Карточка что такое солнце

Составлена первая подробная карта одной из границ Солнечной системы

Солнечная система не заканчивается Плутоном или ледяным поясом астероидов в облаке Оорта. На самом деле она настолько огромна, что «Вояджер-1» – самый отдаленный объект, созданный человеком и отправленный в космос – бороздит пространство более 40 лет, но по-прежнему не покинул сферу влияния нашей звезды. Роботизированный космический аппарат находится на расстоянии около 22,5 миллиарда километров от нашей звезды. Это примерно в четыре раза больше среднего расстояния от Солнца до ледяного Плутона. И хотя большая часть Солнечной системы выглядит как пустое пространство, на самом деле она населена солнечным ветром и другим электромагнитным излучением, исходящим от звезды. Сфера влияния Солнца разделена на различные ключевые области, одной из которых является гелиосфера – пузырчатая область Солнечной системы, которая движется вместе с Солнцем через межзвездное пространство. Гелиосфера заполнена солнечным магнитным полем, протонами и электронами солнечного ветра (заряженными частицами, исходящими от звезды). В ходе нового исследования астрономам наконец удалось определить форму гелиосферы и создать трехмерную карту, отображающую влияние солнечного ветра на окружающий космос.

Теперь у нас есть трехмерная карта одной из границ Солнечной системы. Ученые впервые нанесли на карту границы межзвездного пространства.

Границы Солнечной системы

По своей сути гелиосфера является массивным пузырем, окружающим Солнечную систему и простирающимся на десятки миллиардов миль. Этот пузырь также защищает нас от вредного межзвездного излучения. Недавно, как сообщает Science Alert, исследователи обнаружили некоторые новые детали относительно этого сложного участка Вселенной – им удалось создать первую в истории карту границ гелиосферы, где солнечные ветры останавливаются межзвездной средой.

Астрономы из Лос-Аламосской национальной лаборатории также определили форму гелиосферы и создали трехмерную карту, отображающую влияние солнечного ветра нашей звезды на окружающую Вселенную.

Используя данные со спутника NASA NASA Interstellar Boundary Explorer или IBEX, который измеряет заряженные частицы, выброшенные из самой внешней области гелиосферы, авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal, нанесли этот регион на карту с беспрецедентной детализацией. Новая трехмерная карта позволит ученым лучше понять, как взаимодействуют солнечные и межзвездные ветры.

Гелиосфера и отмеченные рядом космические роботизированные аппараты Вояджер-1 и Вояджер-2.

Примечательно, что ранее миссия NASA New Horizons обеспечила измерения улавливаемых ионов – частиц, которые ионизируются в космосе, улавливаются и движутся вместе с солнечным ветром. Эти улавливаемые ионы намного горячее, чем другие частицы солнечного ветра

«Физические модели предполагали существование этой границы в течение многих лет, но мы впервые действительно смогли измерить ее и составить трехмерную карту, – отметил ведущий автор нового исследования Дэн Райзенфельд из Национальной лаборатории Лос-Аламоса.

Подробная карта гелиосферы

Райзенфельд использовал хитроумную технику, подобную той, что используют летучие мыши (сонар) для обнаружения своего окружения. Вместо того, чтобы обнаруживать отраженные акустические волны, астрономы измерили энергетические нейтральные атомы (ENAS) — частицы, возникающие в результате столкновений между солнечными и межзвездными ветрами — чтобы создать карту гелиосферы. Там, где количество ENA увеличивается, скорее всего пролегает ее граница.

Как объясняют исследователи, «сигнал» солнечного ветра, посылаемый Солнцем, варьируется по силе, образуя уникальную картину. Им также удалось определить расстояние до области источника ENA в определенном направлении.

«Теперь мы можем увидеть границу гелиосферы так же, как летучая мышь использует сонар, чтобы «увидеть» стены пещеры, – пишут авторы научной работы.

Так выглядит реальная карта гелиосферы – области вокруг Солнца, заполненной солнечным ветром и солнечными магнитными полями.

Ранее моделирование, в ходе которого были получены цифры из измерений галактических космических лучей (косвенный показатель ENAs), показало, что гелиосфера солнечной системы имеет форму круассана, а не кометы. Однако недавно опубликованная трехмерная карта предполагает, что пузырь солнечного ветра все-таки похож на комету, хотя неопределенности относительно истинной формы гелиосферы по-прежнему существуют.

Новая карта показывает, что кратчайшее расстояние между Солнцем и гелиопаузой в направлении, обращенном к межзвездному ветру, составляет 120 астрономических единиц (одна астрономическая единица-это расстояние от Земли до Солнца). В противоположном направлении гелиопауза простирается по меньшей мере на 350 астрономических единиц от Солнца. Но и это еще не все.

