Солнце - главный источник жизни - Заброшенная лаборатория. Форум

Заброшенная лаборатория. Форум: Солнце - главный источник жизни - Заброшенная лаборатория. Форум

Перейти к содержимому

Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Солнце - главный источник жизни

#1

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 04:29

  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

В центре Солнечной системы находится гигантский газовый шар — ближайшая к нашей планете звезда. Солнце в 330 тысяч раз тяжелее Земли и в 750 раз тяжелее других объектов Солнечной системы вместе взятых. Огромный, по меркам Солнечной системы, шар считается маленькой и неприметной «песчинкой» в Галактике. Солнце — это одна из сотен миллиардов звезд Млечного Пути. Перемещаясь со скоростью 200 километров в секунду, Солнце не приближается к центру Галактики ближе, чем на 25 тысяч световых лет. Для того, чтобы совершить один оборот вокруг центра Млечного Пути, нашему дневному светилу требуется 200 миллионов лет.

Прикрепленное изображение: Солнце.png
0
3

#2

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 04:32

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

Солнце является центром вращения всех объектов Солнечной системы — планет, спутников, астероидов, комет и космической пыли. Оно служит неисчерпаемым источником тепла и света для всего живого на Земле. Наша планета получает от Солнца только лишь мизерную часть всей энергии — не более полумиллиардной доли, но этого с лихвой хватает для обеспечения жизни землян. Солнечное излучение неоднородно — около 45 процентов энергии тратится на инфракрасное излучение, 48 процентов переходит в видимый свет. Лишь 8 процентов приходится на гамма-, рентген-, радио- и ультрафиолетовое излечение — эта часть в компании с потоками заряженных частиц постоянно несется на нашу планету. Земля научилась оберегать себя от негативного влияния этой энергии, прячась в надежном укрытии магнитосферы и атмосферы.


Периодически, от двух до пяти раз в год, на Земле можно наблюдать явления солнечного затмения. Солнце прячется от взгляда землян за лунным диском. Полное затмение обычно происходит мгновенно, частичное – может наблюдаться в течение нескольких минут.
Среди множества ближайших к Земле звезд, изученных астрономами, Солнце считается четвертой звездой по яркости. В отличие от излучения других звезд, удаленных от нашей планеты на расстояние в несколько световых лет, солнечный свет достигает Земли за восемь минут.


0

#3

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 04:41

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

Внутри Солнца «кипит» смесь из заряженных частиц — ядер гелия и водорода. В состав Солнца входят и другие элементы — железо, никель, азот, кислород, сера, кремний, кальций, хром, магний и неон.


Ядро.

Центр Солнца — плотное ядро, в котором протекают реакции термоядерного синтеза. Солнечное ядро имеет радиус около 150 тысяч километров. Плотность вещества составляет порядка 150 тысяч килограмм на кубический метр. Ядро в 150 раз плотнее воды и в 7 раз плотнее осмия - самого плотного металла, известного на сегодняшний день. В ядре сконцентрирован мощнейший источник энергии, питающий все слои Солнца. Температура солнечного ядра достигает 13 миллионов Кельвин.

Прикрепленное изображение: Строение Солнца.png
Зона лучевого переноса.

На расстоянии около 0,2 радиуса от центральной части Солнца расположена зона лучистого переноса - слой, в котором не происходит движением массы, а передача энергии осуществляется в процессе излучения фотонов. Для перемещения каждого фотона от центра звезды к конвекционной зоне необходимы миллионы лет. В верхних слоях зоны лучистого переноса температура составляет 2 миллиона Кельвин, а во внутренней части – достигает 7 миллионов Кельвин.

Конвекционная зона.

Через конвекционную зону энергия центральной части Солнца переходит на поверхность. Передача энергии осуществляется за счет вихревого перемещения вещества. Более холодное вещество, расположенное в верхних слоях солнца, перемещается вглубь, а горячее изучение зоны лучевого переноса поднимается вверх. Так происходит перемешивание массы, сопровождаемое выделением большого количества энергии.

