Saulė: charakteristikos, fizinė struktūra ir raida

O Saulė ir žvaigždė arčiausiai Žemės, yra maždaug 150 milijonų kilometrų nuo mūsų ir yra atsakingas už visos Saulės sistemos išlaikymą joje sąveikagravitacinis: aštuonios planetos ir kiti ją sudarantys dangaus kūnai, tokie kaip nykštukinės planetos, asteroidai ir kometos.

Pažiūrėktaip pat: Saulės sistema - kilmė, planetos, žvaigždės, įdomybės

Saulės charakteristikos

Saulės sudėtis yra 74% į vandenilis ir 24% į helis, o likusią procentinę dalį sudaro daugiausia deguonies, anglies ir geležis. Visi energijospagaminti Saulės ateina iš proceso Branduolio sintezė dėl aukštos šerdies temperatūros (apie 15 mln. kelvinų) ir milžiniško slėgio.

Vadinasi, mūsų žvaigždė sugeba paversti atomus iš vandenilis helyje, ir skaičiai yra neįtikėtini: kas sekundę Saulė sulydo apie 600 milijonų tonų vandenilio į helį, paversdama dalį tos masės energija elektromagnetinės bangos, kaip gama.

Iš viso saulė sunaudoja apie 4 milijonus tonų savo masės per sekundę, o tai yra daugiau nei pakankamai, kad ji galėtų spindėti kitus 6 ar 7 milijardus metų dėl savo saulės spindulių.

puikumakaronai, kuris yra maždaug 1.98.10³¹ kg, daugiau nei 330 000 kartų viršija Žemės masę.

Dėl savo didžiulės masės gravitacija Saulės paviršiuje pasiekia 274 m / s², 27,4 karto didesnė už Žemės masę. Dėl to išmetimo greitis ten siekia 617 km / s, daugiau nei 2 milijonus kilometrų per valandą.

laikotarpis saulės sukimasis aplink savo ašį yra 27dienų Jūsų Ekvadoras, kad paverčia 7189 km / h, ir nuo 35dienų Jūsų polių. Šis sukimosi periodo skirtumas sukelia diferencinį sukimąsi (vadinamą saulės dinamo), atsakingą už jo didelį magnetinis aktyvumas, nes visa žvaigždėje esanti medžiaga yra jonizuota (plazminėje būsenoje), todėl atsiranda audrossaulės, išsiveržimaikoronarijos ir dėmėssaulės.

Paveiksle turime visapusišką meninę koncepciją, kurioje Saulės dydis lyginamas su kitomis Saulės sistemos planetomis.

skaitytitaip pat: Kas yra branduolio dalijimasis?

fizinė saulės struktūra

Saulę galima suskirstyti į dalis, turinčias skirtingas fizines savybes, žiūrėkite, kurios jos yra:

• Šerdis: ten, kur vyksta branduolių sintezės, o nukleosintezės procesas sudaro apie 25% Saulės masės.
• Radiacinė zona: kur branduolio sukurta elektromagnetinė spinduliuotė atsispindi daugybę kartų, o ištrūkti iš jos vidaus reikia tūkstančių metų.
• Konvektyvinė zona: nestabilus sluoksnis, perduodantis šilumą konvekcijos būdu, šiame regione įvyksta saulės išsiveržimai.
• Fotosfera: išorinį Saulės sluoksnį, būtent tuo pagrindu yra spinduliuojama visa saulės šviesa. Fotosfera yra apie 100 km storio.
• Chromosfera: mažo tankio sluoksnis, žymintis perėjimą tarp saulės atmosferos ir saulės vainiko.
• Karūna: aura plazma skverbiasi per milijonus kilometrų aplink Saulę, jos temperatūra gali siekti 1 000 000 ºC. Manoma, kad ši temperatūra kyla dėl intensyvaus Saulės magnetinio lauko.

saulės amžius

Manoma, kad Saulės amžius yra 4,6 milijardo metų ir tai maždaug 7 milijardai metų, jis bus a raudonas milžinas, kurio pusiaujo spindulys yra 200 kartų didesnis nei dabartinis (iš 6 963,10⁸ m, beveik 109 kartus didesnis už Žemės spindulį) ir iki 5000 kartų ryškesnis, „prarydamas“ mūsų planetos orbitą.

