Температура внутри и на поверхности Солнца в градусах по Цельсию
Солнце является сферой в основе Солнечной системы, состоящей из плазмы и газа. Около 91% газа представляет собой водород, за которым следует гелий. Солнце служит самым важным источником энергии для всех живых организмов на Земле. На него приходится 99,86% от общей массы Солнечной системы. Это самое яркое космическое тело, наблюдаемое на небе Земли, и температура Солнца сильно варьируется от ядра к поверхности звезды.
Ядро Солнца
В ядре Солнца гравитационное притяжение приводит к огромным температурам и давлению. Температура здесь может достигать 15 миллионов градусов по Цельсию. Атомы водорода в этой области сжимаются, и сливаются вместе для получения гелия в процессе, называемом ядерным синтезом. Ядерный синтез вырабатывает огромное количество энергии, которая излучается к поверхности Солнца и в впоследствии достигает Земли. Энергия от ядра проникает в конвективную зону.
Конвективная зона
Эта зона простирается на 200 000 км и приближается к поверхности. Температура в этой зоне опускается ниже 2 миллионов градусов Цельсия. Плотность плазмы достаточно низка, чтобы создать конвективные токи и транспортировать энергию к поверхности Солнца. Тепловые колонны зоны создают отпечаток на поверхности Солнца, придавая ему гранулированный вид, называемый супергрануляцией в самом большом масштабе и грануляцией в наименьшем масштабе.
Фотосфера
Фотосфера — это внешняя излучающая оболочка Солнца. Большая часть энергии этого слоя полностью вытекает из Солнца. Толщина слоя составляет от десятков до сотен километров, а солнечные пятна на нем темнее и прохладнее, чем окружающий регион. В основе больших солнечных пятен температура может составлять 4 000 градусов Цельсия. Общая температура фотосферы составляет приблизительно 5 500 градусов Цельсия. Энергия Солнца обнаруживается как видимый свет в фотосфере.
Хромосфера
Хромосфера является одним из трех основных слоев атмосферы Солнца и имеет толщину от 3000 до 5000 км. Она расположена прямо над фотосферой. Хромосфера обычно не видна, если нет полного затмения, в течение которого ее красноватый свет окружает лунный диск. Слой обычно не наблюдается без специального оборудования из-за яркости фотосферы. Средняя температура хромосферы составляет около 4 320 градусов по Цельсию.
Корона
Корона простирается на миллионы километров в космос и, как хромосфера, легко видна во время затмения. Температура короны может достигать 2 миллионов градусов Цельсия, и именно эти высокие температуры придают ей уникальные спектральные особенности. Когда она остывает, теряя как радиацию, так и тепло, вещество сдувается в виде солнечного ветра.
Важность энергии Солнца
Солнечная энергия позволяет растениям в процессе фотосинтеза вырабатывать собственную пищу, которая, в свою очередь, потребляется другими живыми существами. Солнечный свет дает зрение и нагревает воду. Он необходим для образования угля и нефтепродуктов, а также является важным фактором в формировании витамина D, который незаменим для роста костей в организме человека.
Источник
Звезда Сириус
Сириус (Альфа Большого Пса) – самая яркая звезда в небе. Удалена от нас на 8.60 световых лет и проживает на территории созвездия Большого Пса. Это не ярчайшая звезда физически, но кажется нам такой из-за приближенности. Кроме того, она медленно движется в нашу сторону, увеличивая яркость. Это продолжится еще 60000 лет, после чего запустит обратный ход. Останется ярчайшей еще 210000 лет.
Величина достигает -1.46, из-за чего вдвое превышает Канопус (в созвездии Киля). Но фактически по яркости уступает Канопусу и Ригелю, которые просто расположены дальше.
Сириус происходит от латинского слова, обозначающего «светиться». Также ее прозвали Звезда Собаки.
В древности восхождение звезды знаменовало выход Нила из берегов, а в Греции это был приход лета (с 3 июля по 11 августа). Гелиакальное восхождение – первое для звезды над восточным горизонтом перед рассветом.
Альфа Большого Пса кажется единой звездой, но в реальности перед нами двойная звездная система: белая звезда главной последовательности (A1V) Сириус А и белый карлик (DA2) Сириус В. Их периодичность составляет 50.1 лет, а средняя дистанция в 20 раз больше Земля-Солнце. Угловое разделение – 3-11 угловых секунд.
Рентгеновский снимок системы Сириуса, проживающего в 8.6 световых годах от нас. Перед вами два источника, где ярким выступает Сириус В – белый карлик с нагревом до 25000°C. Тусклый свет поступает от Сириус А, чья масса вдвое превышает солнечную. Если наблюдать в оптические приборы, то Сириус А будет казаться ярчайшей звездой в небе, хотя в Сириус В в 10000 больше света. Из-за их приближенности о карлике не знали до 1862 года, когда его заметил Альван Кларк при тестировании лучшего мирового телескопа
Через каждые 50 лет происходит максимальное сближение, когда их можно разрешить только 12-дюймовым телескопом и при благоприятных условиях. В период схождения между ними формируются мощные магнитные бури, что ускоряет вращение.
