Строение Солнца. 2. Атмосфера
Атмосфера солнца
4а.Фотосфера
Фотосфера — это нижний из трех слоев атмосферы Солнца, расположенный непосредственно на плотной массе невидимого газа конвективной области. Фотосфера образована раскаленным ионизированным газом, температура которого у основания близка к 10000°С , а у верхней границы, расположенной примерно в 300км выше, порядка 5000°С. Средняя температура фотосферы принимается в 5700°С. При такой температуре раскаленный газ излучает электромагнитную энергию преимущественно в оптическом (видимом) диапазоне волн. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый как желтовато-яркий диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.
Через прозрачный воздух фотосферы в телескоп отчетливо просматривается ее основание — контакт с массой непрозрачного воздуха конвективной области. Поверхность раздела имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Зерна, или гранулы, имеют поперечники от 700 до 2000км. Положение, конфигурация и размеры гранул меняются. Наблюдения показали, что каждая гранула в отдельности выражена лишь какое-то короткое время (около 5-10 мин.), а затем исчезает, заменяясь новой гранулой. На поверхности Солнца гранулы не остаются неподвижными, а совершают нерегулярные движения со скоростью примерно 2 км/с. В совокупности светлые зерна (гранулы) занимают до 40% поверхности солнечного диска.
Процесс грануляции представляется как наличие в самом нижнем слое фотосферы непрозрачного газа конвективной области — сложной системы вертикальных круговоротов. Светлая ячея — это поступающая из глубины порция более разогретого газа по сравнению с уже охлажденной на поверхности, а потому и менее яркой, компенсационно погружающейся вниз. Яркость гранул на 10-20 процентов больше окружающего фона указывает на различие их температур в 200-300°С.
Образно грануляцию на поверхности Солнца можно сравнить с кипением густой жидкости типа расплавленного гудрона, когда со светлыми восходящими струями появляются пузырьки воздуха, а более темные и плоские участки характеризуют погружающиеся порции жидкости.
Исследования механизма передачи энергии в газовом шаре Солнца от центральной области к поверхности и ее излучение в космическое пространство показали, что она переносится лучами. Даже в конвективной зоне, где передача энергии осуществляется движением газов, большая часть энергии переносится излучением.
Таким образом, поверхность Солнца, излучающая энергию в космическое пространство в световом диапазоне спектра электромагнитных волн, — это разреженный слой газов фотосферы и просматривающаяся сквозь нее гранулированная верхняя поверхность слоя непрозрачного газа конвективной области. В целом зернистая структура, или грануляция, признается свойственной фотосфере — нижнему слою солнечной атмосферы.
4б.Хромосфера Солнца
При полном солнечном затмении у самого края затемненного диска Солнца видно розовое сияние — это хромосфера. Она не имеет резких границ, а представляет собой сочетание множества ярких выступов или языков пламени, находящихся в непрерывном движении. Хромосферу сравнивают иногда с горящей степью. Языки хромосферы называют спикулами. Они имеют в поперечнике от 200 до 2000км (иногда до 10.000км) и достигают в высоту нескольких тысяч километров. Их надо представлять себе как вырывающиеся из Солнца потоки плазмы (раскаленного ионизированного газа).
Установлено, что переход от фотосферы к хромосфере сопровождается скачкообразным повышением температуры от 5700°С до 8000 — 10000°С. К верхней же границе хромосферы, находящейся приблизительно на высоте 14.000км от поверхности Солнца, температура повышается до 15000 — 20000°С. Плотность вещества на таких высотах составляет всего 10-12 г/см3, т.е. в сотни и даже тысячи раз меньше, чем плотность нижних слоев хромосферы.
