Спектр солнца это непрерывный спектр пересеченный множеством узких

Наибольшую интенсивность непрерывный спектр имеет в области длин волн 430–500 нм. В видимой и инфракрасной областях спектр электромагнитного излучения Солнца близок к спектру излучения абсолютно черного тела с температурой 6000 К. Эта температура соответствует температуре видимой поверхности Солнца – фотосферы. В видимой области спектра Солнца наиболее интенсивны линии Н и К ионизованного кальция, линии бальмеровской серии водорода Н_α, Н_β и Н_γ.

Около 9 % энергии в солнечном спектре приходится на ультрафиолетовое излучение с длинами волн от 100 до 400 нм. Остальная энергия разделена приблизительно поровну между видимой (400–760 нм) и инфракрасной (760–5000 нм) областями спектра.

Солнце – мощный источник радиоизлучения. В межпланетное пространство проникают радиоволны, которые излучает хромосфера (сантиметровые волны) и корона (дециметровые и метровые волны). Радиоизлучение Солнца имеет две составляющие – постоянную и переменную. Постоянная составляющая характеризует радиоизлучение спокойного Солнца. Солнечная корона излучает радиоволны как абсолютно черное тело с температурой = 10 6 К. Переменная составляющая радиоизлучения Солнца проявляется в виде всплесков, шумовых бурь. Шумовые бури длятся от нескольких часов до нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи и даже миллионы раз по сравнению с радиоизлучением спокойного Солнца; это состояние длится от нескольких минут до нескольких часов. Это радиоизлучение имеет нетепловую природу.

Плотность потока излучения Солнца в рентгеновской области (0,1–10 нм) весьма мала (

5∙10 –4 Вт/м 2 и сильно меняется с изменением уровня солнечной активности. В ультрафиолетовой области на длинах волн от 200 до 400 нм спектр Солнца также описывается законами излучения абсолютно черного тела.

В ультрафиолетовой области спектра с длинами волн короче 200 нм интенсивность непрерывного спектра резко падает и появляются эмиссионные линии. Наиболее интенсивна из них водородная линия лаймановской серии ( = 121,5 нм). При ширине этой линии около 0,1 нм ей соответствует плотность потока излучения около 5∙10 –3 Вт/м 2 . Интенсивность излучения в линии приблизительно в 100 раз меньше. Заметны также яркие эмиссионные линии различных атомов, важнейшие линии принадлежат Si I ( = 181 нм), Mg II и Mg I, O II, O III, C III и другие.

Коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца возникает вблизи фотосферы. Рентгеновское излучение исходит из хромосферы (

10 4 К), расположенной над фотосферой, и короны (

10 6 К) – внешней оболочки Солнца. Радиоизлучение на метровых волнах возникает в короне, на сантиметровых – в хромосфере.

Источник

Общие сведения о Солнце

Солнце — источник жизни на Земле. Оно дает свет, тепло и обеспечивает жизнедеятельность всего растительного и животного мира. Солнце — лишь одна из бесчисленного множества звезд, существующих в природе. Благодаря своей близости к Солнцу, мы имеем возможность изучать происходящие на нем процессы и по ним судить об аналогичных процессах в звездах, непосредственно невидимых из-за колоссального их удаления.

Ученые определили возраст Солнца, он составляет примерно равен 4.5 миллиарда лет. С момента своего рождения наша звезда уже израсходовала половину водорода, содержащегося в ядре. Солнце будет продолжать излучать свет и тепло в течении еще примерно 5 миллиардов лет (хотя его светимость возрастет примерно вдвое за это время). Но, в конце концов, оно исчерпает запасы водородного топлива, что приведет к катастрофическим переменам, что является обычным для звезд, но увы приведет к полному уничтожению Земли и возникновению на месте бывших планет планетарной туманности.

Шарообразное Солнце представляется нам светящимся диском. Видимая поверхность Солнца называется фотосферой, радиус которой считается радиусом Солнца. На среднем расстоянии Земли от Солнца, равном 1 а. е. (астрономической единице) = 1,496*10 8 км, угловой радиус фотосферы 16′, поэтому линейный радиус Солнца = 696 000 км, или 109 радиусов Земли. Следовательно, объем Солнца в 1300 000 раз превышает объем Земли.

Масса Солнца, выраженная в массах Земли, определена по третьему обобщенному закону Кеплера путем сравнения обращения Земли вокруг Солнца с обращением искусственного спутника Земли вокруг нее. Один из спутников связи «Молния-1», массой М, обращался вокруг Земли на среднем расстоянии а=26 580 км за период Т=719 минут. Земля же обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии ао = = 1,496*10 8 км за период T₀ = 365,25 сут, и так как 1 сут = 1440мин, то T₀ = 365,25 *1440м.

Согласно третьему закону Кеплера

Выполнив расчеты, мы узнаем, что масса Солнца в 333 000 раз превышает массу Земли и в 750 раз массу всех обращающихся вокруг него планет. Это означает, что 99,87% массы всей Солнечной системы сосредоточено в Солнце.

Основной состав Солнца характеризуется содержанием водорода (73%) и гелия (25%). Также в состав солнечного материала входит: железо, кислород, хром, кремний, магний, азот, углерод и др. вещества. Примерная средняя плотность нашей звезды — 1,4 г/см 2 .