Сириус А примерно вдвое массивнее Солнца и в 25 раз ярче. Температура поднимается к 9940 К. Сириус В примерно в 10000 раз ярче, но проявляется это в рентгеновском обзоре. Выполняет обороты вокруг соседа по эллиптической орбите, а температура – 25200 К.
Сириус А – звезда Am, то есть наделена элементами тяжелее гелия, вроде железа (316% от солнечной атмосферы).
Возраст системы достигает 200-300 млн. лет. Изначально это были две ярких звезды, где Сириус B обладала 5-ю солнечными массами. Но в эволюционном процессе она трансформировалась в красного гиганта и стала белым карликом 120 млн. лет назад.
Художественная интерпретация бинарной системы Сириус. Крупная голубовато-белая звезда (Сириус А) доминирует в изображении, а крошечная, но раскаленная синяя звезда карлика (Сириус В) располагается скромно справа. На один полный оборот вокруг друг друга уходит полвека. Белые карлики – остатки звезд, напоминающих Солнце. Система проживает на удаленности в 8.6 световых лет и считается 5-й приближенной системой. Сириус В потерял свою кажущуюся яркость из-за крошечных параметров. В диаметре охватывает 12000 км, что меньше земного. Система настолько приближена к нам, что большая часть созвездий для нее будет выглядеть практически также. На заднем плане расположен Летний треугольник: Альтаир (белая точка над Сириусом А), Денеб (справа вверху) и Вега (ниже Сириуса В). Ниже и правее Сириуса А находится маленькая точка – Солнце
По массе Сириус В практически сходится с Солнцем (0.98), из-за чего становится одним из самых массивных карликов. В диаметре охватывает 12000 км. Бинарный спутник нашел Фридрих Бессель. За ним в 1862 году наблюдал Альван Кларк, использующий наибольшую на тот момент линзу.
У системы может быть третий крупный компонент, но его существование пока не подтвердили. Если он есть, то масса достигает всего 0.06 солнечных, а на орбиту тратит 6 лет.
Сириус А и Сириус В
Уолтер Адамс первым понял, что Сириус В – белая звезда. Для обзора применил 60-дюймовый отражатель из Обсерватории Маунт-Уилсон. Он следил за звездным спектром, а позже выяснили, что перед нами белый карлик. О диаметре и массе узнали лишь в 2005 году при помощи телескопа Хаббл.
Факты
Наиболее древние записи о Сириусе относятся к 7 веку, где поэт Гесиод упомянул ее в «Работы и дни».
Сравнение Сириуса В с Землей
У Сириуса есть больше 50 обозначений. В астролябиях и Западной Европе звезду прозвали Альхабор. В Скандинавии – факел Локи (Локабренна). Единственными по яркости Сириус превосходят Луна, Венера, Юпитер и периодически Меркурий с Марсом.
Сириус стала важной звездой и для Эдмунда Галлея, натолкнувшая его на мысль о правильном движении. В 1718 году он сравнил современные данные с показателями в Альмагесте Птолемея и понял, что за 1800 лет звезды изменили позиции.
Сириус стал также первой звездой, чью скорость измерили. В 1868 году Уильям Хаггинс неверно определил, что звезда отдаляется от Солнца на ускорении в 40 км/с. В реальности она движется к нам при показателе в 7.6 км/с.
Зимний треугольник: Процион (вверху слева), Бетельгейзе (вверху справа), Сириус (в основе)
Вместе с Проционом и Бетельгейзе формирует астеризм Зимний треугольник. Вояджер-2 отправили в 1977 году. Он уже покинул черту внешних планет и пройдет в 4.3 световых лет от Сириуса за 296000 лет.
В определенный момент звезда считалась членом Движущейся группы Большой Медведицы. Об этом в 1909 году заявил Эйнар Герцшпрун. Сомнения появились в 2003-2005 гг., так как звездам в группе должно быть примерно 500 млн. лет, а Сириус слишком молод.
Но звезда относится к Сверхскоплению Сириуса, куда также входят Бета Возничего, Альфа Волос Вероники, Бета Чаши, Бета Эридана и Бета Змеи.
Сравнение Сириуса А и Солнца
В 1959 году Р. Ханбери, Б и Р. Твиссам удалось вычислить диаметр Сириус А. В 1920 году получили первый спектр Сириус В. А первая спутниковая фотография добыта в 1970 году.
Цвет звезды привел к многолетним спорам, ведь древние наблюдатели описывали ее как красную. К примеру, так считал Птолемей в 150 г. н.э. Его поддержал и Сенека. Но появлялись ученые, считавшие ее синей или белой. Скорее всего, на результаты влияло расположение по отношению к горизонту, так как земная атмосфера меняет наблюдаемый окрас.
Периодическое мерцание звезды привело к тому, что многие воспринимали ее как НЛО. Но дело в том, что ее свету приходиться пробиваться сквозь земной воздушный поток, где есть отличие в температуре и плотности.