4с.Солнечная корона
Солнечная корона — внешняя атмосфера Солнца. Некоторые астрономы называют ее атмосферой Солнца. Она образована наиболее разреженным ионизированным газом. Простирается примерно на расстояние 5 диаметров Солнца, имеет лучистое строение, слабо светится. Ее можно наблюдать только во время полного солнечного затмения. Яркость солнечной короны примерно такая же, как у Луны в полнолуние, что составляет лишь около 5/1000.000 долей яркости Солнца. Корональные газы в высокой степени ионизированы, что определяет их температуру примерно в 1млн. градусов. Внешние слои короны излучают в космическое пространство корональный газ — солнечный ветер. Это второй энергетический (после лучистого электромагнитного) поток Солнца, получаемый планетами. Скорость удаления коронального газа от Солнца возрастает от нескольких километров в секунду у короны до 450 км/с на уровне орбиты Земли, что связано с уменьшением силы притяжения Солнца при увеличении расстояния. Постепенно разреживаясь по мере удаления от Солнца, корональный газ заполняет все межпланетное пространство. Он воздействует на тела Солнечной системы как непосредственно, так и через магнитное поле, которое несет с собой. Оно взаимодействует с магнитными полями планет. Именно корональный газ (солнечный ветер) является основной причиной полярных сияний на Земле и активности других процессов магнитосферы.
Источник
Температура постепенно возрастает по мере удаления от центра солнца
Тест содержит 20 вопросов, из которых нужно выбрать один правильный.
- Служит для определения расстояний ближайших звезд;
- Служит для определения расстояний планет;
- Дает возможность определить расстояния, т.к. равен 0,76″ для всех звезд Галактики;
- Служит доказательством конечности скорости света;
- Расстояние, которое проходит Земля за год.
Какое наибольшее расстояние удается определить с помощью годичного параллакса, при наблюдении с Земли?
У звезды определили годичный параллакс, равный 0,5″. Расстояние до звезды равно (в парсеках):
Блеск звезды 6-й величины по сравнению с блеском звезды 1-й величины:
- В 100 раз больше;
- В 100 раз меньше;
- В 5 раз больше;
- В 5 раз меньше;
- Нет возможности определить;
Абсолютная звездная величина равна видимой, если звезда расположена на расстоянии (в парсеках):
Третий уточненный закон Кеплера позволяет определить у звезды ее:
Эффективная температура у звезд с одинаковыми радиусами отличается в два раза. Отношение их волометрических светимостей (светимость звезды с большей температурой к светимости второй звезды) равно:
Отличие в виде спектров звезд определяется в первую очередь различием их:
- Возрастов;
- Температур;
- Светимостей;
- Химического состава;
- Радиуса.
Давление и температура в центре звезды определяется прежде всего:
- Светимостью;
- Температурой атмосферы;
- Массой;
- Химическим составом;
- Радиусом.
Диаграмма Герцшпрунга–Рассела представляет зависимость между:
- Массой и спектральным классом звезды;
- Светимостью и эффективной температурой;
- Спектральным классом и химическим составом;
- Массой и радиусом;
- Спектральным классом и радиусом.
После превращения водорода в гелий в недрах звезды «точка положения звезды» на диаграмме Герцшпрунга–Рассела перемещается по направлению к:
- Большим поверхностным температурам;
- Большим плотностям;
- Вверх по главной последовательности;
- От главной последовательности к красным гигантам;
- К меньшим радиусам.
Красные гиганты – это звезды:
- Малых светимостей и больших температур поверхности;
- Больших светимостей и высоких температур;
- Малых радиусов и больших светимостей;
- Малых светимостей и низких температур поверхности;
- Больших светимостей и низких температур поверхности.
Скорость эволюции звезды зависит прежде всего от:
- Радиуса;
- Массы;
- Светимости;
- Температуры поверхности;
- плотности.
Какой вывод можно сделать, сравнивая положения звезд А и Б на диаграмме Гершпрунга–Рассела (звезда A выше звезды Б):
- Звезда Б моложе звезды А;
- Звезда А имеет меньшую светимость;
- Звезда Б имеет меньший радиус;
- Звезда Б является гигантом;
- Звезда А является белым карликом.
