Солнечное излучение

Размещено на http://www.allbest.ru

Муниципальный этап Гагаринских чтений, посвященных 50 - летию полёта в космос первой женщины - космонавт Валентины Терешковой

« Солнечное излучение»

Номинация «Исследование космического пространства»

Выполнила ученица 6 «А» класса

МБОУ СОШ №12 ст. Павловской

Васильева Валерия Александровна

Научный руководитель

Митрофанова Надежда Владимировна

Введение

Я узнала, что Солнце играет исключительную роль в жизни Земли. Солнце не только источник света и тепла, но и первоначальный источник многих других видов энергии (энергии нефти, угля, воды, ветра).

Всего одна пятисот миллионная часть энергии Солнца достигает нашей планеты. Но даже этих «крох» с солнечного «стола» достаточно, чтобы питать и поддерживать все живое на Земле. Но это еще не все. Если эти «крохи» эффективно использовать, то можно с лихвой удовлетворить энергетические потребности современного общества.

В большинстве книг по астрономии говорится, что Солнце -- обычная звезда, «типичный представитель населения космоса».

Солнце - центральное тело солнечной системы

Солнце - центральное светило нашей планетной системы - служит для Земли неиссякаемым источником света и тепла. Под его влиянием из года в год происходит медленные геологические изменения поверхности, формируется климат, рождаются штормы в океане и смерчи в атмосфере. В результате переработки солнечной энергии я узнала, что на нашей планете развивается растительная жизнь. Пища, которую мы едим, - это консервированные солнечные лучи.

Солнце излучает световую энергию во все стороны. До Земли доходит ничтожно малая её часть. Но и эта ничтожно малая часть представляет собой огромную величину. Солнечная энергия, поступающая к Земле всего за несколько суток, равна энергии всех разведанных на нашей планете месторождений угля.

Основные характеристики

Строение солнце корона лучистый нагрев

Солнечная корона

Солнечная корона - самые внешние, очень разряженные слои атмосферы Солнца. Во время полной фазы солнечного затмения вокруг диска Луны, который закрывает от наблюдателя яркую фотосферу, внезапно как бы вспыхивает лучистое жемчужное сияние. Это на несколько секунд становится видимой солнечная Корона. Важной особенностью короны является ее лучистая структура. Лучи бывают различной длины, вплоть до десятка и более солнечных радиусов. После изобретения коронографа, солнечную корону можно наблюдать вне затмений. Общая форма короны меняется с фазами цикла солнечной активности: в годы максимума корона почти сферична, в годы минимума она сильно вытянута вдоль экватора. Корона представляет собой сильно разреженную высокоионизированную плазму с температурой 1 - 2 млн. градусов. Причина столь большого нагрева солнечной короны связана с волновыми движениями, возникающими в конвективной зоне Солнца.

б) Фотосфера

Доступная непосредственному наблюдению светящаяся « поверхность» Солнца называется фотосферой. Фотосфера представляет собой нижний слой солнечной атмосферы, толщина которого 300 - 400 км. Именно она излучает практически всю приходящую к нам солнечную энергию, так как из-за непрозрачности вещества фотосферы солнечное излучение из более глубоких слоев Солнца к нам уже не доходит и их увидеть невозможно. Плотность фотосферы не превышает порядка - 10000 кгм3, а число атомов преобладающего в фотосфере водорода- порядка 100000000000000000 в объеме 1 см 3.

в) Хромосфера

Хромосфера - внешняя область атмосферы Солнца. Яркость хромосферы во много раз меньше яркости фотосферы. Из-за рассеяния солнечного света в земной атмосфере эти слабосветящиеся внешние оболочки не удается видеть вне затмения без специальных приспособлений. Хромосфера простирается до высоты 10 - 14 тыс. км. Я узнала что в самых нижних слоях температура около 5000 К, она начинает постепенно расти, достигая в верхних слоях атмосферы (от 20000 до 50000 К). В хромосфере наблюдаются самые мощные и быстроразвивающиеся процессы, называемые вспышками.

а) Ядро

Это самая внутренняя часть солнца, где из-за высокой температуры и плотности возможны реакции термоядерного синтеза, в ходе которых водород превращается в гелий.

б) Зона лучистого переноса

Представляет собой окружающую ядро область, в которой энергия переносится излучением. Средняя длина свободного пробега фотона - около 1 см. Из-за хаотического характера траектории каждый фотон затрачивает на прохождение этой зоны от 10 до 100 тыс. лет.

в) Конвективная зона

Часть солнца, расположенная между зоной лучистого переноса и поверхностью. Здесь энергия переносится в форме тепла посредством конвективных движений вещества. Из-за инерции движения частиц конвективная зона проникает в зону лучистого переноса, однако степень этого проникновения пока еще недостаточно изучена.

Происхождение

Считается, что Солнце сформировалось примерно 4,59 миллиарда лет назад, когда быстрое сжатие под действием сил гравитации облака молекулярного водорода привело к образованию в нашей области Галактики звезды первого типа звёздного населения.

