Почему Солнце светит? Как оно «работает» и как влияет на нашу планету?
Свет Солнца – одна из самых важных вещей на Земле. Он поддерживает жизнь в каждом организме нашей планеты, и без него мы бы просто не существовали. Но каким образом он влияет на нас? И почему Солнце светит вообще? Давайте узнаем, как работают эти процессы.
Ещё одна звезда в небе
В древности люди не знали, почему светит Солнце. Но уже тогда они заметили, что оно появляется рано утром и исчезает вечером, а на смену ему приходят яркие звезды. Его считали дневным божеством, символом света, добра и власти. Сейчас наука шагнула далеко вперед и Солнце уже не столь загадочно для нас. Десятки сайтов и книг расскажут о нём множество подробностей, а NASA даже продемонстрирует его снимки из космоса.
Сегодня мы смело можем утверждать, что Солнце не какой-нибудь особенный и неповторимый объект, а звезда. Такая же, как тысячи других, которые мы видим в ночном небе. Но другие звезды очень далеки от нас, поэтому с Земли они кажутся крохотными огоньками.
Солнце к нам гораздо ближе, и его сияние видно намного лучше. Оно является центром звездной системы. Вокруг него вращаются планеты, кометы, астероиды, метеороиды и другие космические тела. Каждый объект движется по своей собственной орбите. Наименьшее расстояние до Солнца имеет планета Меркурий, самые дальние части системы не изведаны. Одним из дальних объектов является Седна, которая делает полный оборот вокруг светила за 3420 лет.
Почему Солнце светит?
Как и все остальные звезды, Солнце представляет собой огромный горячий шар. Предполагается, что оно образовалось из остатков других звезд около 4,5 миллиардов лет назад. Газ и пыль, освободившиеся из них, стали сжиматься в облако, температура и давление в котором постоянно повышались. «Разогревшись» примерно до десяти миллионов градусов, облако превратилось в звезду, ставшую гигантским генератором энергии.
Так почему Солнце светит? Все это из-за термоядерных реакций внутри него. В центре нашего светила водород непрерывно превращается в гелий, под действием очень высокой температуры – около 15,7 миллионов градусов. В результате такого процесса вырабатывается огромное количество тепловой энергии, сопровождаясь свечением.
Термоядерные реакции проходят только в солнечном ядре. Излучение, которое оно вырабатывает, распространяется вокруг звезды, формируя несколько внешних слоев:
- зону лучистого переноса;
- конвективную зону;
- фотосферу;
- хромосферу;
- корону.
Свет Солнца
Основное количество видимого света производится в фотосфере. Это непрозрачная оболочка, которую отождествляют с поверхностью Солнца. Температура в Цельсиях фотосферы — 5 000 градусов, но есть на ней и более «холодные» области, называемые пятнами. В верхних оболочках температура вновь увеличивается.
Наше светило относится к жёлтым карликам. Это далеко не самая старая и не самая крупная звезда во Вселенной. В своей эволюции она достигла примерно половины пути и проживет в таком состоянии ещё около пяти миллиардов лет. Затем Солнце превратится в красного гиганта. А после сбросит внешнюю оболочку и станет тусклым карликом.
Свет, который оно излучает сейчас, практически белого цвета. Но с поверхности нашей планеты он виден жёлтым, так как рассеивается и проходит через слои земной атмосферы. Близким к реальному цвет излучения становится в очень ясную погоду.
Взаимодействие с Землёй
Расположение Земли и Солнца относительно друг друга неодинаково. Наша планета постоянно движется вокруг звезды по своей орбите. Полный оборот она делает за один год или примерно за 365 дней. За это время она преодолевает расстояние в 940 миллионов километров. На самой планете движение не ощущается, хотя каждый час она проходит примерно 108 километров. Последствия такого путешествия проявляются на Земле в виде смены времен года.
Однако сезоны определяет не только движение вокруг Солнца, но и наклон земной оси. Относительно орбиты она наклонена на 23,4 градуса, поэтому разные уголки планеты освещаются и согреваются звездой не одинаково. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, там лето, а в Южном полушарии в это же время зима. Через полгода всё меняется с точностью наоборот.
