Ήλιος: χαρακτηριστικά, φυσική δομή και εξέλιξη

Ο Ήλιος και το αστέρι πιο κοντά στη Γη, απέχει περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα από εμάς και είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση ολόκληρου του Ηλιακού Συστήματος σε αυτό ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗβαρυτική: οκτώ πλανήτες και τα άλλα ουράνια σώματα που το συνθέτουν, όπως νάνοι πλανήτες, αστεροειδείς και κομήτες.

Κοίταεπίσης: Ηλιακό σύστημα - προέλευση, πλανήτες, αστέρια, περιέργειες

Χαρακτηριστικά του ήλιου

Η σύνθεση του Ήλιου είναι 74% σε υδρογόνο και 24% σε ήλιο, με το υπόλοιπο ποσοστό που σχηματίζεται κυρίως από οξυγόνο, άνθρακας και σίδερο. Ολα τα ενέργειαπαράγεται από τον Ήλιο προέρχεται από τη διαδικασία του Πυρηνική σύντηξη λόγω των υψηλών θερμοκρασιών του πυρήνα του (περίπου 15 εκατομμύρια kelvin) και της τεράστιας πίεσης.

Κατά συνέπεια, το αστέρι μας μπορεί να μετατρέψει άτομα από υδρογόνο στο ήλιο, και οι αριθμοί είναι απίστευτοι: κάθε δευτερόλεπτο, ο Ήλιος συγχωνεύει περίπου 600 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου σε ήλιο, μετατρέποντας μέρος αυτής της μάζας σε ενέργεια, με τη μορφή Ηλεκτρομαγνητικά κύματα, σαν το γάμμα.

Συνολικά, ο ήλιος καταναλώνει περίπου 4 εκατομμύρια τόνους της μάζας του ανά δευτερόλεπτο, ρυθμό περισσότερο από αρκετό για να τον κρατήσει να λάμπει για τα επόμενα 6 ή 7 δισεκατομμύρια χρόνια, λόγω του μεγάλοςζυμαρικά, που είναι περίπου 1.98.1031 κιλά, περισσότερο από 330.000 φορές τη μάζα της Γης.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Λόγω της τεράστιας μάζας του, το βαρύτητα στην επιφάνεια του Ήλιου φτάνει 274 m / s², 27,4 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης. Αυτό κάνει την ταχύτητα εξάτμισης να φτάσει τα 617 km / s, περισσότερο από 2 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα.

η περίοδος του περιστροφή του ήλιου γύρω από τον άξονά του είναι 27μέρες για το δικό σας Εκουαδόρ, που γυρίζει το 7189 km / h και από 35μέρες για το δικό σας πόλους. Αυτή η διαφορά στην περίοδο περιστροφής παράγει μια διαφορική περιστροφή (που ονομάζεται ηλιακό δυναμό), υπεύθυνη για τη μεγάλη της μαγνητική δραστηριότητα, δεδομένου ότι όλη η ύλη που υπάρχει στο αστέρι ιονίζεται (στην πλασματική κατάσταση), δημιουργώντας το καταιγίδεςηλιακός, εκρήξειςστεφανιαία και λεκέδεςηλιακός.

Στο σχήμα, έχουμε μια καλλιτεχνική αντίληψη πλήρους κλίμακας που συγκρίνει το μέγεθος του Ήλιου με άλλους πλανήτες στο Ηλιακό Σύστημα.
Στο σχήμα, έχουμε μια καλλιτεχνική αντίληψη πλήρους κλίμακας που συγκρίνει το μέγεθος του Ήλιου με άλλους πλανήτες στο Ηλιακό Σύστημα.

ανάγνωσηεπίσης: Τι είναι η πυρηνική σχάση;

φυσική δομή του ήλιου

Ο Ήλιος μπορεί να χωριστεί σε μέρη με διαφορετικές φυσικές ιδιότητες, δείτε ποια είναι:

  • Πυρήνας: όπου συμβαίνουν πυρηνικές συντήξεις και η διαδικασία νουκλεοσύνθεσης αντιπροσωπεύει περίπου το 25% της μάζας του Ήλιου.
  • Ζώνη ακτινοβολίας: όπου η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται από τον πυρήνα αντανακλάται πολλές φορές και χρειάζεται χιλιάδες χρόνια για να ξεφύγει από το εσωτερικό του.
  • Αγωγική ζώνη: Ένα ασταθές στρώμα που μεταδίδει θερμότητα μέσω μεταφοράς, συμβαίνει ηλιακή έκρηξη σε αυτήν την περιοχή.
  • Photosphere: το εξώτατο στρώμα του Ήλιου, σε αυτή τη βάση ακτινοβολείται όλο το φως του ήλιου. Το φωτόσφαιρο έχει πάχος περίπου 100 χλμ.
  • Χρωμόσφαιρα: ένα στρώμα χαμηλής πυκνότητας που σηματοδοτεί τη μετάβαση μεταξύ της ηλιακής ατμόσφαιρας και της ηλιακής κορώνας.
  • Στέμμα: μια αύρα του πλάσμα αίματος που διαπερνά εκατομμύρια χιλιόμετρα γύρω από τον Ήλιο, η θερμοκρασία του μπορεί να φτάσει τους 1.000.000 ºC. Αυτή η θερμοκρασία πιστεύεται ότι προκύπτει λόγω του έντονου μαγνητικού πεδίου του Ήλιου.

εποχή του ήλιου

Υπολογίζεται ότι η ηλικία του Ήλιου είναι 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και αυτό, περίπου 7 δισεκατομμύρια χρόνια, θα είναι κόκκινο γίγαντα, με ακτίνα ισημερινού 200 φορές μεγαλύτερη από την τρέχουσα (από 6.963.108 m, σχεδόν 109 φορές την ακτίνα της Γης) και έως και 5000 φορές πιο φωτεινή, «καταπίνοντας» την τροχιά του πλανήτη μας.

Μόλις φτάσει αυτό το σημάδι, ο Ήλιος θα είναι σε θέση να συντήξει άτομα άνθρακας λόγω υψηλών θερμοκρασιών. Τα τελικά στάδια της αστρικής εξέλιξης του Ήλιου δείχνουν ότι αυτό το αστέρι θα γίνει α-Ν-ΑΛευκό - μια κατηγορία αστεριών επακρώςπυκνός - παρουσιάζοντας λιγότερο από το ήμισυ της τρέχουσας μάζας του λόγω της διαδικασίας πυρηνικής σύντηξης και της εκπομπής ηλιακών ανέμων, συμπιεσμένων σε ακτίνα έως 17 φορές μικρότερο, αφήνοντας ένα μεγάλο σύννεφο αστροσκοπίας γύρω του.

χρώμα του ήλιου

Ο ήλιος θεωρείται α αστέρι της κύριας ακολουθίας (που παράγει την ενέργειά του μέσω της σύντηξης υδρογόνου), κατηγορίας α-Ν-ΑΚίτρινος. Παρά το όνομα, δεν είναι ένα μικρό ή κιτρινωπό αστέρι, είναι πραγματικά μεγαλύτερο και φωτεινότερο από ένα καλό. μέρος των αστεριών που είναι ορατά με γυμνό μάτι, παρά το γεγονός ότι απέχουν πολύ από το να είναι ένα από τα μεγαλύτερα ή περισσότερα φωτεινός.

το επίθετο Κίτρινος, με τη σειρά του, σχετίζεται με τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του (περίπου 6000 ºC) και του φωτεινότητα: αυτό είναι ένα πολύ αστέρι περισσότεροκρύο και τίποτε λιγότεροφωτεινός ότι οι λευκές και μπλε κλήσεις.

Επιπλέον, ο Ήλιος μπορεί να παράγει όλαεσείςμήκησεκύμα ορατού φωτός, έτσι ώστε όταν το βλέπετε έξω από τη Γη, το χρώμα του είναι λευκό. Ο κίτρινος τόνος που παρατηρούμε όταν κοιτάμε αυτό το αστέρι εμφανίζεται λόγω της διασποράς των ακτίνων του ήλιου καθώς μπαίνουν στο ατμόσφαιρα, δείτε την παρακάτω φωτογραφία, με ύψος 22 χλμ.

Η θερμοκρασία του ήλιου

Η θερμοκρασία του Ήλιου είναι αρκετά ποικίλη και μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκη για να κατανοηθεί, λόγω του μεγάλου αριθμού εννοιών που εμπλέκονται στην εξήγησή του. Ο πυρήναςηλιακός φτάνω 15 εκατομμύρια kelvin, είναι σε αυτήν την περιοχή όπου τα άτομα ηλίου σχηματίζονται μέσω του Σύντηξηπυρηνικός. Η περιοχή κοντά στον πυρήνα, γνωστή ως ζώνηραδιενεργός, μπορεί να έχουν θερμοκρασίες που κυμαίνονται μεταξύ 2 και 7 εκατομμύρια kelvin.