Из теории эволюции звезд вытекает, что:
- Окончательной стадией эволюции является красный гигант;
- Последней стадией эволюции для большей части звезд является белый карлик;
- Звезды меньшей массы эволюционируют медленнее;
- В процессе эволюции звезды увеличивают свою массу;
- Положение звезды на диаграмме Гершпрунга–Ресселла вообще не зависит от эволюции.
Черной дырой является:
- Неизлучающая звезда низкой температуры;
- Солнечное пятно;
- Дыра в небесной сфере, через которую не проходит излучение;
- Коллапсирующая звезда, исчерпавшая ядерные источники энергии;
- Звезда из антивещества, излучение которой необнаружено.
Если группу звезд нанести на диаграмму Гершпрунга–Рассела, то большинство из них будет находиться на главной последовательности. Это вытекает из того, что:
- На главной последовательности концентрируются самые молодые звезды, число которых очень велико;
- Вне главной последовательности концентрируются звезды, не принадлежащие нашей Галактике;
- Продолжительность пребывания звезды на стадии главной последовательности превышает время эволюции на других стадиях;
- На главной последовательности находятся только самые старые звезды;
- Это объясняется чистой случайностью и не объясняется теорией эволюции.
Скорости разбегания галактик:
- Пропорциональны их возрасту;
- Пропорциональны расстоянию от центра Вселенной;
- Пропорциональны расстоянию от наблюдателя;
- Обратно пропорциональны расстоянию от центра Вселенной;
- Не подчиняются никакой закономерности.
Определите расстояние до галактики, если она удаляется от нас со скоростью 3000 км/с. Постоянную Хаббла примите равной 75 км/(с ∙ Мпк):
- 4 Мпк;
- 10 Мпк;
- 40 Мпк;
- 400 Мпк;
- Невозможно определить.
С помощью постоянной Хаббла можно определить . . . . . . . . . . . . Вселенной.
Причиной суточного вращения небесной сферы является:
- Собственное движение звезд;
- Вращение Земли вокруг оси;
- Движение Земли вокруг Солнца;
- Движение Солнца вокруг центра Галактики.
Понятие «абсолютная звездная величина М» соответствует:
- Размерам звезды;
- Массе;
- Реальной мощности излучения (светимости) звезды;
- Видимому блеску.
Звезды первой звездной величины 1 m создают в 2,512 раз большую освещенность, чем звезды звездной величины
Долгота Москвы λ = 2 часа 30 минут. По московскому зимнему времени полдень в Москве наступает в 12 часов 30 минут. Полдень в Москве летом наступает:
- В 12 часов 30 минут;
- В 14 часов 30 минут;
- В 11 часов 30 минут;
- В 13 часов 30 минут.
Разрешающая сила телескопа прямо пропорциональна диаметру объектива и обратно пропорциональна длине волны. Найдите неверное утверждение. Увеличение разрешающей способности телескопа возможно:
- При увеличении диаметра объектива;
- При уменьшении длины волны регистрируемого излучения;
- При уменьшении диаметра окуляра;
- При увеличении длины волны регистрируемого излучения.
Планеты, у которых много более тяжелых элементов, металлов, например железа и меньше водорода и более легких элементов относятся:
- К внешним планетам
- К планетам-гигантам
- К планетам земной группы
- К планетам, имеющим большое количество спутников.
Пылевые бури на Марсе зависят от:
- От расстояния Марса от Солнца. В перигелии разогрев планеты увеличивается и она максимально окутана пылевыми облаками;
- От наклона оси планеты и плоскости орбиты;
- От периода вращения вокруг оси;
- От состояния полярных шапок.
Рубидиево-стронциевый метод определения возраста метеоритов определяет возраст метеоритов в:
- От 4,5 до 4,7 млрд. лет, что совпадает с возрастом Земли и планет в Солнечной системе;
- От 7 до 200 млн. лет;
- Более 7 млрд. лет, что намного превышает возраст Солнечной системы;
- Около 700 млн. лет.