Мы часто говорим, что Солнце появляется днём. Но это лишь выражение, ведь оно и создает нам день. Его лучи пробиваются через атмосферу, освещая планету с утра до вечера. Их яркость настолько сильна, что остальных звезд днем мы просто не видим. Ночью Солнце не перестает светить, просто Земля поворачивается к нему то одним, то другим боком, ведь она вращается не только по орбите, но и вокруг собственной оси. Полный оборот она делает за 24 часа. На стороне развернутой к светилу — день, на противоположной — ночь, каждые 12 часов они меняется.
Незаменимая энергия
От нашей планеты расстояние до Солнца составляет 8,31 световых лет или же в 1,496·10 8 километров, чего вполне достаточно для существования жизни. Более близкое расположение сделало бы Землю похожей на безжизненную Венеру или Меркурий. Впрочем, уже через миллиард лет звезда должна стать горячее на 10%, а ещё через 2,5 млрд. лет она сможет буквально иссушить все живое на планете.
В настоящее время температура светила подходит нам идеально. Благодаря этому, на нашей планете появилось огромное разнообразие жизненных форм, начиная от растений и бактерий, заканчивая человеком. Все они нуждаются в солнечном свете и тепле, и легко умрут при длительном их отсутствии. Свет звезды способствует фотосинтезу растений, при котором вырабатывается жизненно важный кислород. Её ультрафиолетовое излучение усиливает работу иммунитета, способствует выработке витамина D, помогает самоочищению атмосферы от вредных веществ.
Неравномерное прогревание Земли Солнцем создает движение воздушных масс, что, в свою очередь, создает климат и погоду на планете. Свет от звезды влияет на установление циркадных ритмов у живых организмов. То есть, вырабатывается строгая зависимость их активности от смены времени суток. Так, одни животные активны только днём, другие только ночью.
Наблюдение за Солнцем
Среди ближайших к нам звёздных систем Солнце не является самой яркой. Оно занимает по этому показателю только четвертое место. Например, звезда Сириус, которую отлично видно в ночном небе, превосходит его по яркости в целых 22 раза.
Несмотря на это, мы не можем смотреть на Солнце невооруженным взглядом. К Земле оно находится слишком близко и наблюдать его без специальных приборов губительно для зрения. Для нас оно примерно в 400 тысяч раз ярче, чем свет, отражаемый Луной. Невооруженным глазом смотреть на него мы можем только на закате и рассвете, когда его угол небольшой и светимость падает в тысячи раз.
В остальное время, чтобы увидеть Солнце, нужно использовать специальные солнечные телескопы или светофильтры. Если при этом проецировать изображение на белый экран, то разглядеть пятна и вспышки на нашем светиле возможно даже с непрофессиональной техникой. Но делать это нужно аккуратно, чтобы не повредить её.
Источник
Почему солнце горячее?
Солнце горячее, потому что это звезда. А внутри любой звезды идут особые очень горячие процессы. Эти процессы называются термоядерный синтез.
- Термо- — означает «жар» в переводе с греческого.
- Ядерный — значит, что сталкиваются ядра атомов. Атомы — это такие крошечные «кирпичики» из которых состоит всё вокруг. Это, кстати, тоже греческое слово, которое означает «неделимый».
- Синтез — по-гречески значит «соединение».
То есть, когда два ядра атома сталкиваются, они соединяются вместе, образуя другое ядро. От удара появляется энергия — тот самый жар. Примерно как, если сильно-сильно хлопнуть в ладоши, то рукам станет тепло. А ядра сталкиваются намного сильнее. Из-за этого Солнце очень горячее.
В центре Солнца температура может достигать десятков миллионов градусов. На поверхности Солнца температура намного ниже — несколько тысяч градусов, но даже это очень горячо.