Pasiekusi šį ženklą, Saulė galės sulieti atomus anglies dėl aukštos temperatūros. Paskutiniai Saulės žvaigždžių evoliucijos etapai rodo, kad ši žvaigždė taps a a-N-ABalta - žvaigždžių klasė nepaprastaitankus - dėl branduolio sintezės proceso ir saulės vėjų išmetimo mažiau nei pusė dabartinės masės, suspausto į spindulį iki 17 kartų mažesnis, palikdamas aplink jį didelį žvaigždžių dulkių debesį.

saulės spalva

Saulė laikoma a žvaigždė pagrindinės sekos kategorijos (kuri gamina savo energiją susiliejus vandeniliui), kategorijos a-N-AGeltona. Nepaisant pavadinimo, tai nėra maža ar gelsva žvaigždė, ji iš tikrųjų yra didesnė ir ryškesnė už gerą. dalis žvaigždžių, matomų plika akimi, nepaisant to, kad yra labai toli nuo vienos didžiausių ar daugiau šviečiantis.

būdvardis Geltona, savo ruožtu tai susiję su jo paviršiaus temperatūra (apie 6000 ºC) ir jo šviesumas: tai labai žvaigždė daugiaušalta ir bet mažiaušviečiantis kad balti ir mėlyni skambučiai.

Be to, saulė sugeba gaminti visituilgioįbanga matomos šviesos, todėl žiūrint iš Žemės ribų jos spalva yra Balta. Geltonas tonas, kurį stebime žiūrėdami į šią žvaigždę, atsiranda dėl saulės spindulių sklaidos jiems patekus į atmosfera, žiūrėkite žemiau esančią nuotrauką, padarytą 22 km aukštyje.

Saulės temperatūra

Saulės temperatūra yra gana įvairi ir ją suprasti gali būti gana sudėtinga dėl daugybės ją paaiškinančių sąvokų. O šerdissaulės gali pasiekti 15 milijonų kelvinų, būtent šiame regione helio atomai formuojasi per Susiliejimasbranduolinė. Netoli branduolio esantis regionas, žinomas kaip zonaradioaktyvus, temperatūra gali svyruoti tarp 2 ir 7 milijonai kelvinų.

Radioaktyviosios zonos pakraštyje yra zonakonvekcinis, kur didelės srovės plazma kurie konvekcijos būdu gali perduoti energiją į Saulės išorę. Konvekcinės zonos vidutinė temperatūra yra 2 milijonai kelvinų. Savo ruožtu Saulės paviršius vadinamas fotosfera, vidutinė temperatūra yra Kelvino 5778 m.

Taip pat žiūrėkite: Penki įdomūs faktai apie Saulės sistemą

Saulės radiacija

Saulės gaminama energija iš dalies pasiekia Žemę bangoselektromagnetinis. Žemės paviršiuje saulės spinduliuotės intensyvumas atvyksta į 1366 kW / m² (kilovatai kvadratiniam metrui), ir ši vertė per visą orbitos laikotarpį skiriasi mažiau nei 0,1 proc. Visa ši energija gaunama iš branduolio sintezės, vykstančios Saulės branduolyje ir galinčios vandenilio atomus paversti helio atomais.

Nepaisant to, kad Saulė vaizduojama rausvais tonais, žvelgiant iš Žemės ribų, ji yra balta.

Per garų fiziko lygtį sintezės proceso metu apie 0,7% vandenilio atomų masės virsta energija. Albertas Einšteinas: E = mc². Naudodami šią formulę galime įvertinti, kad kiekviena branduolio sintezė gali išlaisvinti iki 6,8 megaelektrono voltų (MeV).

