ir kad visos planetos būtų laikomos savo orbitais aplink saulę).

Mes sakome, kad saulė dega, bet ji nedega kaip mediena. Saulė yra milžiniškas branduolinis reaktorius.

Saulės dalys

1 pav. Pagrindinė saulės dalių apžvalga. Flera, saulės taškai ir matomumas yra nukirpti iš tikrųjų SOHO vaizdų.

1 pav. Pagrindinė saulės dalių apžvalga. Flera, saulės taškai ir matomumas yra nukirpti iš tikrųjų SOHO vaizdų.

Saulė yra žvaigždė, kaip ir kitos žvaigždės, kurias matome naktį. Skirtumas yra atstumas - kitos žvaigždės, kurias matome, yra šviesmečių atstumu, o mūsų saulė yra tik apie 8 šviesos minutes - tūkstančius kartų arčiau.

-Dažnai saulė klasifikuojama kaip G2 tipo žvaigždė, atsižvelgiant į jos temperatūrą ir bangos ilgį arba spektras šviesos, kurią ji skleidžia. Ten yra daugybė G2, o Žemės saulė yra tik viena iš milijardų st-ars, skriejančių aplink mūsų galaktikos centrą, sudaryta iš tos pačios medžiagos ir komponentų.

Saulę sudaro dujos. Jis neturi kieto paviršiaus. Tačiau ji vis dar turi apibrėžtą struktūrą. Trys pagrindiniai saulės struktūriniai plotai yra pavaizduoti viršutinėje 2006 m. Pusėje figūra 1. Jie įtraukia:

  • Core -- Saulės centras, kurį sudaro 25 procentai jos spindulio.
  • Radiacinė zona - Skyrius, iš karto supantis šerdį, apimantis 45 procentus jos spindulio.
  • Konvekcinė zona -- Atokiausias saulės žiedas, apimantis 30 procentų jo spindulio.

Virš saulės paviršiaus yra jos atmosfera, susidedanti iš trijų dalių, parodytų apatinėje pusės pusėje figūra 1:

  • Fotosfera - Vidutinė saulės atmosferos dalis ir vienintelė dalis, kurią galime pamatyti.
  • Chromosfera - plotas tarp fotosferos ir koronos; karštesnė už fotosferą.
  • Korona - Ypač karštas išorinis sluoksnis, besitęsiantis iš kelių milijonų mylių atstumu nuo chromosferos.

-Visus pagrindinius saulės bruožus galima paaiškinti branduolinėmis reakcijomis, kurios gamina jos energiją, magnetiniais laukais, atsirandančiais dėl dujų judėjimo, ir su didžiuliu jos gravitacija.

Jis prasideda nuo esmės.

Saulės vidus: šerdis

Galingas saulės šviesos pliūpsnis išsiveržė iš „Sunspot 486“ 2003 m. Spalio 28 d. Pliūpsnis pasiuntė rentgeno spindulius, skriejančius šviesos greičiu link Žemės, sukeldamas radijo audrą jonosferoje.

Galingas saulės šviesos pliūpsnis išsiveržė iš „Sunspot 486“ 2003 m. Spalio 28 d. Pliūpsnis pasiuntė rentgeno spindulius, skriejančius šviesos greičiu link Žemės, sukeldamas radijo audrą jonosferoje.

Šerdis prasideda nuo centro ir tęsiasi į išorę, kad apimtų 25 procentus saulės spindulio. Jo temperatūra yra didesnė nei 15 milijonų laipsnių Kelvino [šaltinis: Montana]. Šerdyje gravitacija traukia visą masę į vidų ir sukuria stiprų slėgį. Slėgis yra pakankamai didelis, kad vandenilio atomai būtų priversti susilieti branduolių sintezės reakcijose - tai, ką mes bandome mėgdžioti čia, Žemėje. Du vandenilio atomai yra sujungti, kad būtų sudarytas helio-4 ir energija keliais etapais:

  1. Du protonai sujungti, kad sudarytų deuterio atomą (vandenilio atomą su vienu neutronu ir vienu protonu), pozitroną (panašų į elektroną, bet turintį teigiamą krūvį) ir neutriną.
  2. Protonas ir deuterio atomas susijungia ir sudaro helio-3 atomą (du protonai su vienu neutronu) ir gama spindulį.
  3. Du helio-3 atomai susijungia ir sudaro helio-4 atomą (du protonus ir du neutronus) ir du protonus.