Именно в ходе термоядерного синтеза появились все вещества, которые мы сегодня знаем:
- кислород, которым мы дышим
- углерод, из которого созданы наши тела и вообще все живое на Земле
- азот, который нужен растениям для роста
- различные минералы (кремний, железо, кальций и т.д.)
Вот только появились они не в Солнце, а в другой звезде, гораздо более древней, светившей миллиарды лет назад. Вот в ней все эти и многие другие вещества и возникли. Потом та звезда закончила свою жизнь и взорвалась, раскидав все свои атомы по галактике. Многие из них оказались там, где позднее появилось наше Солнце и сформировалась планета Земля. Поэтому на Земле все нужные для жизни атомы уже были.
А интересно это вот почему: получается, что все мы сделаны из звёзд. Без звёзд жизни на Земле не было бы, потому что не было бы химических веществ, которые для неё нужны.
Источник
Почему Солнце светит и греет?
Солнце находится на расстоянии 150 миллионов километров от Земли. Несмотря на такую в буквальном смысле слова космическую дистанцию, все жизненно важные процессы на нашей планете зависят именно от Солнца.
Это небесное тело – источник света и тепла на Земле.
Что такое Солнце?
По своей структуре Солнце представляет собой огромный газовый шар, внутри и на поверхности которого уже на протяжении миллиардов лет сохраняется предельно высокая температура. На Солнце постоянно происходит процесс преобразования водорода в гелий.
Этот процесс ученые называют термоядерной реакцией. Водород составляет 74% от массы солнечного ядра, гелий – 25% от этой массы. При преобразовании одного химического элемента в другой частички водорода объединяются в более тяжелые частички, и одновременно высвобождается большое количество энергии в виде тепла и света.
Как происходит термоядерная реакция?
Из-за высокой температуры частицы газов на Солнце – ядра атомов и свободные электроны – движутся с сумасшедшей скоростью. В каждом ядре атома есть частицы, называемые протонами и нейтронами. Протоны имеют положительный электрический заряд, нейтроны же заряда не имеют.
Атомы различных элементов отличают друг от друга по количеству протонов и нейтронов, которые служат своеобразными «кирпичиками» для построения. В каждом ядре атома водорода содержится один протон, в атоме гелия – два протона и два нейтрона.
Когда четыре ядра водорода соединяются вместе, они образуют одно ядро гелия, фотоны и прочие мелкие частицы. Именно фотоны и представляют собой свет, разлетающийся во все стороны.
По подсчетам ученых, каждую секунду в солнечном ядре в лучистую энергию превращается около четырех миллионов тонн вещества. Эта энергия рассеивается в космосе и достигает Земли.
Стоит отметить, что вблизи солнечного ядра температура составляет около 14-ти миллионов градусов, а мощность излучения, доходящего до нашей планеты, составляет приблизительно 1000 ватт на квадратный метр поверхности.
Почему зимой Солнце не греет так, как летом?
Эффективность воздействия солнечного света на Землю зависит от того, как долго длится световой день, каково состояние атмосферы и под каким углом падают на Землю солнечные лучи. Имеет значение и теплоемкость земной поверхности.
Летом Солнце поднимается высоко, его лучи падают на Землю почти вертикально, и нагрев происходит быстрее. Зимой Солнце стоит низко над горизонтом, его лучи проходят по касательной, и тепло на Земле ощущается гораздо слабее.
Лучам Солнца зимой приходится проникать через более плотный слой атмосферы, и это значительно тормозит процесс нагрева земной поверхности.
Жаркий август и суровый февраль
С углом наклона лучей солнца и прогревом Земли связано и то, что август в средних широтах становится предельно жарким месяцем лета, а февраль – самым суровым месяцем зимы. Вода и земля не нагреваются мгновенно, а удерживают накопленное тепло. В июне и июле Солнце поднимается над Землей на предельную высоту, и тепло глубоко внедряется в поверхность.
Накопленное тепло июня и июля сохраняется, плюс к нему добавляется тепло августа. Аналогичным образом происходит и обратный процесс: остывшая за декабрь и январь земля в феврале имеет предельно низкую температуру.
