Почему Солнце горячее — объяснение для детей
Солнце – самое горячее место в Солнечной системе: описание для детей, температура в слоях и ядре, ядерный синтез, нагрев атмосферы, движение тепла к Земле.
Расскажем о том, почему Солнце горячее на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.
Даже для самых маленьких не секрет, что благодаря Солнцу на нашей планете возможна жизнь. Нам повезло, так как Земля находится на правильной позиции: не слишком близко, чтобы сгореть, но и не далеко, чтобы превратиться в ледышку. Солнце – это сфера горячих газов, выделяющих тепло, нагревающее все вокруг. Родители или в учителя в школе должны объяснить детям, что это тепло распространяется на всю Солнечную систему. Конечно, чем дальше объекты, тем холоднее у них обстановка. Но почему Солнце вырабатывает так много тепла?
Если вы любите любоваться звездами, то должны знать, что по своему составу и принципу работы – это солнца. В самом начале своего формирования мы видим всего лишь массу вращающихся газов с ядром (центр), сдавливающим атомы (ядерный синтез). Чтобы сделать объяснение для детей максимально запоминающимся, скажите, что это сильное давление вырабатывает температуру в 15 миллионов градусов. То есть, вы сгорите, даже не успев приблизиться.
Чем ближе вы к источнику, тем теплее становится. Более того, у Солнца есть своя «атмосфера», сохраняющая нагрев. Тепловые молекулы выделяются из ядра, перемещаясь вокруг первого слоя (от ядра) – радиационная зона. Они двигаются там миллионы лет, а потом выбираются наружу. Следующий шар – конвективная зона с температурой в 2 миллиона градусов. Они остаются там, медленно производя огромные пузыри ионизированных атомов, из которых появляется горячая плазма. Дальше молекулы переходят в фотосферу.
Наверное, дети уже догадались, что с каждым внешним слоем температура падает. Так вот в фотосфере сохраняется 5500 °С. Это и есть солнечный свет. Когда мы замечаем на Солнце пятна, то это просто более прохладные области. Их центр нагревается до 4000 °С.
Следующий уровень накаляется до 4320 °С – хромосфера. Обычно вы не видите ее свет, потому что он слабее, чем фотосфера. Но он становится заметным в моменты солнечного затмения. Тогда Луна перекрывает фотосферу, и становится заметным красный ободок – хромосфера.
Корона нагревается до высоких температур, вырабатывая огромные плазменные потоки, достигающие максимума в точке короны. Она может приближаться к 2 миллионам градусов. По мере охлаждения короны тепло теряется и выходит в виде солнечного ветра. Нужно объяснить детям, что, чтобы добраться до Земли, солнечному теплу нужно преодолеть 93 миллиона миль. На это уходит 8 минут.
Теперь вы понимаете, почему Солнце горячее и сохраняет собственную температуру. Используйте наши фото, видео, рисунки и подвижные модели онлайн, чтобы лучше разобраться в описании и характеристике звезды. Кроме того, на сайте есть онлайн телескопы, наблюдающие за Солнцем в режиме реального времени, и 3D-модель Солнечной системы со всеми планетами, картой Солнца и видом на поверхность.
Источник
Насколько горячей может быть лава?
Лава считается одним из самых испепеляющих веществ на Земле. Но насколько она горяча? Как быстро лава может уничтожить всё на своем пути?
Итак, лава – это фактически расплавленная горная порода, которая просачивается или вырывается из вулканов из-за экстремальных температур в глубинах Земли. Когда породы полностью расплавляются, они начинают подниматься к поверхности. Лаву обычно называют магмой, пока она не достигает поверхности. Как вы можете себе представить, температура, необходимая для расплавления камней, должна быть безумно высокой. Самая «холодная» лава может быть около +300 градусов, примерно, как внутри печи для пиццы. В самых экстремальных случаях вулканы извергают лаву с температурой до +1160 градусов, согласно данным геологов. В различной среде разные химические составы и минералы, которые могут влиять на эту температуру. После того, как лава вышла наружу, ее температура начнет снижаться, и в конечном итоге лава снова станет камнем. Горячая лава течет быстрее – около 1 м в минуту – и затем замедляется по мере остывания до 1 метра в день.
В связи с такой ошеломляющей температурой вы можете задаться вопросом, как исследователи её измеряют? Вы же не засунете в лаву термометр. Вместо этого вулканологи используют так называемую термопару или два провода, соединенные с одним и тем же электрическим источником. На наконечнике измеряется сопротивление электричества и преобразовывается в показатель температуры. Термопары изготовлены из керамики и нержавеющей стали, у этих материалов температура плавления выше, чем у самой горячей лавы.