Apie 1,3% visos Saulės pagamintos energijos yra mažų dalelių, vadinamų, pavidalu neutrinai. Tu neutrinai jie yra tokie maži, kad sugeba praeiti mūsų planetos vidų, neliesdami nė vieno atomo. Saulė skleidžia didžiulį kiekį šių dalelių, kad suprastumėte, čia, Žemėje, mus veikia a srautas 8.10¹⁰ neutrino kvadratiniame centimetre, kas sekundę.

Kaip mes jau žinome, didžioji dalis likusios energijos, kurią gamina Saulė, išsiskiria pavidalu elektromagnetinės bangos. Tu fotonaiįlengvas kurie susidaro saulės šerdyje, jo paviršių gali pasiekti tik praėjus maždaug 170 000 metų laikotarpiui. Taip atsitinka dėl didelio tankio Saulės viduje, todėl, žiūrint į žvaigždę, mūsų akis pasiekianti šviesa buvo sukurta mažiausiai prieš 170 tūkstančių metų. Palikus Saulę, šviesai pasiekti Žemę reikia šiek tiek daugiau nei aštuonias minutes.

Skaityti daugiau: Astronomijos istorija - šio mokslo raida

saulės vėjas

be to elektromagnetinės bangos o iš neutrinų Saulė išmeta didelį kiekį vandenilio ir helio jonų, sukeldama tai, ką mes vadiname vėjassaulės. saulės vėjas yra a plazmaįkaitintas kurie gali važiuoti greičiu iki 900 km / s greičiu. Saulės vėjo temperatūra gali siekti iki 1 milijono laipsnių šilumos. Netoli Žemės jo temperatūra yra apie 200 000 K.

Saulės vėjas sklinda tarpplanetine terpe, palei kompleksą trajektorijaspiralė, vadovaujamasi Saulės sukurtu intensyviu magnetiniu lauku. Jų didelis greitis reiškia, kad šios dalelės Jupiterį pasiekia maždaug per 27 dienas - tą patį laikotarpį, per kurį Saulė per savo ašį užbaigia revoliuciją.

Saulės vainika yra matoma užtemimų metu.

Kai saulės vėjo dalelės susitinka su srityjemagnetinisantžeminis, jie yra pagreitinti ir spiraliniai link Žemės magnetinių polių. Dėl sužadinimo, kurį sukelia trintis tarp saulės vėjo dalelių ir atmosferos, išsiskiria matoma šviesa, liaudyje vadinama Aurorapoliarinis.

Manoma, kad Saulės magnetinė įtaka siekia nuo 84 iki 94 astronominiai vienetai, esant tokiems atstumams, vis dar įmanoma nustatyti saulės vėjo buvimą ir Saulės magnetinio lauko įtaką. Savo ruožtu astronominis vienetas prilygsta atstumui tarp Žemės ir Saulės, tai yra maždaug 150 milijonų kilometrų. Palyginimo tikslais Neptūno planeta yra 30 astronominių vienetų nuo Saulės.

saulės evoliucija

Saulė bent jau „degina“ vandenilį 4,6 milijardo metų. Kai kurie fiziniai modeliai rodo, kad žvaigždė yra iki 10% ryškiau kas milijardą metų, todėl šiandieninė saulė yra apie 40% ryškesnė nei ji buvo jos sukūrimo metu.

O ateityjeapieSaulė bus pažymėtas tuo momentu, kai visas jo vandenilis pavirs heliu. Kai tai atsitiks, jo dydis padidės iki 200 kartų, pasiekdamas Veneros orbitą.

Prie Galutinis jūsų gyvenimo saulė patirs didžiulę žalą žlugtigravitacinis, jo dydis bus sumažintas, kol jis virs a balta nykštukinė žvaigždė. Astronomai mano, kad šiame etape Saulė turės apie 50% dabartinės jūsų masės ir kad jo dydis yra palyginamas su Žemės.

Mano. Rafaelis Helerbrockas