Какие основные химические элементы и в каком соотношении входят в состав Солнца?
- Водород 90 %, гелий 9 %;
- Водород 70 %, гелий 28 %;
- Водород 30 %, гелий 68 %;
- Водород 10 %, гелий 89 %.
Выберите верное утверждение:
- Во всех слоях Солнца температура одинакова;
- Температура постепенно убывает по мере удаления от центра Солнца;
- Самую высокую температуру имеет фотосфера Солнца;
- По мере удаления от центра Солнца температура сначала убывает, а в хромосфере опять возрастает.
Вследствие вращения Солнца на экваторе со скоростью около 2000 м/с наблюдается на длине волны λ = 5000Å доплеровское смещение спектральных линий Δλ = 0,035Å. Это смещение в полярных областях Солнца:
- Возрастает
- Зависит от 11 летнего цикла солнечной активности
- Стремится к нулю
- Доплеровское смещение спектральных линий везде одинаково.
Максимум излучения у горячих голубых сверхгигантов с = 29000 К согласно закону смещения Вина приходится на длину волны:
- λ = 1 мкм (инфракрасная область спектра);
- λ = 400 нм (синяя область видимого спектра);
- λ = 0,1 мкм (ультрафиолетовая область спектра);
- λ = 0,01 мкм (ультрафиолетовая область спектра).
Что можно сказать о температуре звезд, если в спектре одной звезды наблюдаются интенсивные линии молекул окиси титана, а в спектре второй звезды – интенсивные линии ионизованного кальция СаII и других ионизованных металлов?
- Температура второй звезды больше температуры первой звезды;
- Температура второй звезды меньше температуры первой звезды;
- Температура двух звезд одинакова;
- По таких данным нельзя судить о температуре звезд.
Область красных сверхгигантов, куда в процессе эволюции сдвигаются на диаграмме Герцшпрунга–Рассела массивные звезды, расположена:
- В верхней левой части диаграммы;
- В верхней правой части диаграммы;
- В нижней левой части диаграммы;
- В нижней правой части диаграммы.
Найдите неверное утверждение о цефеидах.
- Известны периоды цефеид длительностью от суток до нескольких десятков суток;
- У цефеид обнаружено периодическое изменение лучевых скоростей по смещению спектральных линий;
- Синхронно с видимой звездной величиной у цефеид изменяется спектр, обычно в пределах одного спектрального класса;
- Температура поверхности цефеид в процессе колебания не изменяется.
Холодные гигантские молекулярные облака, содержащие большое количество молекул, имеют температуру:
- Пульсирующими физическими переменными звездами;
- Кратковременной стадией эволюции нейтронных звезд;
- Пульсирующими белыми карликами;
- Аккрецирующими звездами в тесной двойной системе.
Красное смещение, открытое Хабблом в ХХ веке, соответствует тому, что:
- Все наблюдаемые на небе галактики удаляются от Земли, наша Галактика находится в центре Вселенной;
- Все галактики удаляются от нашей Галактики с одинаковыми скоростями;
- Наша Галактика находится в сверхскоплении галактик, от которых удаляются все остальные галактики;
- Все галактики, в том числе и наша Галактика, удаляются друг от друга с различными скоростями, чем больше расстояние между галактиками, тем скорость взаимного удаления больше.
Одно из ближайших к нашей Галактике скоплений галактик расположено в созвездии Волосы Вероники и имеет угловые размеры:
- 0,1° (в пять раз меньше диаметра Солнца);
- 0,5° (сравнимо с диаметром Солнца);
- 2° (в 4 раза больше углового диаметра Солнца);
- 12° (в 24 раза больше углового диаметра Солнца).
На основании экспериментальных фактов о расширении Вселенной и наличии реликтового излучения по теории эволюции горячей Вселенной можно сделать вывод, что
Источник