Многие периодически задаются вопросом: что произойдет, когда потухнет Солнце? Ученые отвечают: в скором будущем такого поворота опасаться не стоит. Солнце может потухнуть только после того, как растратит весь имеющийся на нем водород, и процесс его трансформации в гелий прекратится.
Но за все время существования Солнечной системы в гелий превратилось меньше половины имеющегося на Солнце водорода. А значит, Солнце будет светить и греть еще очень долго.
Источник
Окружающий мир
Почему Солнце светит днём, а другие звёзды — ночью?
Скетчбуки и скетчмаркеры по выгодным ценам
Перейти 
Покупай всё для скетчинга на 100trendov.com
Скетчбуки и скетчмаркеры по выгодным ценам
Покупай маркеры для скетчинга на 100trendov.com
План урока:
Солнце у разных народов в древности
В Древние времена люди считали Солнце божеством и поклонялись ему. Тепло и свет, которое светило посылает на Землю, воспринимались дарами свыше. Ярилом называли славяне Бога Солнца, они воображали его мужчиной с золотыми волосами, который каждый день мчится по небу верхом на белом коне.
Древнегреческий Бог Солнца Гелиос тоже объезжает на лошадях свои небесные владения. Его четыре белоснежных коня запряжены в позолоченную колесницу. Сам Гелиос – это красивый статный юноша с длинными, развивающимися волосами и короной на голове.
У египтян Солнце представлялось в образе божества по имени Ра. Это был сокол, большой кот или человек, голова которого была от птицы. На ней возвышался красный диск Солнца. Люди думали, что днем Ра плывет в лодке по реке Нил, освещая своим светом всю Землю, а ночью он пересаживается в другую лодку и плывет по подземному Нилу, поэтому света не видно.
Пылающий шар Солнце каждый народ называл по-разному и превращал его в живое существо. У римлян – Бог Аполлон, у персов – Митра, у японцев – девушка – богиня Аматэрасу.
Так что же такое Солнце?
Все это были научно необоснованные доводы и легенды. Понятие солнце с точки зрения науки выдвинул первым греческий ученый и философ Анаксагор. Он утверждал, что Солнце представляет собой огромный раскаленный шар. Его предположение было воспринято, как лженаучное и Анаксагора посадили в тюрьму.
Солнце – это, действительно, шар, вокруг которого вращается Земля. Днем из-за солнечного света остальные объекты на небе становятся невидимыми, в том числе звезды и Луна. Происходит это из-за того, что солнечный свет гораздо сильнее и ярче звездного. Он затмевает свечение звезд, как только наступает утро. С приходом темноты, они вновь появляются на ночном небе.
Солнце: звезда или планета?
Солнце тоже звезда, хотя существует ошибочное мнение, что Солнце является планетой Солнечной системы. Температура на поверхности Солнца очень высокая, такие показатели свойственны звездам, а не планетам. По цвету можно определить температуру звезды. Если звезда синего цвета, то она очень горячая. На низкие температуры указывает красный цвет. У Солнца средняя температура, поэтому оно желтого цвета. Масса огненного шара превосходит размеры всех других планет. На нем постоянно происходят ядерные реакции, которые не замечены на планетах Солнечной системы, а возможны только на звездах. Все эти факторы указывают на то, что Солнце – звезда. Она расположена к нашей планете ближе других.
Именно Солнце, находящееся в центре и другие планеты, которые вращаются вокруг него, представляют собой Солнечную систему. Кроме планет, вокруг раскаленной звезды вращаются кометы, астероиды и другие космические тела.
Солнечная система
Планеты Солнечной системы располагаются в некоторой последовательности. Самая маленькая и ближе всех расположенная к Солнцу планета – это Меркурий, Земля – третья по удаленности от светящегося шара.Нептун и Плутон дальше всех расположены от огненного светила.
По сравнению с ним планета Земля очень мала. Если внутрь Солнца поместить много планет, размером с Землю, то их получится миллион.