Фотосфера.

Часть Солнца, которую можно разглядеть невооруженным глазом, называется фотосферой. Толщина верхнего слоя составляет порядка 300 километров. Температура фотосферы не превышает 5-6 тысяч Кельвин.

Прикрепленное изображение: Фотосфера.jpg
Хромосфера.

Хромосфера, расположенная над фотосферой, имеет толщину около 8 тысяч километров. Поверхность хромосферы неравномерна - на ней постоянно происходят мощные горячие выбросы, образуются факелы, вспышки и пятна. Яркость излучения хромосферы очень мала по сравнению с яркостью других слоев Солнца, поэтому наблюдение за процессами, происходящими в хромосфере, до недавнего времени были связаны с определенными трудностями. Современные ученые нашли способ исследования хромосферы - в этом им помогают специальный фильтры, пропускающие излучение этого слоя. Температура на различной глубине хромосферы колеблется в пределах 4-20 тысяч Кельвин.

Прикрепленное изображение: Хромосфера и солнечная корона.jpg
Корона.

Солнечная корона представляет собой наружную оболочку, видимую невооруженным глазом только в моменты солнечного затмения. Яркость короны невелика по причине небольшой плотности. Форма солнечной короны может видоизменяться в зависимости от уровня солнечной активности. Корона становится округлой в периоды максимальной активности, вытянутой - при "спокойном" солнце. Температура солнечной короны достигает нескольких миллионов Кельвин. Сильный нагрев солнечной короны провоцирует появление мощных потоков рентгеновского и ультрафиолетового излучения. В структуре короны присутствуют как более активные, так и спокойные участки. Также постоянно происходит образование корональных дыр, через которые на поверхность солнца проникают магнитные потоки.

Прикрепленное изображение: Солнечная корона.png
До недавних пор невыясненным считался вопрос сильнейшего нагрева солнечной короны. Температура этого слоя солнца в тысячи раз превышает температуру фотосферы. Ученые долго не могли понять, что служит источником такого нагрева. На сегодняшний день наиболее вероятной считается гипотеза о нагреве солнечной короны энергией солнечных вспышек.

Солнечный ветер.

Корональные дыры становятся "проводниками" для образования солнечного ветра - потока ионизированных частиц, перемещающихся с огромной скоростью и достигающих границы гелиосферы. Солнечный ветер является фактором, влияющим на возникновения таких явлений, как геомагнитные бури и полярное сияние. Специалисты подсчитали, что ежесекундно солнечный ветер переносит около 1,3х1036 частиц.

Прикрепленное изображение: Солнечный ветер.png
Магнитные поля.

Внутри Солнца происходит формирование магнитных полей различной мощности. Общее магнитное поле распространено по всей массе солнца, при этом средняя напряженность поля приходится на фотосферу, а максимум - на солнечные полюса. Все явления, связанные с образованием магнитных полей на Солнце, называются солнечной активностью. Цикл полного изменения общего магнитного поля Солнца происходит за два цикла солнечной активности, то есть приблизительно за 22 года.
Магнитное поле Солнца в 6 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли. Особенно сильное поле сконцентрировано на так называемых солнечных пятнах. Эти образования могут существовать несколько месяцев или же исчезнуть за пару часов. Солнечные пятна называют «темными» — цвет этих участков изменяется по причине понижения температуры на 1000 градусов. Такая разница температур незначительна по сравнению с температурой Солнца.
Более напряженными и менее регулярными являются локальные магнитные поля мелкого и среднего масштабов. Самые мощные локальные магнитные поля возникают на солнечных пятнах в период максимальной солнечной активности. Возникновение магнитных полей обуславливает появление солнечных вспышек, солнечного ветра, корональных извержений и других активных процессов.

0

#4

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 05:05

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

История исследований.

