Почему светит Солнце?
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.
Солнце — одна из звёзд нашей Галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются планеты, кометы, астероиды, метеороиды и другие космические тела.
Сейчас наука шагнула далеко вперед и Солнце уже не столь загадочно для нас. Это 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.
Кратка характеристика Солнца
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.
- По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V (жёлтый карлик).
- Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³ (в 1,4 раза больше, чем у воды).
- Эффективная температура поверхности Солнца — 5780 кельвин .
Солнце светит почти белым светом, но прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок из-за действия атмосферы Земли (при ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет вновь даёт белое освещение).
Зeмля oтдaлeнa oт Coлнцa нa 150 млн. км. Cкopocть cвeтa – З00000 км/c, пoэтoму лучу тpeбуeтcя 8 минут и 20 ceкунд. Ho вaжнo тaкжe пoнимaть, чтo ушли миллиoны лeт, пpeждe чeм фoтoны cвeтa пepeшли c coлнeчнoгo ядpa нa пoвepxнocть.
Структура и состав Солнца
Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (74,9%) и гелия (23,8%). Помимо них там присутствует в маленьких количествах: кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутри Солнце делится на слои:
- ядро,
- радиационная и конвекционная зоны,
- фотосфера,
- атмосфера.
Строение Солнца схематично.Ядро Солнца обладает наибольшей плотностью и занимает примерно 25% от общего солнечного объема.
Именно в солнечном ядре посредством ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий, формируется тепловая энергия. По сути, ядро – это такой себе солнечный мотор, благодаря ему, наше светило выделяет тепло и обогревает всех нас.
Что заставляет Солнце излучать свет?
Древние мыслители думали, что поверхность солнца постоянно горит, и поэтому излучает свет и тепло. Однако это не так. Во-первых, причина излучения тепла и света находится намного глубже поверхности звезды, а именно в ядре . Ну и во-вторых, процессы происходящие в недрах звезд вовсе не похожи на горение.
Солнце содержит огромное количество атомов водорода.
Суть термоядерной реакции
Как правило, нейтральный атом водорода содержит положительно заряженный протон и отрицательно заряженный электрон, который вращается вокруг него. Когда этот атом встречается с другим атомом водорода, их соответствующие внешние электроны магнитно отталкивают друг друга, что предотвращает встречу одного из протонов друг с другом.
Но ядро Солнца сильно разогрето и находится под таким давлением, что атомы перемещаются с большой кинетической энергией, которая позволяет им преодолевать силу, связывающую их структуру, и электроны начинают отделяться от своих протонов.
Это означает, что протоны, обычно находящиеся внутри ядра атома водорода, могут касаться друг друга и объединяются в ядра других элементов.
То есть с научной точки зрения, — это реакция, при которой более легкие атомные ядра — обычно изотопы водорода (дейтерий и тритий) сливаются в более тяжелые ядра — гелия .
Данный процесс, происходящий в недрах звезд, называется термоядерный синтез.
Это процесс перехода материи в энергию, причем из минимального количества материи высвобождается невероятное количество энергии — каждую секунду Солнце излучает 3,9 × 10 в степени 26 Вт мощности.
Чтобы произошла термоядерная реакция необходима невероятно высокая температура — несколько миллионов градусов.
Как можно было догадаться солнце не вечно , оно со временем «спалит само себя». Ученые считают, что в нем еще хватит материи приблизительно на 4-6 миллиардов лет, т.е. где-то на столько же, сколько оно уже просуществовало.
Почему Солнце не взрывается?
Звезда живет за счет притяжения — вот почему они большие, огромные. Чтобы сжать звезду, нужна огромная сила притяжения, для того чтобы выделить невероятное количество энергии, достаточного для термоядерного синтеза. Вот в чем секрет звезд, вот почему они светятся.
Синтез в ядре звезды Солнца, каждую секунду генерирует мощность, которой хватило бы на миллиард ядерных бомб. Звезда — это гигантская водородная “бомба”.
Почему тогда ей просто не разлететься на куски?
Дело в том, что силы тяжести сжимают внешние слои звезды. Сила тяжести и синтез ведут грандиозную войну, притяжение которых хочет смять звезду и энергия синтеза, которая стремится разнести звезду изнутри, этот конфликт и это равновесие создают звезду.
Этот процесс происходит всю жизнь звезды. В результате создается свет и каждый луч совершает невероятное путешествие, проходя 1080 миллионов километров в час. За одну секунду, луч света может семь раз обогнуть землю, ни что во вселенной не движется так быстро.
История изучения светимости Солнца
Одним из первых, кто попытался подойти к объяснению природы Солнца с научной точки зрения был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, согласно словам которого Солнце – раскаленный металлический шар. За это философ был заключен в тюрьме.