Но суть Солнца заключается в другом. Оно – источник тепла и света для всего живого, что есть на Земле. Кроме того, равномерное вращение поддерживает существование жизни. Ведь если бы Земля постоянно была повернута к Солнцу одной стороной, то на первой половине все живое сгорело бы. А вторая половина замерзла бы от низких температур.
Причины смены дня и ночи
И даже смена дня и ночи происходит благодаря этой огромной горячей звезде. Земля вращается вокруг своей оси, полный круг она совершает за 24 часа.
Планета поворачивается к свету то одной стороной, то другой. На той половине, которую освещают солнечные лучи, длится день. Вот почему днем светло. На противоположной – продолжается ночь. Солнце не попадает на Землю, она находится в тени, вот почему ночью темно.
Ночь и день равны друг другу всего два раза в году, в дни весеннего и осеннего равноденствия. Интересно, что есть места, где ночь на Земле всегда равна дню. Это происходит на экваторе.
Звезды и созвездия
Ночью небо усыпано маленькими светящимися точками, это звезды. Но небольшими они кажутся только с Земли. Есть огромные звезды, размер которых равен всей Солнечной системе, а есть маленькие, которые не разглядеть даже в телескоп.
Что такое звезда?
Понятие звезда заключается в том, что это шар из газа. Под влиянием силы гравитации (или притяжения), газ не распадается. Из-за высоких температур, звезды светятся. Вот почему на небе можно наблюдать мерцающие шарики.
Их скопления образуют некоторые рисунки, фигуры животных или людей. С давних пор такие группы звезд называли созвездиями. Сейчас звездные созвездия в астрономии – это участки небесного пространства, на которых расположены те или иные группы звезд.
На вопрос, сколько известно созвездий, в науке нет точного ответа. В течение нескольких сотен лет, их количество менялось, некоторые созвездия объединяли, другие, наоборот, разбивали на несколько. Так было с созвездием под названием Корабль Арго. Раньше оно считалось самым большим, но в XIII веке его разделили на три созвездия. А после еще добавили одно – Компас. Так из Корабля Арго получилось четыре новых групп звезд.
Только в 1930 году в науке было определено точное количество созвездий на небе. Ученые подсчитали, что их 88. В это число входят 13 созвездий, относящихся к зодиакальным.
Что значит «зодиакальные созвездия»?
Зодиакальными называются созвездия, через которые в течение года проходит Солнце.
Большая медведица и Малая медведица
Самые известные созвездия, которые можно наблюдать ночью – это Большая и Малая медведица.
Созвездие медведицы Большой представляет собой скопление семи звезд, расположенных в форме ковша с ручкой. Наблюдать его можно в северном полушарии. Все звезды имеют названия. Это одно из трех самых больших созвездий.
Почему же ковш назвали медведицей?
На самом деле созвездие состоит из гораздо большего количества звезд, но все они тусклые, а некоторые невозможно увидеть даже в астрономические приборы. Та часть, которая напоминает ковш – это хвост и половина спины медведицы. Полностью созвездие как раз напоминает этого хищного животного.
От Большой медведицы можно найти Малую и расположенную на ней Полярную звезду. Для этого от самой яркой звезды Большой медведицы, которая называется Дубхе, провести прямую линию. Она укажет на самую яркую звезду всего ночного небосвода. Это и будет определение Полярной звезды.
Почему Полярную звезду называют путеводной?
Она всегда указывает на Север, по этой причине ее называют путеводной. С помощью Полярной звезды, заблудившийся путник может найти дорогу. Полярная звезда расположена в созвездии Малой медведицы.
У Древних греков существовала легенда о возникновении этих созвездий. Она рассказывает о том, что была царица по имени Каллисто в государстве Аркадия. Каллисто обладала невероятной красотой. Жена бог Зевса разгневалась на Каллисто и заколдовала ее. Превратилась бывшая царица в медведицу и отправилась бродить по дремучим лесам. Однажды увидела она охотника и узнала в нем своего сына. Подошла Каллисто, чтобы обнять его, так соскучилась за время странствий. А сын не узнал мать и хотел убить. Он уже поднял копье, готовясь к удару, но вмешался главный Бог Зевс. И, чтобы избежать трагедии, превратил юношу в медвежонка. А потом отправил царицу и сына на небо, расположив их недалеко друг от друга.