Люди во все времена считали яркий небесный диск невероятно значимым объектом. В некоторых культурах Солнце, дарящее тепло и свет, воспринималось как божество. Культ дневного светила можно проследить в культуре каждой цивилизации. Древние люди знали, что от Солнца зависит не только погода, климат и урожай, но и вся жизнь в целом.
Исследование Солнца началось еще в древности. Первые астрономы называли солнечный диск планетой. Греческий философ Анаксагор, один из первых исследователей Солнца, сделал вывод, что на небе светит гигантский раскаленный металлический шар. Идею о том, что Солнце является центром вращения планет, впервые высказали древнеиндийские ученые. Древнегреческий астроном и математик Аристарх Самосский первым предпринял попытку вычисления расстояния от Солнца до нашей планеты. Ученый «немного» просчитался, приуменьшив расстояние в 20 раз. Более точными были расчеты Гиппарха, определившего расстояние от Солнца до Луны. Расстояние между Солнцем и Землей было определено лишь в 1672 году. Астрономы Джованни Кассини и Жан Рише, проведя сложные исследования, объявили, что Солнце удалено от Земли на 140 миллионов километров.
В 1128 году английский историк Иоанн Вустерский опубликовал эскизы солнечных пятен.
Новая эра исследования Солнца наступила в 1610 году, когда был изобретен гелиоскоп — телескоп, предназначенный специально для наблюдения за Солнцем. С этого момента изучение небесного светила перешло на новый уровень. Почти одновременно за работу взялись несколько именитых астрономов — Галилео Галилей, Томас Хэрриот, Кристоф Шейнер. Процесс изучения Солнца и его темных пятен не обошелся без научных споров. Шейнер был уверен, что солнечные пятна — это ни что иное, как планеты, проходящие перед Солнцем. Галилей был намного ближе к истине — он первым назвал солнечные пятна частью структуры небесного светила.
В начале 19 столетия появилось новое направление в исследованиях солнца — спектроскопия, наука, изучающая весь спектр солнечного излучения. Исследования в этой области позволили обнаружить главный элемент солнечного тела — гелий, названный в честь древнегреческого бога Солнца.
О том, что Солнце является мощнейшим источником энергии, человечество знало с древних времен. Но долгое время ученым было неизвестно, откуда само светило черпает энергию, которой так щедро делится с землянами. В 1848 году Роберт Майер предположил, что Солнце нагревается в результате мощной бомбардировки метеоритами. Другую теорию предложили Гельмгольц и Кельвин, утверждавшие, что источником Солнечной энергии служит процесс гравитационного сжатия. Однако если бы такая гипотеза была верна, то Солнце должно было возникнуть 20 миллионов лет назад, а потухнуть — уже через 15 миллионов лет.
В прошлом веке ученые поняли, что источник солнечной энергии находится вовсе не вне самого Солнца, а внутри него. О том, что в центре Солнца происходит термоядерная реакция, впервые предположил английский астрофизик Артур Эдингтон. Эта идея быстро вызвала доверие научного мира. В 30-егоды прошлого века американские астрофизики Чандрасекар и Ганс Бете разработали теорию термоядерного синтеза, объясняющую процессы формирования солнечной энергии. После нескольких десятилетий исследований теория термоядерного синтеза, происходящего в звездах, стала считаться единственно верной.

0

#5

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 05:13

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

В ХХ веке исходной точкой для наблюдения за Солнцем все чаще становились ракеты, спутники и космические станции.
В 1957 году «Спутник-2» стал первым инструментом для изучения Солнца из космоса. Фотометры, установленные на борту корабля, измеряли интенсивность ультрафиолетового и рентгеновского излучения.
В 1959 году в работу включились советские межпланетные станции «Луна-1» и «Луна-2». Космические аппараты, предназначенные для исследования Луны, попутно измерили параметры солнечного ветра. В те годы подобные результаты исследований считались уникальными.