Источник
10 рекордных объектов нашей Солнечной системы
Наши поиски знаний о Вселенной все еще находятся в зачаточном состоянии, и мы регулярно удивляемся новым открытиям. Перед нами еще много тайн, требующих разгадок, даже здесь, в нашем собственном маленьком уголке Вселенной, который мы называем Солнечной системой.
Самая высокая гора
Конечно, эти измерения не идеально точны. Поскольку разница между горами настолько мала, никто не может с уверенностью заявить, что одна выше другой. Тем не менее Веста, похоже, лидирует. Хотя мы знали о существовании астероида с 1997 года, только в 2011 году космический аппарат Dawn смог хорошенько рассмотреть его поверхность. Мы узнали, что Рея Сильвия по факту является центральным курганом гигантской воронки. С диаметром 505 километров, этот кратер почти такой же в длину, как и весь астероид.
Крупнейший астероид
Также Паллада конкурирует с вышеупомянутой Вестой. Несмотря на то, что Веста выигрывает по массе, Паллада больше по объему. Тем не менее Паллада может и расстаться со своим титулом, поскольку новые наблюдения Хаббла показали, что она может быть динамической протопланетой. Это не просто гигантский шар из камня и льда, он переживает внутренние изменения. Возможно, в будущем Паллада станет карликовой планетой.
Крупнейший ударный кратер
Что примечательно, все три кратера находятся на Марсе. Первый называется Hellas Planitia. С диаметром в 2300 километров, это самый маленький кратер из всех кандидатов. Тем не менее он также единственный кратер, который образовался в результате удара — это мы достоверно знаем.
Тем не менее все данные о Utopia Planitia говорят о том, что этот кратер тоже мог сформироваться в процессе падения тела. С диаметром в 3300 километров, он значительно крупнее Hellas Planitia.
Вполне возможно, что оба этих кратера являются крошечными по сравнению с третьим кратером Солнечной системы. Borealis Basin в диаметре 8500 километров — почти в три раза больше Utopia Planitia. Тем не менее пока нет подтверждений того, что это ударный кратер. Если это так, то каким же невообразимым должно было быть событие, приведшее к появлению Borealis Basin? Оно наверняка предоставит ценный взгляд на формирование Марса как планеты.
Самое вулканически активное тело
Из всех трех самой вулканически активной остается Ио. Изображения, полученные со спутника, выявили около 150 вулканов, а в конечном итоге их может быть и все 400. Это невероятно, если учесть ледяную поверхность Ио и ее расстояние от Солнца.
Ведущая теория, которая может объяснить, как такое холодное место поддерживает горячие недра, заключается в том, что вулканическая активность Ио рождается в процессе внутреннего трения. Луна постоянно деформируется за счет внешних рычагов — очевидной тяги Юпитера, а также тяги двух крупных лун, Ганимеда и Европы. Это противостояние создает сильные внутренние приливы, которые создают достаточно трения для генерации тепла, необходимой для поддержания активности вулканов.
Крупнейший объект в Солнечной системе
Справедливости ради, отметим, что не сама комета выросла, а ее кома — туманное облако, окружающее ядро кометы пылью и льдом. 17P Holmes была обнаружена в 1892 году астрономом Эдвином Холмсом. С тех пор мы старались держать ее в поле зрения, несмотря на провал в 60 лет между 1906 и 1964 годами.
В целом для комет не является редкостью резкое повышение яркости. Но 23 октября 2007 года комета Холмса внезапно изменила яркость на коэффициент в полмиллиона. Это была самая крупная вспышка кометы за всю историю, заметная невооруженному глазу (хотя любой бы подумал, что видит звезду). В течение следующего месяца кома продолжала расширяться, пока не достигла пика диаметра в 1,4 миллиона километров, официально став больше Солнца.
В настоящее время мы пока не знаем точно, почему возникла эта вспышка, поэтому комета Холмса надолго останется загадкой для астрономов.
Самый длинный канал
Впоследствии было обнаружено, что у Венеры имеется множество таких каналов, хотя ни один из них не был длиннее Baltis Vallis. Отсюда возникла и загадка его появления. На Венере не так много вещей, которые могли бы создать такие каналы в суровых условиях. Давление там в 90 раз больше, чем на Земле, а температура может достигать 462 градуса по Цельсию.