Στα περιθώρια της ραδιενεργού ζώνης, είναι το ζώνημεταγωγικό, όπου μεγάλα ρεύματα πλάσμα αίματος που μπορούν να μεταδώσουν ενέργεια στο εξωτερικό του Ήλιου μέσω της μεταφοράς. Η ζώνη μεταφοράς έχει μέση θερμοκρασία 2 εκατομμύρια kelvin. Η επιφάνεια του Ήλιου, με τη σειρά της, ονομάζεται φωτοσφαιρα, έχει μέση θερμοκρασία 5778 από τον kelvin.

Δείτε επίσης: Πέντε διασκεδαστικά γεγονότα για το Ηλιακό Σύστημα

Ηλιακή ακτινοβολία

Η ενέργεια που παράγεται από τον Ήλιο φτάνει εν μέρει στη Γη με τη μορφή κυματιστάηλεκτρομαγνητικός. Στην επιφάνεια της γης, το ένταση ηλιακής ακτινοβολίας φτάνει στις 1366 kW / m² (κιλοβάτ ανά τετραγωνικό μέτρο) και αυτή η τιμή κυμαίνεται κατά λιγότερο από 0,1 τοις εκατό σε ολόκληρη την τροχιακή περίοδο. Όλη αυτή η ενέργεια προέρχεται από πυρηνικές συντήξεις που λαμβάνουν χώρα στον πυρήνα του Ήλιου και είναι ικανές να μετατρέψουν άτομα υδρογόνου σε άτομα ηλίου.

Παρόλο που εκπροσωπείται σε κοκκινωπούς τόνους, ο Ήλιος, όταν παρατηρείται έξω από τη Γη, είναι λευκός.
Παρόλο που εκπροσωπείται σε κοκκινωπούς τόνους, ο Ήλιος, όταν παρατηρείται έξω από τη Γη, είναι λευκός.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύντηξης, περίπου 0,7% της μάζας των ατόμων υδρογόνου μετατρέπεται σε ενέργεια, σύμφωνα με την εξίσωση του διάσημου φυσικού. Albert Einstein: E = mc². Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, μπορούμε να εκτιμήσουμε ότι κάθε πυρηνική σύντηξη μπορεί να απελευθερώσει έως και 6,8 megaelectron volt (MeV).

Περίπου το 1,3% της ενέργειας που παράγεται από τον Ήλιο έχει τη μορφή μικροσκοπικών σωματιδίων που ονομάζονται νετρίνα. Εσείς νετρίνα είναι τόσο μικρά που μπορούν να διασχίσουν το εσωτερικό του πλανήτη μας χωρίς να αγγίξουν ούτε ένα άτομο. Ο Ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα αυτών των σωματιδίων, για να σας δώσει μια ιδέα, εδώ στη Γη είμαστε εκτεθειμένοι σε ένα ροή 8.1010 νετρίνα ανά τετραγωνικό εκατοστό, κάθε δευτερόλεπτο.

Όπως ήδη γνωρίζουμε, μεγάλο μέρος της υπόλοιπης ενέργειας που παράγεται από τον Ήλιο εκπέμπεται με τη μορφή Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Εσείς φωτόνιασεφως που δημιουργούνται στον ηλιακό πυρήνα καταφέρνουν να φτάσουν στην επιφάνειά του μετά από μια περίοδο περίπου 170.000 ετών. Αυτό συμβαίνει λόγω της υψηλής πυκνότητας μέσα στον Ήλιο, επομένως, όταν κοιτάζουμε το αστέρι, το φως που φτάνει στα μάτια μας παρήχθη τουλάχιστον 170 χιλιάδες χρόνια πριν. Αφού φύγει από τον Ήλιο, το φως διαρκεί πάνω από οκτώ λεπτά για να φτάσει στη Γη.

Διαβάστε περισσότερα: Ιστορία της αστρονομίας - η εξέλιξη αυτής της επιστήμης

ηλιακός άνεμος

Επιπρόσθετα Ηλεκτρομαγνητικά κύματα και από τα νετρίνα, ο Ήλιος εκτοξεύει μια μεγάλη ποσότητα ιόντων υδρογόνου και ηλίου, προκαλώντας αυτό που αποκαλούμε άνεμοςηλιακός. ο ηλιακός άνεμος είναι α πλάσμα αίματοςθερμός που μπορεί να ταξιδέψει με ταχύτητες έως 900 χλμ / δευτερόλεπτο. Η θερμοκρασία του ηλιακού ανέμου μπορεί να φτάσει τους 1 εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου. Κοντά στη Γη, η θερμοκρασία του είναι περίπου 200.000 Κ.