Прикрепленное изображение: Луна-1.jpg
В 60-е годы специалисты НАСА запустили серию спутников «Пионер». Главной целью проекта было исследование объектов Солнечной системы и межпланетного пространства. Успешно выполнив свою миссию, спутники предоставили специалистам важнейшие данные о природе солнечного ветра.

Прикрепленное изображение: Пионер.jpg
Вплоть до 70-х годов исследование Солнца осуществлялось совместно с изучением других объектов и явлений солнечной системы. Позже ученые стали создавать оборудование, предназначенное специально для исследования Солнца. Первыми специализированными аппаратами стали спутники «Гелиос», запущенные на гелиоцентрическую орбиту в 70-е годы. Приборы, установленные на спутниках, позволили с большой точностью измерить скорость потока частиц, исходящих из солнечной короны.

Прикрепленное изображение: Helios.jpg
В 1973 году была введена в эксплуатацию солнечная космическая обсерватория Apollo Telescope Mount. Результатом исследований стали важнейшие данные о структуре солнечной короны и корональных выбросах. Ученые смогли наблюдать излучение Солнца в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне, фиксировать многочисленные солнечные вспышки. В ходе исследований были впервые обнаружены корональные дыры.

Прикрепленное изображение: Apollo Telescope Mount.jpg
В 1980 году специалисты НАСА запустили на орбиту Земли космический зонд Solar Maximum Mission. Главной задачей аппарата было исследование излучения солнечных вспышек. Через несколько месяцев после старта SolarMax вышел из строя, так и не выполнив своей функции. Повторный запуск зонда, осуществленный в 1984 году, стал более успешным. В 1989 году Solar Maximum Mission, запущенный повторно, предоставил землянам тысячи уникальных фотоснимков солнечной короны.

Прикрепленное изображение: Solar Maximum Mission.jpg
Космический зонд «Улисс», запущенный в 1990 году, был предназначен для изучения параметров солнечного ветра и магнитного поля вблизи солнечных полюсов. В ходе исследований ученые выяснили, что южный полюс Солнца периодически меняет свое положение. Аппарат «Улисс» функционировал 17 лет, превысив теоретический срок эксплуатации в четыре раза.

Прикрепленное изображение: Улисс.jpg
В 1991 году в процесс исследования Солнца включились японские ученые. Спутник «Yohkoh», созданный совместно с американскими и британскими специалистами, на протяжении 10 лет исследовал рентгеновский диапазон солнечного излучения.

Прикрепленное изображение: Yohkoh.jpg
В 1995 году Европейское космическое агентство совместно с НАСА запустило масштабный проект SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). На борту космического аппарата было установлено 12 сложных приборов для измерения мощности корональных выбросов, изучения солнечного ветра, фиксирования околосолнечных комет. Именно проект SOHO предоставил нам возможность любоваться красивейшими фотоснимками Солнца.

Прикрепленное изображение: SOHO Запуск.jpg
Прикрепленное изображение: SOHO.jpg


0

#6

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 05:17

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

В начале текущего века ученые направили свои усилия на изучение глубинных слоев Солнца. Космический аппарат Genesis, запущенный специалистами НАСА в 2004 году, вышел из строя, успев передать на Землю лишь незначительно количество образцов солнечного ветра.

Прикрепленное изображение: Genesis.jpg
В 2006 году на околоземную орбиту была запущена солнечная обсерватория Solar-B (Hinode), изготовленная по проекту японских ученых. С помощью солнечного оптического телескопа, рентгеновского телескопа и спектрометра ультрафиолетового диапазона аппарат исследовал магнитное поле Солнца и процессы, происходящие в солнечной короне.