Поэтому основным кандидатом остается лава. Венерианские каналы не особо похожи на земные, но вполне вероятно, что подобные особенности встречались и на нашей планете миллиарды лет назад.
Крупнейшее озеро лавы
Такие адские достопримечательности можно найти и на Земле, хотя ни одно из них не активно на данный момент. Самой большой является озеро горы Ньярагонго в Демократической Республике Конго, диаметр которого может достигать 700 метров в диаметре. Тем не менее географические данные свидетельствуют о том, что вулкан Масая в Никарагуа сформировал еще более крупное озеро лавы в прошлом, диаметром до 1 км.
Все это позволяет нам провести параллель с Loki Patera, поскольку его диаметр — около 200 километров. Второе место занимает Gish Bar Patera с диаметром в 106 километров.
Самые старые астероиды
Наше понимание астероидов улучшилось в 2008 году, когда исследователи из обсерватории на вершине Мауна-Кеа на Гавайях нашли самые старые из известных астероидов в нашей Солнечной системе. Будучи возрастом 4,55 миллиарда лет, эти астероиды намного старше, чем любой из метеоритов, когда-либо падавших на Землю. Они почти так же стары, как наша Солнечная система.
Их возраст оценивается на основе анализа их состава в цветовом спектре, отраженном от их поверхности. Было установлено, что все три астероида невероятно богаты алюминием и кальцием. Этих элементов в них куда больше, чем в любом космическом каменном объекте, который мы когда-либо видели.
Комета с самым длинным хвостом
Когда Хиякутаке прошла мимо нас в 1996 году, она стала самой близкой кометой из всех, пролетавших мимо Земли за последние десять лет. Как и ожидалось, комету «облепили» астрономы и фотографы-любители, наслаждаясь великолепным зрелищем. Тем не менее никто не ожидал, что хвост вырастет таким длинным — 560 миллионов километров.
Предыдущий рекорд принадлежит Великой комете 1843 года. Тогда ее хвост был в 2 а. е. в длину, что эквивалентно 300 миллионам километров.
Помимо рекорда, Хиякутаке также предоставила нам ценную информацию о формировании Солнечной системы. Химический анализ показал, что комета содержит этан и метан. Впервые эти газы были обнаружены в комете, тем самым допустив существование по меньшей мере двух разных типов комет.
Самое загадочное погодное явление
Тем не менее любой, кто видел изображение Юпитера, также признает еще одну отличительную черту — две красные полосы, пересекающие планету параллельно друг другу. В мае 2010 года что-то странное случилось с нижней полосой, известной как Южный экваториальный пояс — он исчез.
Это застало астрономов врасплох — никто не имел ни малейшего представления, почему так произошло. Было сформировано несколько гипотез, когда в ноябре 2010 года полоса начала возвращаться. Инфракрасные снимки показали, что пояс восстанавливал свой красновато-коричневатый цвет, и астрономы пришли к более-менее вразумительным выводам: белые облака из ледяного аммиака поплыли на большей высоте, чем бурые облака, просто скрыв их из виду.
Это явление, кажется, имеет место раз в несколько десятилетий, и, как правило, длится в течение года или около того. Конечно, еще многое предстоит узнать о том, почему так происходит. Насколько нам известно, в Солнечной системе это единственный пример такого явления. Кроме того, Северный пояс Юпитера таким изменениям не подвергается. Вот и думай теперь.
Источник
Что намного горячее поверхности Солнца?
В последние минуты перед полным солнечным затмением температура падает, а окружающий свет меркнет. День превращается в сумерки, и там, где когда-то висело солнце, черная дыра пробивает небо, покрытое белым эфирным сиянием.
Это свечение — солнечная корона, тонкая верхняя атмосфера солнца из ионизированного газа. Состоящая в основном из электронов и голых ядер атомов водорода и гелия, она является стартовой площадкой для солнечного ветра — потока заряженных частиц, которые покидают корону и омывают планеты, в конечном итоге исчезая на пороге межзвездного пространства. События в короне затрагивают все солнечные миры, включая Землю и технологическое общество, которое люди построили на нем.
И все же, несмотря на примерно 80 лет изучения, многое о короне остается загадкой. Солнечный ветер не замедляется, когда покидает солнце — он ускоряется. Некоторые частицы вылетают из короны с такой энергией, что приближаются к скорости света. И, пожалуй, самое удивительное то, что корона в сотни раз горячее солнечной поверхности.