Šios reakcijos sudaro 85 procentus saulės energijos. Likę 15 procentų kyla iš šių reakcijų:

  1. Helio-3 atomas ir helio-4 atomas sujungia, kad susidarytų berilio-7 (keturi protonai ir trys neutronai) ir gama spindulys.
  2. Berilio-7 atomas užfiksuoja elektroną ir tampa ličio-7 atomu (trys protonai ir keturi neutronai) ir neutrinu.
  3. Ličio-7 jungiasi su protonu ir sudaro du helio-4 atomus.

-Helio-4 atomai yra mažiau masyvūs nei du vandenilio atomai, kurie pradėjo procesą, todėl masės skirtumas paverčiamas energija, kaip aprašyta Einšteino reliatyvumo teorijoje (E = mc²). Energija skleidžiama įvairių formų šviesoje: ultravioletinėje šviesoje, rentgeno spinduliuose, matomoje šviesoje, infraraudonųjų spindulių, mikrobangų ir radijo bangose.

Saulė taip pat skleidžia daleles (neutrinus, protonus), kurios sudaro saulės vėjas. Ši energija trenkia į Žemę, kur ji sušildo planetą, lemia mūsų orą ir teikia energijos visam gyvenimui. Mums nepakenkė didžioji dalis radiacijos ar saulės vėjo, nes Žemės atmosfera mus saugo.

Saulės vidus: spindulinės ir konvekcinės zonos

Uždengus šerdį, laikas pratęsti saulės struktūrą į išorę. Kitas aukštyn yra radiacinė ir konvekcinė zonos.

radiacijos zona tęsiasi į išorę nuo šerdies ir sudaro 45 procentus saulės spindulio. Šioje zonoje energiją iš šerdies veda fotonai arba šviesos vienetai. Pagaminus vieną fotoną, jis absorbuojamas dujų molekulės maždaug 1 mikronu (1 mln. Metro). Sugertų dujų molekulė įkaista ir vėl skleidžia kitą to paties bangos ilgio fotoną. Iš naujo skleidžiamas fotonas keliauja mikronu prieš absorbuodamas kitą dujų molekulę ir ciklas kartojasi; kiekviena fotono ir dujų molekulės sąveika reikalauja laiko. Maždaug 1025 absorbcija ir pakartotinė emisija vyksta šioje zonoje prieš fotoną pasiekiant paviršių, todėl tarp šerdyje pagaminto fotono ir paviršiaus, kuris pasiekia fotoną, yra didelis laiko atidėjimas.

konvekcinė zona, kuris yra paskutinis 30 procentų saulės spindulio, vyrauja konvekcijos srovės, kurios energiją perneša į paviršių. Šios konvekcijos srovės yra kylantys karštų dujų judesiai šalia krentančių vėsių dujų judesių, ir ji atrodo tarsi blizgučiai vandens virimo puode. Konvekcijos srovės perduoda fotonus į paviršių greičiau nei spinduliuotės perdavimas, vykstantis šerdyje ir radiacijos zonoje. Kai tiek daug fotonų ir dujų molekulių sąveikauja radiacijos ir konvekcijos zonose, fotonui pasiekti reikia maždaug 100 000 - 200 000 metų.