Ο ηλιακός άνεμος διαδίδεται μέσω του διαπλανητικού μέσου, κατά μήκος ενός συγκροτήματος τροχιάσπειροειδής, καθοδηγείται από το έντονο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον Ήλιο. Η υψηλή τους ταχύτητα σημαίνει ότι αυτά τα σωματίδια φτάνουν στον Δία σε περίπου 27 ημέρες, την ίδια περίοδο που χρειάζεται ο Ήλιος για να ολοκληρώσει μια επανάσταση γύρω από τον άξονά του.

Η ηλιακή κορώνα είναι ορατή κατά τη διάρκεια των εκλείψεων.
Η ηλιακή κορώνα είναι ορατή κατά τη διάρκεια των εκλείψεων.

Όταν τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου πληρούν το πεδίομαγνητικόςγήινος, Επιταχύνονται και στρέφονται προς τους μαγνητικούς πόλους της Γης. Η διέγερση που προκαλείται από τριβή μεταξύ των σωματιδίων του ηλιακού ανέμου και της ατμόσφαιρας έχει ως αποτέλεσμα την εκπομπή ορατού φωτός, γνωστό ως Αυγήπολικός.

Εκτιμάται ότι η μαγνητική επίδραση του Ήλιου εκτείνεται μεταξύ 84 και 94 αστρονομικές μονάδες, σε αυτές τις αποστάσεις, είναι ακόμα δυνατό να εντοπιστεί η παρουσία του ηλιακού ανέμου και η επίδραση του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου. Η αστρονομική μονάδα, με τη σειρά της, ισοδυναμεί με την απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου, δηλαδή περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Για λόγους σύγκρισης, ο πλανήτης Ποσειδώνας βρίσκεται 30 αστρονομικές μονάδες από τον Ήλιο.

εξέλιξη του ήλιου

Ο Ήλιος «καίει» υδρογόνο τουλάχιστον 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Ορισμένα φυσικά μοντέλα δείχνουν ότι το αστέρι είναι μέχρι 10% πιο φωτεινό κάθε δισεκατομμύριο χρόνια, οπότε ο σημερινός ήλιος είναι περίπου 40% πιο φωτεινός από ότι ήταν κατά τη στιγμή της δημιουργίας του.

Ο μελλοντικόςτουΉλιος θα σημειωθεί από τη στιγμή που όλο το υδρογόνο σας μετατρέπεται σε ήλιο. Όταν συμβεί αυτό, το μέγεθός του θα αυξηθεί έως και 200 ​​φορές, φτάνοντας στην τροχιά της Αφροδίτης.

Στο Τελικός της ζωής σας, ο ήλιος θα υποστεί ένα τεράστιο κατάρρευσηβαρυτική, το μέγεθός του θα μειωθεί έως ότου μετατραπεί σε α λευκό νάνος αστέρι. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι, σε αυτό το στάδιο, ο Ήλιος θα έχει περίπου 50% της τρέχουσας μάζας σας και ότι το μέγεθός του είναι συγκρίσιμο με αυτό της Γης.

Από εμένα, Rafael Helerbrock

Εικόνες ενός αντικειμένου μεταξύ δύο επιπέδων καθρεπτών. Σχηματισμός εικόνας μεταξύ καθρεπτών

Εικόνες ενός αντικειμένου μεταξύ δύο επιπέδων καθρεπτών. Σχηματισμός εικόνας μεταξύ καθρεπτών

Γνωρίζουμε ότι ένα επίπεδο καθρέφτη είναι μια επίπεδη επιφάνεια που αντανακλά μια δέσμη φωτός σε...

read more
Θερμική χωρητικότητα. Ορισμός της θερμικής χωρητικότητας

Θερμική χωρητικότητα. Ορισμός της θερμικής χωρητικότητας

Ο θερμική χωρητικότητα καθορίζει το ποσότητα θερμότητας που πρέπει να λάβει ένα σώμα για να το αλ...

read more

Το βάζο του Dewar. Το βάζο Dewar ή θερμική φιάλη

Έχετε ένα βάζο Dewar;Μια ερώτηση όπως αυτή θα εκπλήξει πολλούς και επειδή δεν ξέρουν τι είναι, η ...

read more
instagram viewer