Выяснить, как эта избыточная энергия попадает в корону, — не просто задание. Эта энергия часто влияет на Землю, иногда приводя к катастрофическим последствиям. Самые большие вспышки от короны могут нанести ущерб сетям электроснабжения, беспроводной связи и спутникам.
По мере того, как мы становимся больше «космическими», культура, понимание Солнца и его взаимодействия с Землей стают более важными.
В то время как разрушающие вспышки являются крайним примером, исследователи надеются, что если они смогут лучше понять, как энергия попадает в корону, то мы сможем предсказать опасные извержения для защиты жизненно важного оборудования.
Изучать корону нелегко. Она излучает большую часть света на ультрафиолетовых и рентгеновских волнах с высокой энергией, которые блокируются атмосферой Земли. То малое количество видимого солнечного света, который отражает корона, значительно затмевает поверхность солнца. Чтобы увидеть корону, вам нужно затмение или телескоп, оборудованный солнцезащитным диском.
Именно благодаря затмениям люди с древности знали, что белое свечение окружало солнце. Даже те ранние наблюдения намекали на что-то очень странное в короне. Температура в короне составляет около миллиона градусов по Цельсию. Но температура на поверхности солнца — источника этой энергии — составляет примерно 5500 градусов.
Это очень странно и сравнимо с тем, что уходя от костра, нам становится холоднее, пока вдруг не станет очень жарко.
Одна теория возлагает вину на нанофлаеры, предполагаемое соединение крошечных взрывов, спровоцированных завязанными линиями магнитного поля. Другая идея состоит в том, что волны, распространяющиеся вдоль линий магнитного поля, переносят энергию от поверхности солнца к короне.
Обе идеи феноменально сложно проверить. Компьютерное моделирование и расчеты показывают, что любые механизмы, которые направляют энергию в корону, вероятно, делают это в масштабах, которые слишком малы и слишком быстры, чтобы зафиксировать их с Земли. Разгадка придет от космического корабля, который приблизится близко к солнцу. Вот тут-то и появляется NASA Parker Solar Probe.
Паркер запустил в 2018 году семилетнюю миссию для многократного погружения через корону. С каждой орбитой гравитационное движение с Венеры постепенно приближает космический корабль к Солнцу. В конечном итоге зонд выйдет на орбиту чуть более 6 миллионов километров от поверхности Солнца — в семь раз ближе, чем любой космический корабль раньше.
На этом расстоянии обращенная к солнцу сторона космического корабля будет обжарена до температуры более 1300 градусов по Цельсию, его набор инструментов защищен углеродно-композитным экраном толщиной 11 сантиметров. (Хотя корона имеет очень высокую температуру, ее частицы относительно редки — эта низкая плотность препятствует тому, чтобы аппарат сам по себе сильно нагревался)
С его уникальной позиции глубоко внутри короны Паркер уже снимает фотографии, измеряет электромагнитные поля и частицы.
С данными первых двух орбит, на которых Паркер пролетел всего 24 миллиона километров от Солнца, научная группа готовится опубликовать первые результаты в нескольких статьях этой осенью. Еще несколько десятков последуют в январе. Пока команда молчит о том, что зафиксировал космический корабль.
В ближайшие месяцы к Паркеру присоединятся еще два проекта. Позже в этом году откроется новый солнечный телескоп в Мауи. Солнечный телескоп будет делать снимки, достаточно четкие, чтобы различить детали на поверхности Солнца диаметром около 30 километров — достаточно маленькие, чтобы можно было делать анализ магнитного поля Солнца.
Затем, в феврале, Европейское космическое агентство запустит Solar Orbiter, миссию, чтобы взлететь над плоскостью солнечной системы и посмотреть «вниз» на солнце. За исключением ныне не существующего зонда Ulysses, на борту которого не было камеры, ни один космический корабль не исследовал Солнце с этой точки зрения. Находясь высоко над солнечной системой, Solar Orbiter может помочь исследователям собрать воедино трехмерную структуру элементов в короне и солнечном ветре.
Совместно с этими тремя миссиями исследователи надеются раскрыть некоторые корональные загадки, которые могут обогатить наше понимание взаимодействия Земля-Солнце.
Как единственная звезда во вселенной, которую мы можем видеть вблизи, Солнце может научить ученых тому, как более отдаленные звезды могут взаимодействовать с соседними мирами. Ученые считают, что солнечный ветер лишил Марс его защитной атмосферы, и другие звезды могут действовать аналогичным образом.
Источник