Солнце возникло из инфракрасного карлика, который, в свою очередь, возник из планеты-гиганта. Планета-гигант еще раньше произошла из ледяной планеты, а та - из кометы. Эта комета произошла на периферии Галактики одним из тех двух способов, которыми происходят кометы на периферии Солнечной системы:

Комета, из которой через много миллиардов лет произошло Солнце, образовалась при дроблении более крупных комет или ледяных планет при их столкновении комета перешла в Галактику из межгалактического пространства.

Но, учитывая массу Солнца и его расстояние от центра Галактики и ее края, можно предположить, что Солнце превратилось из кометы в планету на периферии Галактики, а не в межгалактическом пространстве. Потом, в

процессе ее увеличения, комета превращалась в ледяную планету, планету-гигант.

Эволюция

Предполагается, что Солнце родилось в сжавшейся газопылевой туманности. Есть, по крайней мере, две теории относительно того, что дало толчок первоначальному сжатию туманности. Согласно одной из них предполагается, что один из спиральных рукавов нашей галактики проходил через нашу область пространства примерно 5 млрд. Это могло вызвать легкое сжатие и привести к формированию центров тяготения в газопылевом облаке. Действительно, сейчас вдоль спиральных рукавов мы видим довольно большое количество молодых звезд и светящихся газовых облаков. Другая теория предполагает, что где-то недалеко (по масштабам Вселенной, конечно) взорвалась древняя массивная сверхновая звезда. Возникшая ударная волна могла быть достаточно сильной, чтобы инициировать звездообразование в "нашей" газопылевой туманности. В пользу этой теории говорит то, что ученые, изучая метеориты, обнаружили довольно много элементов, которые могли образоваться при взрыве сверхновой.

Далее, когда столь грандиозная масса (2*1030кг) сжималась под действием сил гравитации, она сама себя сильно разогрела внутренним давлением до температур, при которых в ее центре смогли начаться термоядерные реакции. В центральной части температура на Солнце равна 15000000K, а давление достигает сотни миллиардов атмосфер. Так зажглась новорожденная звезда (не путайте с новыми звездами).

В основном Солнце в начале своей жизни состояло из водорода. Именно водород в ходе термоядерных реакций превращается в гелий, при этом выделяется энергия, излучаемая Солнцем. Солнце принадлежит к типу звезд, называемых желтыми карликами. Оно - звезда главной последовательности и относится к спектральному классу G2. Масса одинокой звезды довольно однозначно определяет ее судьбу. За время жизни (~5 миллиардов лет), в центре нашего светила, где температура достаточно высока, сгорело около половины всего имеющегося там водорода.

Я узнала, что после того, как в центре светила водород будет на исходе, Солнце увеличится в размерах, станет красным гигантом. Это сильнейшим образом скажется на Земле: повысится температура, океаны выкипят, жизнь станет невозможной. Затем, исчерпав "топливо" совсем и не имея более сил держать внешние слои красного гиганта, наша звезда закончит свою жизнь

как белый карлик, порадовав неведомых нам внеземных астрономов будущего новой планетарной туманностью, форма которой может оказаться весьма причудливой благодаря влиянию планет. В истории астрономии можно отметить 4 основных этапа, характеризующихся различными средствами наблюдений. На 1-м этапе, относящемся к глубокой древности, люди с помощью специальных приспособлений научились определять время

и измерять углы между светилами на небесной сфере. Повышение точности отсчётов достигалось главным образом увеличением размеров инструментов, 2-й этап относится к началу 17 в. и связан с изобретением телескопа и повышением с его помощью возможностей глаза при астрономических наблюдениях. С введением в практику астрономических наблюдений спектрального анализа и фотографии в середине 19 в. начался 3-й этап. Астрографы и спектрографы дали возможность получить сведения о химических и физических свойствах небесных тел и их природе. Развитие радиотехники, электроники и космонавтики в середине 20 в. привело к возникновению радиоастрономии и внеатмосферной астрономии. Первым астрономическим инструментом можно считать вертикальный шест, закрепленный на горизонтальной площадке, - гномон, позволявший определять высоту Солнца, многих столетий.

Заключение

Как автомобиль с умело отлаженными механизмами говорит нам кое-что о мастерстве работавшего с ним автомеханика, так и наше Солнце -- в сравнении с другими небесными телами -- говорит нам многое. Исключительные особенности нашей домашней звезды, благодаря которым на Земле существует жизнь, ясно свидетельствуют о том, что эта звезда -- дело рук мудрого и всесильного Конструктора и Творца.

Литература

Энциклопедия для детей. Т.8. Астрономия. - 2-е изд., исп. /Глав. Ред. М.Д. Аксёнова. - М.: Авантаж, 1998.

И.С. Шкловский. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. - М.: Наука, 1997.

И.С. Шкловский. Вселенная, жизнь, разум. - М.: Наука, 1976.

Приложения

Размещено на http://www.allbest.ru