Сигнал солнечного ветра, посылаемый Солнцем, варьируется по силе, образуя уникальную картину, отмечают авторы научной работы.

Гелиосфера действительно может иметь более странную форму, а ее определение невероятно важно с практической точки зрения. Дело в том, что гелиосфера блокирует 75% галактических космических лучей, которые могут повредить космические корабли, аппараты и даже ДНК астронавтов.

Источник

Солнечные карты и инсоляционные графики.

Определение продолжительности суточной инсоляции для различных широт и времени года осуществляют с помощью солнечных карт, на которых небо представлено как полусфера, опирающаяся па горизонт с координатной сеткой в виде концентрических окружностей, описанных из точки зенита, — для отсчета высоты стояния солнца — системы дуг, радиалыю исходящих из точки зенита к горизонту, — для отсчета азимута солнца. Образованная таким образом координатная сетка спроектирована на горизонтальную плоскость, на которую нанесены траектории движения солнца по месяцам с отметками времени (рис. 2.14).

Солнечные карты выполнены для каждой широты с интервалом в 10 е . Данные о продолжительности инсоляции, полученные из них, относятся к точкам под открытым небосводом и являются теоретически максимально возможными для данной местности. В действительности затеняющие факторы, такие, как выступающие части зданий и конструктивных элементов, существующая застройка и др., значительно сокращают суточный период инсоляции.

Для определения продолжительности инсоляции помещения через окно (при отсутствии других затеняющих элементов) необходимо установить предельные горизонтальный и вертикальный углы окна с учетом толщины обрамляющих его стен. Предельный горизонтальный угол определяется диагоналями в плане окна; предельный вертикальный — углом между диагональю окна на вертикальном поперечном разрезе и линией, перпендикулярной плоскости окна.

Рис. 2.14. Солнечная орта для 50′ с. ш.

Траектория движения солнца

После определения горизонтального и вертикального углов окна продолжительность инсоляции устанавливается в следующей последовательности: 1) линия окна в плане и горизонтальный угол окна изображаются иа кальке и накладываются па солнечную карту таким образом, чтобы центр окна (точка F) совместился с центром карты, а линия окна была соответствующим образом ориентирована по сторонам горизонта (рис.. 2.1(S); 2) на радиусе, перпендикулярном к линии окна, от точки F откладывается размер его вертикального угла, для чего используются концентрические окружности — координаты, соответствующие вертикальным углам; 3) полученную точку М наибольшего затенения верхней гранью окна нужно соединить плавной дугой с пересечением линии окна и окружности горизонта (получается кривая затенения в пределах вертикальных углов ленточного окна без простенков); 4) совмещением горизонтального угла окна и построенной кривой получают кривую затенения в пределах горизонтального и вертикального углов окна; 5) пересечение кривой затенения окна г. траекториями движения солнца позволяет отсчитать на них время в различные периоды года.

Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 103 ; Нарушение авторских прав

Источник

Солнце

Солнце выступает центром и источником жизни для нашей Солнечной системы. Звезда относится к классу желтых карликов и занимает 99.86% всей массы нашей системы, а гравитация по силе преобладает над всеми небесными телами. В древности люди сразу поняли, какое значение имеет Солнце для земной жизни, поэтому упоминание о яркой звезде встречается в самых первых текстах и наскальных рисунках. Это было центральное божество, правящее над всеми.

Интересные факты

Давайте изучим самые интересные факты о Солнца — единственной звезде Солнечной системы.

Если мы заполняем нашу звезду Солнце, то внутри поместится 960000 Земель. Но если их сжать и лишить свободного пространства, то количество увеличится до 1300000. Поверхностная площадь Солнца в 11990 раз больше земной.

По массе превосходит земную в 330000 раз. Примерно ¾ отведено на водород, а остальное – гелий.

Разница между экваториальным и полярным диаметрами Солнца составляет всего 10 км. А значит, перед нами одно из наиболее приближенных к сфере небесных тел.

В ядре Солнца такая температура возможна благодаря синтезу, где водород трансформируется в гелий. Обычно горячие объекты поддаются расширению, поэтому наша звезда могла бы взорваться, но удерживается мощной гравитацией. При этом температура поверхности Солнца равна «всего» 5780 °C.

Когда Солнце израсходует весь водородный запас (130 млн. лет), то перейдет к гелию. Это заставит ее увеличиваться в размерах и поглощать первые три планеты. Это этап красного гиганта.

После красного гиганта оно рухнет и оставит сжатую массу в шарике земного размера. Это стадия белого карлика.

Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км. Скорость света – 300000 км/с, поэтому лучу требуется 8 минут и 20 секунд. Но важно также понимать, что ушли миллионы лет, прежде чем фотоны света перешли с солнечного ядра на поверхность.

Солнце отдалено от галактического центра на 24000-26000 световых лет. Поэтому на орбитальный путь тратит 225-250 млн. лет.

Земля движется по эллиптическому орбитальному пути, поэтому удаленность составляет 147-152 млн. км (астрономическая единица).

Возраст Солнца – 4.5 млрд. лет, а значит оно уже сожгло примерно половину водородного запаса. Но процесс будет продолжаться еще 5 млрд. лет.

Солнечные вспышки выделяются в период магнитных бурь. Мы видим это в качестве формирования солнечных пятен, где скручиваются магнитные линии и вращаются словно земные торнадо.

Солнечный ветер представляет собою поток заряженных частичек, проходящих сквозь всю Солнечную систему на ускорении в 450 км/с. Ветер появляется там, где распространяется магнитное поле Солнца.

Само слово произошло от древнеаглийского, обозначающего «юг». Есть также готические и германские корни. До 700 года н.э. воскресенье называли «солнечный день». Свою роль сыграл и перевод. Изначальное греческое «heméra helíou» перешло в латинское «dies solis».

Характеристика

Сравнительные размеры Солнца и планет Солнечной системы. Расстояние между объектами на соблюдено

Солнце — звезда главной последовательности G-типа с абсолютной величиной 4.83, что ярче примерно 85% других звезд в галактике, многие из которых выступают красными карликами. При диаметре 696342 км и массе – 1.988 х 10 30 кг Солнце в 109 раз крупнее Земли и в 333000 раз массивнее.

Это звезда, поэтому плотность меняется в зависимости от слоя. Средний показатель достигает 1.408 г/см 3 . Но ближе к ядру увеличивается до 162.2 г/см 3 , что в 12.4 раз превосходит земную.

В небе кажется желтым, но истинный цвет – белый. Видимость создается атмосферой. Температура возрастает с приближенностью к центру. Ядро нагревается до 15.7 млн. К, корона – 5 млн. К, а видимая поверхность – 5778 К.

Физические характеристики Солнца

Читайте также:

А) выбора карты (выбор из появляющегося списк
Билет № 53 Программные средства обработки графики. Программные пакеты для работы с растровой и векторной графикой, их основные функции. Обработка полноцветных изображений
Виды компьютерной графики. Цветовые модели. Кодирование цвета.
Вопрос 28. Генетические карты.
Графика. Физические основы кодирования графики. Разрешение, глубина цвета, цветовая модель (RGB, HSV, Lab). Несжатые графические форматы — RAW, BMP, PCX, PCT (для Mac), TIFF.
Группы сцепления генов в хромосомах. Карты хромосом, определение понятия, принципы их построения.
Инструкция по заполнению карты
Инструкция по составлению сетевой карты
Интенсификация учебной деятельности на уроках черчения. дидактический материал при обучении графике. оборудование кабинета графики.
Карты потоков.

Экваториальный
Средний диаметр	1,392·10 9 м

радиус 6,9551·10 8 м Длина окружности экватора 4,370·10 9 м Полярное сжатие 9·10 −6 Площадь поверхности 6,078·10 18 м² Объём 1,41·10 27 м³ Масса 1,99·10 30 кг Средняя плотность 1409 кг/м³ Ускорение свободного

падения на экваторе 274,0 м/с² Вторая космическая скорость
(для поверхности) 617,7 км/с Эффективная температура

поверхности 5778 К Температура
короны

1 500 000 К Температура
ядра

13 500 000 К Светимость 3,85·10 26 Вт
(

3,75·10 28 Лм) Яркость 2,01·10 7 Вт/м²/ср

Солнце выполнено из плазмы, поэтому наделено высоким магнетизмом. Есть северный и южный магнитные полюса, а линии формируют активность, наблюдаемую на поверхностном слое. Темные пятна отмечают прохладные точки и поддаются цикличности.

Выброс корональной массы и вспышки происходят, когда линии магнитного поля перенастраиваются. Цикл занимает 11 лет, во время которого активность возрастает и утихает. Наибольшее количество солнечных пятен возникает в максимуме активности.

Кажущаяся величина достигает -26.74, что в 13 млрд. раз ярче Сириуса (-1.46). Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км = 1 а.е. Для преодоления этой дистанции световому лучу нужно 8 минут и 19 секунд.

Состав и структура

Звезда наполнена водородом (74.9%) и гелием (23.8%). Среди более тяжелых элементов присутствуют кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутренняя часть делится на слои: ядро, радиационная и конвективная зоны, фотосфера и атмосфера. Наибольшей плотностью (150 г/см 3 ) наделено ядро и занимает 20-25% всего объема.