Источник
К известным созвездиям относятся такие, как:
Мифы о созвездии Скорпиона и созвездии Лебедя
Популярным считается и созвездие скорпиона, которое относится к зодиакальным.
В нем насчитывается 162 звезды, которые можно увидеть без телескопа. Есть легенда, рассказывающая про богиню охоты Артемиду. Повздорила однажды Артемида с Орионом. Он утверждал, что является лучшим охотником, чем она. Аполлон был братом Артемиды, и решил он заступиться за сестру. Нашел он скорпиона и отправил ядовитого паукообразного к Ориону, на которого был рассержен.
Зевс отправил Скорпиона и Ориона на небо, но разделил их, чтобы они никогда не встретились, и Скорпион не смог бы причинить Ориону вреда.
Вот почему, как только созвездие Скорпион появляется на востоке, Орион виден на западе.
Интересная история есть и у созвездия Лебедь. Оно считается одним из самых древних.
На старинных изображениях птица летит по небу, раскинув крылья и вытянув шею. Самый популярный миф об этом созвездии связан с именем Зевса. Как он, влюбившись в Леду, превратился в лебедя и добился ее расположения. А после улетел от нее на небо и стал созвездием.
Понятие созвездие является изменяющейся величиной. С течением времени звезды меняют свое положение на небосводе. Астрономы предполагают, что через несколько десятилетий изменится даже форма самого популярного созвездия Большой медведицы.
Млечный путь
Через многие созвездия проходит Млечный путь. Его можно увидеть невооруженным глазом. Это бело-туманное пространство со множеством светящихся звезд, его называют галактикой. Наблюдая в телескоп белую полосу Млечного пути, можно разглядеть, что это никакая не туманность, а миллиарды звезд, больших и маленьких. Ученые подсчитали их примерное количество, оно равно 400 млрд.
Кроме звезд, ночью на небе появляется Луна. Но она не является звездой, как Солнце. Тогда почему она светится желтым цветом? Давно, когда люди еще не изучали космические объекты так хорошо, как в наше время, а опирались только на религию, объяснение было простым – Луну считали светилом, разгоняющим ночной мрак.
Светить она не может, но способна отражать свет Солнца. Происходит это благодаря тому, что лунная поверхность наполовину состоит из стеклянных камней. Они, как зеркало, отражают лучи солнца и посылают их на Землю.
Причины смены времен года
Солнце влияет на смену дня и ночи и на смену времен года. Кроме вращения вокруг своей оси, Земля поворачивается и вокруг Солнца. Этот путь она совершает за 365 дней. За это время зима сменяется весной, весна – летом, лето – осенью, осень – вновь наступившей зимой. Планета движется не по кругу, а по овалу, поэтому расстояние до горячей звезды, дающей тепло и свет, меняется.
Но это не главная причина смены времен года. Наступление тепла или, наоборот, морозов зависит от угла наклона оси, вокруг которой вращается земной шар. Ось – это несуществующая линия, воображаемая. Земля под разным наклоном подставляет свою поверхность солнечным лучам.
Когда планета разворачивается к Солнцу той стороной, где находится Северный полюс, то на нем начинается лето, ведь солнечные лучи по максимуму освещают и согревают северное полушарие. В это время на южном полушарии зима, ведь оно отвернуто от Солнца. Через полгода планета поворачивается к светилу Южным полюсом и времена года меняются.
Источник
Солнце – звезда, ближе всех расположенная к Земле. Благодаря ему на нашей планете существует жизнь, ведь светило дает тепло и свет, необходимые всем живым организмам. С приходом ночи огненный шар становится невидимым, но появляются звезды, которые тоже светятся.
Много загадок и тайн хранит небо – космическое пространство до сих пор до конца не изучено астрономами и исследователями.
Источник