Гравитационное ускорение (ускорение свободного падения) на поверхности Солнца в 28 раз больше, чем на поверхности Земли, и равно 274 м/с 2 , а параболическая (вторая космическая) скорость на его поверхности v = 618 км/с (на Земле v=11,2 км/с)

Масса Солнца больше массы Земли в 333 000 раз и в 750 раз больше массы всех планет, вместе взятых. По диаметру оно в 109 раз больше Земли. На Землю падает всего 1:2 000 000 000 доля излучаемой Солнцем энергии. Зная это и измерив энергию, падающую на 1 см 2 земной поверхности за 1 мин, можно вычислить полную мощность излучения Солнца. Солнечной постоянной называется количество энергии Солнца, падающей за минуту на 1 см 2 поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, при среднем расстоянии Земли от Солнца. Солнечная постоянная равна 2 кал/см 2 *мин = 0,14 вт/см 2 .

• Солнце – центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типичная звезда-карлик спектрального класса G2.
• Расстояние от Солнца до центра галактики – 104пк

3/3*104 световых лет

В настоящее время Солнце находится во внутреннем крае рукава Ориона нашей Галактики, между рукавом Персея и рукавом Стрельца, в так называемом Местном межзвёздном облаке — области повышенной плотности, расположенной, в свою очередь, в имеющем меньшую плотность Местном пузыре — зоне рассеянного высокотемпературного межзвёздного газа. Из звёзд, принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой.

Пятна на Солнце

На фотографических снимках Солнца часто видны темные пятна, возникающие в его фотосфере. Их можно видеть и в телескоп, но для этого нужно обязательно установить перед объективом плотный темный светофильтр (темное стекло), чтобы не повредить глаза ослепительным светом Солнца. Когда же Солнце находится низко над горизонтом, затянутым легкой дымкой, то на него можно смотреть невооруженным. глазом без защитных средств и иногда удается увидеть крупные солнечные пятна, значительно превосходящие линейные размеры Земли. Поэтому не удивительно, что имеются записи о наблюдениях солнечных пятен в Древнем Китае еще в 28 г. до н. э. О солнечных пятнах сообщается и в средневековых русских летописях. В одной из летописей 1371 г. написано: «…того же лета бысть знамение в солнце, места черны по солнцу аки гвозди…»

В Западной Европе солнечные пятна впервые были открыты при телескопических наблюдениях Солнца Галилеем (1564—1642) в декабре 1610 г. и независимо X. Шейнером (1575—1650) и И. Фабрицием (1587—1615) в начале 1611 г. Тогда же все трое обнаружили постепенное перемещение пятен с восточного края Солнца к западному, что указывало на вращение Солнца. Шейнер даже установил, что плоскость солнечного экватора наклонена к плоскости эклиптики (плоскости земной орбиты) под углом 7°, т.-е. близко к современному значению в 7°15′.

Наблюдения показывают неодинаковую скорость перемещения солнечных пятен, которая уменьшается при их удалении от экватора Солнца к его полюсам. Это свидетельствует о зональном вращении Солнца и о его газообразном состоянии. Спектральными наблюдениями на основе эффекта Доплера установлено, что экваториальная зона Солнца вращается с периодом 25 суток, умеренные зоны — с периодом 27 суток, а полярные зоны — 30 суток. Линейная скорость вращения солнечного экватора равна 2 км/с.

Если сравнить несколько последовательных фотографий Солнца, то можно заметить, как меняется положение всех пятен на диске. Это происходит из-за вращения Солнца. Солнце вращается не как твёрдое тело. Пятна, находящиеся в близи экватора Солнца, опережают пятна, расположенные в средних широтах. Следовательно, скорости вращения разных слоёв Солнца различны. Экваториальные области делают один оборот вокруг оси Солнца за 25 земных суток, а области вблизи полюсов Солнца – примерно за 30 суток. Линейная скорость вращения на экваторе Солнца составляет 2 км./с. Наблюдения показывают, что все пятна перемещаются от Восточного края к Западному. Следовательно, Солнце вращается вокруг своей оси в направлении движения планет вокруг него.

Излучение Солнца

Видимая звездная величина Солнца M_c = — 26,8 m , т. е. оно излучает колоссальную энергию. Многолетними наблюдениями установлено, что на земную поверхность площадью 1 м 2 , расположенную перпендикулярно к солнечным лучам, ежесекундно поступает от Солнца Е =1,37 кВт энергии. Эта энергия практически не меняется и поэтому получила название солнечной постоянной; по ней нетрудно рассчитать светимость Солнца, или мощность солнечного излучения, т. е. энергию, излучаемую Солнцем за 1 секунду со всей его поверхности. Для этого достаточно умножить солнечную постоянную на площадь сферы, в центре которой находится Солнце, а радиус равен расстоянию Земли от Солнца a_c =1,496*10 8 км. Так можно вычислить светимость Солнца, она равна 4*10 23 кВт.

Если принять, что мощность современных атомных электростанций близка к 10 6 кВт, то Солнце излучает в 4*10 17 раз больше энергии, чем производит каждая такая электростанция. На долю Земли приходится всего лишь одна двухсотмиллиардная доля энергии, излучаемой Солнцем, но и ее достаточно для расцвета многообразной жизни на нашей планете.

Наблюдения Солнца требуют большой осторожности. Нельзя смотреть на Солнце, не защитив глаза очень плотным (темным) свето­фильтром! Но даже используя светофильтр, не рекомендуется смотреть на Солнце в школьный телескоп. Лучше устано­вить на окулярном конце телескопа экран с листом белой бумаги и рассматривать изображение Солнца на экране. Это позволит увидеть на Солнце темные пятна (солнечные пятна) и светлые участки (факелы), которые замет­нее вокруг пятен вблизи края солнечного диска. На совре­менных обсерваториях для наблюдения Солнца применяют телескопы специальных конструкций — солнечные телескопы. Таким телескопом оснащена, например, Крымская астрофизическая обсерватория

Источник