На оборот оси звезда тратит месяц, но это приблизительная оценка, потому что перед нами плазменный шар. Анализ показывает, что ядро вращается быстрее внешних слоев. Пока экваториальная линия тратит 25.4 дней на оборот, то у полюсов уходит 36 дней.

В ядре небесного тела формируется солнечная энергия из-за ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий. В нем создается почти 99% тепловой энергии.

Внутренняя структура Солнца. Радиационная зона охватывает 0.25-0.7 солнечного радиуса. Температура падает с отдалением от ядра. Здесь она сокращается от 7 млн. К до 2 млн. С плотностью происходит то же самое – от 20 г/см3 до 0.2 г/см3.

Между радиационной и конвективной зонами расположен переходный слой – тахолин. В нем заметно резкая перемена равномерного вращения радиационной зоны и дифференциальное вращение конвекционной, что вызывает серьезный сдвиг. Конвективная зона находится на 200000 км ниже поверхности, где температура и плотность также ниже.

Видимая поверхность именуется фотосферой. Над этим шаром свет может свободно распространяться в пространство, высвобождая солнечную энергию. В толщину охватывает сотни километров.

Верхняя часть фотосферы уступает по нагреву нижней. Температура поднимается к 5700 К, а плотность – 0.2 г/см 3 .

Атмосфера Солнца представлена тремя слоями: хромосфера, переходная часть и корона. Первая простирается на 2000 км. Переходная занимает 200 км и прогревается до 20000-100000 К. Четких границ у слоя нет, но заметен нимб с постоянным хаотичным движением. Корона прогревается до 8-20 млн. К, на что влияет солнечное магнитное поле.

Солнечная гелиосфера с кораблями Вояджер-1 и 2

Гелиосфера – магнитная сфера, простирающаяся за черту гелиопаузы (на 50 а.е. от звезды). Ее также называют солнечным ветром.

Эволюция и будущее

Ученые убеждены, что Солнце появилось 4.57 млрд. лет назад из-за крушения части молекулярного облака, представленного водородом и гелием. При этом оно запустило вращение (из-за углового момента) и начало нагреваться с ростом давления.

Большая часть массы сконцентрировалась в центре, а остальное превратилось в диск, который позже сформирует известные нам планеты. Гравитация и давление привели к росту тепла и ядерному синтезу. Произошел взрыв и появилось Солнце. На рисунке можно проследить этапы эволюции звезд.

Сейчас звезда пребывает в фазе главной последовательности. Внутри ядра трансформируется больше 4 млн. тон вещества в энергию. Температура постоянно растет. Анализ показывает, что за последние 4.5 млрд. лет Солнце стало ярче на 30% с увеличением в 1% на каждые 100 млн. лет.

Полагают, что в итоге оно начнет расширяться и превратится в красного гиганта. Из-за увеличения размера погибнет Меркурий, Венера и, возможно, Земля. В фазе гиганта пробудет примерно 120 млн. лет.

Потом начнется процесс уменьшения размера и температуры. Оно продолжит сжигать остатки гелия в ядре, пока не закончатся запасы. Через 20 млн. лет оно потеряет стабильность. Земля уничтожится или же раскалится. Через 500000 лет останется лишь половина солнечной массы, а внешняя оболочка создаст туманность. В итоге, мы получим белый карлик, который проживет триллионы лет и лишь потом станет черным.

Расположение в галактике

Галактическое расположение Солнца

Солнце находится ближе к внутреннему краю рукава Ориона в Млечном Пути. Удаленность от галактического центра составляет 7.5-8.5 тысяч парсеков. Находится внутри локального пузыря – полость в межзвездной среде с раскаленным газом.

Солнечная система проживает в галактической жилой зоне. Эта территория наделена особыми характеристиками, способными поддерживать жизнь. Солнечное движение направлено к Веге на территории Лиры и под углом в 60 градусов от галактического центра. Среди ближайших 50 систем наше Солнце стоит на 40-м месте по массивности.

Полагают, что орбитальный путь эллиптический с присутствием возмущения от галактических спиральных рукавов. Тратит 225-250 млн. лет на один орбитальный пролет. Поэтому на сегодняшний момент выполнило лишь 20-25 орбит. Ниже можно рассмотреть карту поверхности Солнца. При желании воспользуйтесь нашими телескопами онлайн в режиме реального времени, чтобы полюбоваться звездой системы. Не забывайте отслеживать космическую погоду с указанием магнитных бурь и солнечных вспышек.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Источник