Прежде, чем в 17-м веке началось инструментальное изучение Солнца, было еще немало предположений о природе солнечного света, вплоть до находящихся на поверхности постоянно горящих лесов.
С 17-го века ученым открывается такое явление как солнечные пятна, появляется возможность вычислить период вращения Солнца. Становится ясно, что наша звезда является неким физическим телом со сложной структурой.
В 19-м веке возникает спектроскопия, при помощи которой удается разложить солнечный луч на составные цвета. Таким образом, благодаря линиям поглощения, Фраунгоферу удается обнаружить новый химический элемент, входящий в состав звезды, — гелий.
В середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца более сложными научными гипотезами.
В 1848 году Роберт Майер выдвинул метеоритную гипотезу, согласно которой Солнце нагревается благодаря бомбардировке метеоритами.
Несколько позже, в 1853-м году, возникла более правдоподобная идея так называемого «механизма Кельвина — Гельмгольца», согласно которой Солнце нагревалось по причине гравитационного сжатия. Однако, в таком случае возраст светила был бы значительно меньше, нежели на самом деле, что противоречило некоторым геологическим исследованиям.
Уравнение Энштейна
Вооружившись знаменитым уравнением Эншнейна, которое предсказывало, что любая масса должно иметь эквивалентное количество энергии, британские астрономы 1920-х годов предположили, что Солнце фактически превращало свою массу в энергию. Однако вместо печи, которая превращает древесину и уголь в золу и почерневший углерод (излучая свет и тепло), центр Солнца больше похож на гигантскую атомную электростанцию.
Только в XX веке было найдено правильное решение этой проблемы, благодаря которой стала понятна природа светимости Солнца.
Сколько будет гореть Солнце?
Эффективность реакции термоядерного синтеза является основной причиной того, что Солнце постоянно излучает тепло, — энергия, выделяемая путем превращения всего одного килограмма водорода в гелий эквивалентна той, которая выделяется при сжигании 20 000 тонн угля. Поскольку Солнце достаточно массивно и относительно молодо, считают, что оно использовало только около половины своего топлива — водорода.
Koгдa Coлнцe изpacxoдуeт вecь вoдopoдный зaпac (1З0 млн. лeт), тo пepeйдeт к гeлию. После этого его светимость будет и дальше увеличиваться, пока Солнце не станет на 121 % ярче и горячее, чем сейчас. и оно перейдет в фазу красного гиганта.
Ученые считают, что через 4–5 млрд лет Солнце расширится и поглотит или очень сильно разогреет Землю.
Пocлe кpacнoгo гигaнтa oнo pуxнeт и ocтaвит cжaтую мaccу в шapикe зeмнoгo paзмepa. Этo cтaдия бeлoгo кapликa. В конце концов, ядро Солнца преобразует весь свой водород в гелий, и звезда умрет. Этого не произойдет еще примерно 5 миллиардов лет. Солнце не может исчезнуть просто так или погаснуть в один миг. Светимость нашей звезды увеличивается на 1 % каждые 110 млн лет за счет сжигания водорода.
Видео
Источник
Конспект открытого занятия по познавательной деятельности «Наше солнце» в старшей группе
Татьяна Ряполова
Конспект открытого занятия по познавательной деятельности «Наше солнце» в старшей группе
Цель: Дать детям представление о Солнце, о его роли в жизни всего живого.
— закрепить знания детей о Солнце как о звезде, источнике света, тепла, жизни;
— закрепить знания о том, как происходит смена дня и ночи;
— дать представление о роли солнца в жизни растений, людей, животных.
— способствовать развитию у детей наблюдательности, любознательности, умения исследовать окружающий мир, при проведении опытов высказывать догадки, выдвигать гипотезы, делать умозаключения;
— развивать логическое мышление;
— Развивать активный словарь детей за счет слов: планета, звезда, светило.
— Воспитание умения правильного поведения на солнце;
— воспитывать умение уважительно относиться друг к другу, слушать не перебивая;
— воспитание любви к природе.
Материал: глобус, электрическая лампа, большой и маленький мячи, бумажная змейка, солнышки по количеству детей, мультимедийная презентация, костюм звездочета.
Предварительная работа: в течение нескольких дней во время прогулок проводится наблюдение за небом и солнцем, разучить стихи к занятию, чтение сказки К. Чуковского «Краденное солнце», разгадывание загадок, рассматривание иллюстраций с небесными светилами.
Ход занятия:
Дети заходят в группу, здороваются с гостями!
Звучит музыка, заходит астроном! Здравствуйте, ребята, я снова пришел к вам, чтобы продолжить знакомить вас с небесными светилами.
Какие небесные светила вам известны! (ответы детей). Да, молодцы!
Сегодня я хочу поговорить с вами… а вот о чем, вы мне скажете, отгадав загадку!
Посмотрите в небо дети
Что вверху так ярко светит
Нашу Землю освещает
И теплом всех согревает? (солнце).