Saulės faktai
  • Vidutinis atstumas nuo Žemės: 93 milijonai mylių (150 milijonų kilometrų)
  • Spindulys: 418.000 mylių (696.000 km)
  • Mišios: 1,99 x 1030 kilogramai (330 000 žemės masių)
  • Makiažas (pagal masę): 74 proc. Vandenilio, 25 proc. Helio, 1 proc. Kitų elementų
  • Vidutinė temperatūra: 5800 laipsnių Kelvino (paviršiaus), 15,5 mln. Laipsnių Kelvino (šerdies)
  • Vidutinis tankis: 1,41 gramo / cm3
  • Tomas: 1,4 x 1027 kubiniai metrai
  • Sukimosi laikotarpis: Nuo 25 dienų (centre) iki 35 dienų (polių)
  • Atstumas nuo Pieno kelio centro: 25 000 šviesmečių
  • Orbitos greitis / periodas: 138 mylios per sekundę / 200 milijonų metų

Saulės atmosfera

Pagaliau padarėme kelią į paviršių. Toliau stebėkime atmosferą. Kaip ir Žemė, saulė gali pasigirti atmosfera. Tačiau saulę sudaro: fotosfera, chromosfera ir korona.

fotosfera yra žemiausias saulės atmosferos regionas ir yra tas regionas, kurį galime pamatyti. „Saulės paviršius“ paprastai reiškia fotosferą, bent jau pasaulietine prasme. Jis yra 180–240 mylių (300–400 kilometrų pločio) ir jo vidutinė temperatūra yra 5800 laipsnių Kelvino. Jis atrodo granuliuotas arba burbuliuojantis, panašiai kaip puodančio vandens puodo paviršius. Iškilimai yra apatiniai konvekcijos srovės elementų paviršiai; kiekviena granuliacija gali būti 600 mylių (1000 km) pločio. Praeinant pro fotoferą, temperatūra krenta, o dujos, nes vėsesnės, neišskiria tiek šviesos energijos. Tai daro juos mažiau nepermatomus žmogaus akiai. Todėl išorinis fotosferos kraštas atrodo tamsus, vadinamas efektas galūnių patamsėjimas tai atspindi aiškų ir aiškų saulės paviršiaus kraštą.

chromosfera virš fotosferos tęsiasi iki maždaug 1 200 mylių. Temperatūra visoje chromosferoje pakyla nuo 4500 laipsnių Kelvino iki maždaug 10 000 laipsnių Kelvino. Manoma, kad chromosferą šildo konvekcija apatinėje fotosferoje. Kai dujos kunkuliuoja fotosferoje, jos sukuria smūgines bangas, kurios kaitina aplinkines dujas ir perduoda jas per chromosferą per milijonus mažų mažų karštų dujų smaigalių, vadinamų spicules. Kiekviena spyglė pakyla maždaug iki 3000 mylių (5000 kilometrų) virš fotosferos ir trunka tik keletą minučių. Spygliai taip pat gali sekti išilgai saulės magnetinio lauko linijų, kurias sukuria dujų judėjimas saulės viduje.

korona yra galutinis saulės sluoksnis ir tęsiasi kelis milijonus mylių ar kilometrus į išorę nuo kitų sferų. Geriausiai tai galima pamatyti saulės užtemimo metu ir saulės rentgeno nuotraukose. Koronos temperatūra yra vidutiniškai 2 milijonai laipsnių Kelvino. Nors niekas nėra tikras, kodėl vainikėlis toks karštas, manoma, kad jį sukėlė saulės magnetizmas. Koronoje yra šviesūs (karšti) ir tamsūs plotai vainikinės skylės. Koroninės skylės yra gana vėsios ir manoma, kad tai yra sritys, iš kurių saulės vėjo dalelės išbėga.

„T-hop“ teleskopo vaizdais galime pamatyti keletą įdomių saulės bruožų, kurie gali turėti įtakos čia, Žemėje. Pažvelkime į tris iš jų: saulės taškus, saulės iškilumus ir saulės spindulius.

Saulės ypatybės: Saulės taškai, saulės spinduliai ir saulės spinduliai

Po daugelio savaičių tuščios saulės, kurioje nebuvo saulės dėmių, 2008 m. Rugsėjo 23 d. Atsirado mažas naujas saulės spindulys, žymintis naują saulės ciklą.

Po daugelio savaičių tuščios saulės, kurioje nebuvo saulės dėmių, 2008 m. Rugsėjo 23 d. Atsirado mažas naujas saulės spindulys, žymintis naują saulės ciklą.