Прикрепленное изображение: SOLAR-B.jpg
В том же году состоялся запуск солнечной обсерватории STEREO, состоящей из двух одинаковых космических аппаратов. Оба аппарата вращаются вокруг Солнца, но один из них отстает от Земли, а другой – обгоняет нашу планету. Ученые используют возникший стереоскопический эффект для получения трехмерного изображения процессов, происходящих на Солнце. Главной задачей станции стало исследование корональных выбросов массы и определение источников таких выбросов.

Прикрепленное изображение: STEREO Запуск.jpg
Прикрепленное изображение: Stereo.jpg

В 2009 году российские специалисты запустили спутник «Коронас-Фотон», оборудованный целым комплексом телескопов «Тесис», спектрогелиографами ультрафиолетового диапазона и коронографом. «Коронас-Фотон» был предназначен для фундаментального изучения Солнца и его связей с Землей. Данные, полученные в результате 278-дневной работы аппарата, продолжают обрабатыватьтся по сей день.


Многолетняя успешная эксплуатация спутника SOHO подвигла ученых на запуск аналогичного аппарата — SDO (Solar Dynamics Observatory). С 2010 года спутник регулярно передает ученым ценные снимки солнечного излучения в динамике. В течение ближайших трех лет аппарат будет исследовать динамику всевозможных процессов, происходящих на Солнце. На сегодняшний день это самый масштабный проект в области солнечных исследований.

Прикрепленное изображение: Solar Dynamics Observatory.png



0

#7

Статус: Offline

  kovolchik  18 Июль 2012 - 05:22

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

Прошлое и будущее.

Солнце считается относительно молодой звездой, которая начала свое формирование около 4,59 миллиарда лет назад. Источником возникновения Солнца стала сжатая газопылевая туманность. Водородное облако было подвергнуто воздействию гравитационных сил, повышение внутреннего давления спровоцировало сильнейший нагрев массы. Температура достигла такого уровня, при котором стало возможным протекание термоядерной реакции, что привело к образованию звезды первого типа - Солнца.
Предполагаемая продолжительность жизни Солнца составляет 10 миллиардов лет. Это значит, что на сегодняшний день наше дневное светило находится в самом центре жизненного цикла.
Однажды Солнце станет красным гигантом, предварительно сделав невозможной жизнь на Земле. По прошествии следующих 4-5 миллиардов лет внутри Солнца начнут катастрофически уменьшаться запасы водородного топлива. Быстрое сжатие ядра будет сопровождаться расширением оболочки звезды. Постепенно начнется процесс потери массы - Солнце расширит свои границы, но станет более легким. Внешние слои погибающей звезды достигнут поверхности нашей планеты. Тогда для Земли настанут не самые благоприятные времена - вода превратится в газ, атмосфера рассеется в космосе, а чрезвычайно высокая температура земной поверхности сделает невозможной жизнь на планете.
Постепенно из внешней оболочки Солнца образуется планетарная туманность, в центре которой сформируется белый карлик, который будет медленно, но уверенно остывать. После этого Солнце сможет приносить радость разве что инопланетным астрономам. Но, к счастью, все это случится не ранее, чем через пять миллиардов лет. В наше время о судьбе дневного светила можно не беспокоиться.



0

Поделиться темой:


Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Чтобы ответить в тему нужно Зарегистрироваться , это займет не больше минуты.

Свернуть категорию Похожие темы

  Название темы Автор Статистика Последнее сообщение
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Поиски жизни на Марсе kovolchik 
  • 3 Ответов
  • 3 492 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Экзопланета с высокой вероятностью существования жизни. DDT 
  • 6 Ответов
  • 3 455 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Медвежья спячка - сон ради жизни kovolchik 
  • 2 Ответов
  • 11 295 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Источник питания для беспроводных сенсорных сетей
Новая разработка китайских ученых
kovolchik 
  • 1 Ответов
  • 3 035 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Айсберг как источник жизни. Space 
  • 1 Ответов
  • 4 016 Просмотров

1 человек читают эту тему
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей

Быстрый переход

Рекламные объявления:



Активные темы