Правильно, это Солнце! А как вы думаете, что такое Солнце?
(ответы детей: огромная огненная звезда, которая светит только днём)
Вы молодцы, такие любознательные!
А сейчас я предлагаю Вам посмотреть фильм о Солнце, и понять правильно ли вы сказали?
Садитесь на стульчики.
Дети, ну что понравился вам фильм о солнце! Вот такое оно!
Итак, мы с вами узнали, что Солнце – это огромный огненный шар, но почему оно кажется нам маленьким желтым кружочком, когда мы смотрим на него? оно находится на большом расстоянии от Земли – 150 млн. км.)
Если можно было бы поставить Солнце рядом с Землей,то это выглядело бы так: Солнце-футбольный мяч, а Земля –горошина. (демонстрирую).
Ребята, а еще я хочу вам сказать, что Солнце – главный осветитель. Оно горит над Землей, как гигантская электрическая лампочка и освещает все вокруг.
Ребята, а представьте себе, чтобы произошло, если на свете вдруг не стало Солнышка? Правильно, все погрузилось бы в темноту. Давайте вспомним в какой сказке так и произошло? (К. Чуковский «Краденное солнце).
— Почему все звери забеспокоились когда крокодил солнце проглотил?
(Короткая беседа по этой сказке).
А вы знаете, что Солнце это великий труженик, работает круглые сутки! Рассказать вам, как оно работает? Солнце не просто светит днем, оно создает нам день! Возьмем глобус, поставим его на столе и направим на него свет лампы. Что мы видим? На одной половине свет, а на другой темнота.
Что это значит? (день и ночь). Там, где светло –день, а где темно-ночь. Но мы с вами знаем, Земля постоянно крутится вокруг своей оси. И день, и ночь сменяют друг друга. Вот так и работает Солнышко, оно постоянно следит за тем, чтобы день и ночь сменяли друг друга и ошибаться ему нельзя.
Раньше всех на свете солнце встало,
А как встало — принялось за дело:
Обошло всю землю
Отдыхать за лесом темным село.
Если вдруг найдешь его в лесу ты,
Там, где на траве туман и сырость,
У солнца сон — минуты,
Весь день оно трудилось.
Я смотрю вы устали, идите ко мне,давайте с вами поиграем:
Руки вверх, проснулось Солнце
И тихонько поднялось
Наклонилось вправо влево
И в улыбке расплылось
На земную глянув ось
И с хорошим настроеньем
За работу принялось.
Ну вот отдохнули, а теперь давайте продолжим знакомиться с Солнцем.
А у меня к вам еще один вопрос: Солнце только светит или еще что то делает? (греет).
Давайте подойдем к этой электрической лампочке. Представьте, что эта лампочка – Солнце. Подставьте ладошки к лампе, что чувствуете? (тепло, горячо). Да ребята, значит какой вывод мы с вами сделаем? Все предметы нагреваются, когда на них падает свет. Солнце раскаленное небесное тело. Кроме света от него исходит тепло. Вот и солнечные лучи нагревают поверхность Земли, от нее нагревается воздух.
Хотите, в этом убедиться. Мы возьмем вот такой предмет, который я для вас приготовил. Посмотрите, я вырезал из бумаги спираль, продел в нитку. На кого она похожа? (на змейку). Подвесим нашу змейку над лампочкой и подержим чуть- чуть. Что мы видим? Почему змейка вертится?
Мы сначала нагрели воздух, он начал подниматься вверх и ударяясь о бумагу крутить нашу змейку.
Ребята, как вы думаете, у нагретой лампы высокая температура? Да, если до нее дотронуться, можно обжечься. А на солнце какая температура? Правильно, очень высокая, на поверхности солнца темп 6000 градусов. При такой температуре любой предмет мгновенно расплавится. Ребята, мы с вами выяснили, что Солнце находиться от нас очень далеко, но даже на таком расстоянии оно нас греет.
Дети проходят за столы.
«Свети нам, солнышко, свети!
Легко с тобой живётся.
И даже песенка в пути
Сама собой поётся.
От нас за тучи-облака
Не уходи, не надо —
И лес, и поле, и река,
Теплу и солнцу рады.
Растения, животные и люди живут только потому, что жизнь им даёт Солнце. Солнце — источник жизни на нашей планете. Без солнца, света и тепла всё живое погибло бы. А почему?
Какую роль играет Солнце в жизни животных?
Солнечный свет позволяет животным легко ориентироваться в окружающей среде. От солнечного тепла они становятся подвижнее, быстрее. И еще солнечное тепло для животных важнее, чем солнечный свет, потому что многие животные живут в пещерах и обходятся без света.
А для растений, чем важно Солнце?
Они растут, цветут, дают плоды. Если животные могут обходиться без солнечного света, то растения нет, т. к оно помогает расти и питаться.