Žinoma, sferos pasižymi įdomiomis savybėmis ir veikla. Pažvelkime į juos čia.

Tamsios, vėsios vietos, vadinamos saulės dėmės pasirodyti fotosferoje. Saulės taškai visada atsiranda poromis ir yra intensyvūs magnetiniai laukai (apie 5000 kartų didesni nei Žemės magnetinis laukas), kurie prasiskverbia pro paviršių. Lauko linijos paliekamos pro vieną saulės spindulį ir vėl patenka per kitą. Magnetinį lauką sukelia dujų judėjimas saulės viduje.

Saulės taško aktyvumas yra 11 metų ciklo, vadinamo saulės ciklu, dalis, kai yra maksimalaus ir minimalaus aktyvumo laikotarpiai.

Nežinoma, kas lemia šį 11 metų ciklą, tačiau buvo pasiūlytos dvi hipotezės:

  • Netolygus saulės sukimasis iškreipia ir pasuka vidinio magnetinio lauko linijas. Susuktos lauko linijos pramuša paviršių ir sudaro saulės dėmių poras. Galų gale lauko linijos nutrūksta ir saulės spindulių aktyvumas sumažėja. Ciklas prasideda iš naujo.
  • Didžiuliai dujų vamzdeliai apskrieja saulės vidų aukštose platumose ir pradeda judėti link pusiaujo. Kai jie ridenami vienas prieš kitą, jie sudaro dėmeles. Pasiekę pusiaują, jie suskaidomi ir saulės dėmės mažėja.

-Dažnai, dujų debesys iš chromosferos pakils ir orientuosis išilgai magnetinių linijų iš saulės spindulių porų. Šios dujų arkos vadinamos saulės iškilumai.

Paaukštinimai gali trukti du ar tris mėnesius ir gali viršyti 30000 mylių (50 000 kilometrų) ar daugiau virš saulės paviršiaus. Pasiekę šį aukštį, jie gali išsiveržti kelioms minutėms ar valandoms ir išsiųsti didelius medžiagų kiekius per koroną ir į kosmosą 600 mylių per sekundę (1000 kilometrų per sekundę); šie išsiveržimai yra vadinami vainikinės masės išstūmimai.

Kartais sudėtingose ​​saulės dėmių grupėse įvyksta staigūs, žiaurūs saulės sprogimai. Jie vadinami saulės spinduliai.

Manoma, kad saulės paūmėjimą sukelia staigūs magnetinio lauko pokyčiai vietose, kur yra sutelktas saulės magnetinis laukas. Juos lydi dujų, elektronų, matomos šviesos, ultravioletinės šviesos ir rentgeno spindulių išmetimas. Kai ši radiacija ir šios dalelės pasiekia Žemės magnetinį lauką, jos sąveikauja ties poliais ir sukuria auros (borealis ir australis). Saulės pliūpsniai taip pat gali sutrikdyti ryšius, palydovus, navigacijos sistemas ir net elektros tinklus. Spinduliuotė ir dalelės jonizuoja atmosferą ir neleidžia radijo bangoms judėti tarp palydovų ir žemės arba tarp žemės ir žemės. Jonizuotos dalelės atmosferoje gali sukelti elektros srovę elektros linijose ir sukelti galios viršįtampius. Dėl šių elektros energijos viršįtampių elektros energijos tinklas gali būti perkrautas ir gali nutrūkti elektros energijos tiekimas. Norėdami sužinoti daugiau apie saulės spindulius, skaitykite: Ar nepaprastai galingas saulės spindulys gali sunaikinti visą Žemėje esančią elektroniką?

Visai šiai veiklai reikalinga energija, kurios tiekimas yra ribotas. Galų gale saulė pritrūks degalų.

Saulės likimas

Kai mūsų saulė taps raudonu milžinu, jos spindulys bus maždaug 100 kartų didesnis nei dabar. Planetiniai ūkas yra saulės spindulių žvaigždžių liekanos, pasiekusios raudonos milžiniškos stadijos pabaigą.

Kai mūsų saulė taps raudonu milžinu, jos spindulys bus maždaug 100 kartų didesnis nei dabar. Planetiniai ūkas yra saulės spindulių žvaigždžių liekanos, pasiekusios raudonos milžiniškos stadijos pabaigą.

-T-Jis saulė šviečia apie 4,5 milijardo metų [šaltinis: Berkeley]. Saulės dydis yra pusiausvyra tarp išorinio slėgio, kurį sukuria branduolių sintezės metu išsiskirianti energija, ir vidinės traukos jėgos. Per savo 4,5 milijardo gyvenimo metų saulės spindulys tapo maždaug 6 procentais didesnis [šaltinis: Berkeley]. Jis turi pakankamai vandenilio kuro, kad galėtų „sudegti“ maždaug 10 milijardų metų, tai reiškia, kad jam liko šiek tiek daugiau nei 5 milijardai metų, ir per tą laiką jis toliau plėtosis tokiu pat greičiu [šaltinis: Berkeley].

Kai šerdyje pasibaigs vandenilio kuras, jis susitrauks pagal sunkio jėgos svorį; tačiau viršutiniuose sluoksniuose šiek tiek susilieja vandenilis. Kai branduolys susitraukia, jis įkaista ir tai šildo viršutinius sluoksnius, todėl jie plečiasi. Išoriniams sluoksniams plečiantis, saulės spindulys didės ir taps a raudonas milžinas, pagyvenusi žvaigždė.

Raudonos milžiniškos saulės spindulys bus 100 kartų didesnis nei dabar, gulėdamas tiesiai už Žemės orbitos, taigi Žemė pasiners į raudonos milžiniškos saulės branduolį ir bus išgarinta [šaltinis: NASA]. Tam tikru momentu šerdis taps pakankamai įkaitusi, kad helis susilietų su anglimi.

Kai išeis helio kuras, šerdis išsiplės ir atvės. Viršutiniai sluoksniai išsiplės ir išstums medžiagą.

Galiausiai šerdis atvės į a baltasis nykštukas.

Galų gale jis dar labiau atvės iki beveik nematomo juodasis nykštukas. Visas šis procesas užtruks keletą milijardų metų.

Taigi per ateinančius kelis milijardus metų žmonija yra saugi - bent jau saulės egzistavimo prasme. Kitus spėliones spėjama.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie saulę ir susijusias temas, peržiūrėkite nuorodas kitame puslapyje.


Vaizdo Papildas: Saulės moduliai, kaip jie veikia? || paMOKSLAS || S01E06.




Tyrimas


Klimato Pokyčius Lėtai Galime Purkšti Pigiais Chemikalais. Ar Mes Turėtume?
Klimato Pokyčius Lėtai Galime Purkšti Pigiais Chemikalais. Ar Mes Turėtume?

Pasaulis, Nepasirengęs Ekstremaliems Įvykiams, Pavyzdžiui, „Sandy“, Sako Ekspertas
Pasaulis, Nepasirengęs Ekstremaliems Įvykiams, Pavyzdžiui, „Sandy“, Sako Ekspertas

Mokslas Naujienos


„Netflix“ Filmas „Chasing Coral“ Perspėja Apie Niūrią Ateitį Užgrobtiems Rifams
„Netflix“ Filmas „Chasing Coral“ Perspėja Apie Niūrią Ateitį Užgrobtiems Rifams

Nuotraukose: Pasaka Apie Du Cenzorius
Nuotraukose: Pasaka Apie Du Cenzorius

„Viagra“ Ledai Kelia Diskusijas
„Viagra“ Ledai Kelia Diskusijas

Svyruojantys, Iš Kosmoso Matomi Besisukantys Debesys
Svyruojantys, Iš Kosmoso Matomi Besisukantys Debesys

Ar Žemės Sukimasis Turi Įtakos Tualetams Ir Beisbolo Žaidimams?
Ar Žemės Sukimasis Turi Įtakos Tualetams Ir Beisbolo Žaidimams?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com