А как же Солнце влияет на человека?
Солнечный свет обладает целебной силой, под воздействием солнечных лучей улучшается состояние здоровья человека. Вы же слышали про витамины, что бы их получить, нужно есть полезные продукты, вот и Солнце помогает нам получить витамин Д, который активно участвует в укрепление костей, зубов и ногтей. А витамин Д человек получает во время пребывания на Солнышке.
С неба смотрит Солнце
Льёт на Землю Солнце
Солнышку радуются и взрослые и дети. Тёплое и ласковое, оно дарит хорошее настроение, возможность больше гулять, купаться и загорать. Солнце может не только обласкать, но и обжечь. С ним надо быть осторожней? Я вам предлагаю вам поиграть со мной и порассуждать.
У вас у каждого на столах есть по 2 солнышка.
Одно радостное, а другое сердитое.
Я буду называть вам ситуации, а вы выслушаете, подумаете и если в этой ситуации Солнышко доброе, не опасное, поднимаете доброе Солнышко, а вот если вы считаете, что оно опасно, то поднимаете сердитое солнышко.
1. Мы с вами пошли купаться, загорать но вот Солнышко стало очень сильно пригревать? (шутить с таким солнцем опасно: можно перегреться, кожа покраснеет, заболит голова, человек может получить солнечный удар.)
2. Дети гуляют на улице, не на палящем солнце, а на головах у них головные уборы? (да, это доброе солнышко, оно приносит нам пользу)
3. Давно не было дождя, наступила засуха, пересыхают реки и ручьи? (опасно, от засухи пересыхает вода, и все живое может погибнуть)
4. Наоборот, слишком долго льет дождь, и вот выглянуло Солнышко….
Молодцы! Я вижу вы очень смышленые ребята! А вы танцевать любите, тогда я приглашаю Вас потанцевать. Танец
Звездочет подводит итог, прощается и уходит
Дети прощаются с гостями и идут играть.
1. Большая Серия Знаний «Вселенная» — М., 2006г.
2. Гонтарук Т., “Я познаю мир”, М.,АСТ: Транзиткнига
3. «Занятия с детьми старшего дошкольного возраста. Покорение космоса». О. А. Скоролупова, Изд-во «Скрипторий», 2003.
4. Левитан Е. П. «Малышам о звездах и планетах». Москва, Педагогика-Пресс
5. Майорова Г., “Игры и рассказы о космосе”, “Лист” М.
6. Энциклопедия для детей «Аванта +» — М., 1998г.
Конспект открытого занятия по познавательно-исследовательской деятельности в старшей группе «Что за чудо эта бумага» Конспект открытого занятия по познавательно-исследовательской деятельности в старшей группе «Что за чудо эта бумага»Ковалева Светлана Ивановна.
Конспект открытого занятия по экологии в старшей группе «Природа — наше богатство» Конспект открытого занятия по экологии в старшей группе Природа – наше богатство провела: Воспитатель первой квалификационной категории.
Конспект открытого занятия по экспериментально-познавательной деятельности в подготовительной группе Тема: «Чем мы дышим?» Задачи: 1. Познакомить детей со свойствами воздуха и способами его обнаружения. 2. Дать детям элементарные представления.
Конспект открытого занятия в старшей группе по образовательной деятельности «Правильное питание — залог здоровья» Конспект открытого занятия в старшей группе по образовательной деятельности «Познание» на тему: «Правильное питание – залог здоровья»..
Конспект занятия по познавательной деятельности «Путешествие в голубую страну» в младшей группе Программное содержание: Образовательные задачи: продолжать знакомить детей с голубым цветом; учить выделять голубой цвет от других признаков.
Конспект занятия по познавательной деятельности в подготовительной группе «Дикие животные» Конспект занятия по познавательной деятельности в подготовительной группе. тема :«Дикие животные» Цель: Обобщить и систематизировать знания.
Конспект занятия по познавательной деятельности в старшей группе с элементами экспериментирования «Космос и Лунтик» Цель: -продолжить знакомство с миром космоса; Задачи: — расширить и закрепить знания детей о космическом пространстве, планетах. — подвести.
Конспект занятия по познавательной деятельности «Эти удивительные насекомые» в средней группе Образовательные задачи: • Познакомить с особенностями их строения; • Учить различать их по внешнему виду, находить отличия; Развивающие:.
Конспект занятия в старшей группе по познавательной деятельности «Добрый врач-офтальмолог» Конспект занятия в старшей группе по познавательной деятельности «Добрый врач-офтальмолог» Цель: Расширять знания детей о профессиях взрослых.
Конспект занятия по познавательной деятельности «Разноцветные куклы» в младшей группе Конспект занятия по познавательно –исследовательское деятельности младшей группы Тема: «Разноцветные куклы»[/b] Цель: закрепить умение называть.
Источник