Звезда Сириус в мифах и культуре
Древние египтяне именовали Сириус как Солдет (иероглиф – звезда и треугольник). Население даже создало календарь на основе звездного восхождения. Ее рост знаменовал начало нового года, а в честь звезды устраивали праздник. Когда же Сириус исчезал перед рассветом, то Нил покидал берега. Это случалось перед летним солнцестоянием.
Звезда отсутствовала 70 дней и считалось, что это время Исида и Осирис проводят в подземном мире. Египтяне также отмечали, что гелиакальное восхождение происходит каждые 365.25 дней. Они видели в Сириусе дверь в загробную жизнь и старались не хоронить умерших в 70-дневный промежуток, когда звезда пропадала с небес. Некоторые верят, что пирамида в Гизе создана в идеальном соотношении с локациями Сириуса и трех звезд пояса Ориона.
Греки заметили, что появление звезды приносит с собою жаркий сезон. Во многих текстах ее упоминают, как «жгучая». Некоторые даже приносили ей жертвы и считали знаком удачи. А если она была туманной и слабой, то это несло с собой смерти и эпидемии.
Римляне наблюдали за ее восхождением 25 апреля и приносили в жертву собак и овец. Интересно, что ассоциация с собаками наблюдается во многих культурах. А вот у китайцев она была звездой «небесного волка». Полинезийцы именовали ее «великой птицей» Ману и использовали как навигатор. Для маори знаменовала приход зимы, а для гавайцев – Королева Небес.
В Индии называли Свана, которая была собакой принца Юдхистира. Вместе с ней он искал небесные врата, но когда нашел, то его пса не хотели пускать. Тогда он отказался от возможности попасть на небеса без верного друга. Господь пустил обоих, так как проверял его преданность.
Сириус даже упоминают в Коране, где прозвали Могучей звездой. В племени чероки она была звездой зверя, а у инуитов – лунная собака. Удивляет, что племя догонов знали то, чего нельзя было заметить без телескопов. Они определи, что Сириус двойной, а орбитальный период составляет 50 лет. Более того, племя следило за звездой 5000 лет и легенды гласят, что наш вид появился от земноводной расы Сириуса – Номмо.
Расположение звезды
Сириус можно найти из любой точки южнее от 73° с. ш. Но дальше на север она не поднимается высоко над горизонтом. Сириус циркумполярный, а значит никогда не опускается ниже линии горизонта.
Пояс Ориона и Сириус
Из-за прецессии Альфа Большого Пса будет смещаться к югу, а в 9000 году ее нельзя будет увидеть из большинства точек в северной и центральной Европе. В 14000 году полярной звездой станет Вега.
Для поиска используйте звезды пояса Ориона (Алнилам, Альнитак и Минтака). Для наблюдателей из северных широт Сириус проживает на юго-восточном, южном и юго-западном небе в зимний период. На востоке ее можно отыскать до рассвета в конце лета.
- Сириус – Альфа Большого Пса.
- Созвездие: Большой Пес.
- Координаты: 06ч 45м 08.9173с (прямое восхождение), -16° 42′ 58.017″ (склонение).
- Удаленность: 8.6 световых лет.
- Орбитальный период: 50.090 лет.
Наименования: Сирус, Звезда Собаки, α Большого Пса, 9 Большого Пса, HD 48915, HR 2491, BD -16° 1591, GCTP 1577.00 A/B, GJ 244 A / B, LHS 219, ADS 5423, LTT 2638, HIP 32349, B:EGGR 49, WD 0642-166
Физические характеристики и орбита
- Спектральный класс: A1V.
- Видимая величина: -1.47.
- Абсолютная величина: 1.42.
- Массивность: 2.02 солнечной.
- Радиус: 1.711 солнечных.
- Светимость: 25.4 солнечных.
- Температурная отметка: 9940 К.
- Возраст: 2-3 миллиона лет.
- Спектральный класс: DA2.
- Видимая величина: 8.30.
- Абсолютная величина: 11.18.
- Массивность: 0.978 солнечных.
- Радиус: 0.0084 солнечных.
- Светимость: 0.026 солнечных.
- Температурная отметка: 25200 К.
Наша карта звездного неба поможет отыскать Сириус самостоятельно в телескоп. Или воспользуйтесь 3D-моделями онлайн, чтобы изучить внешний вид и расположение звезды в космическом пространстве.
Источник
Температура звезд и от чего она зависит
Как известно, температура внутри звезд очень высокая. Ведь благодаря ей и запускаются термоядерные реакции. При сжатии молекулярного облака гравитационными силами происходит нагрев, который при достаточной массе молекул всё увеличивается и увеличивается. Так, начинается синтез гелия из водорода или, проще говоря, рождается звезда.
Рождение звезды
Несмотря на то, что все облака состоят из молекул водорода, они отличаются друг от друга количеством его частиц. В итоге получается разная масса протозвезд. Хотя процесс формирования светил примерно одинаковый.
Главным образом, температура звезд повышается при их начальном образовании, а затем при реакциях, происходящих в их ядре. В свою очередь, тепло, производимое в центральной части светила, поднимается и в его верхние слои (то есть на поверхность). А так как у разных тел она разная в недрах, соответственно, она отличается и на поверхности.
Стоит отметить, что внутри и снаружи нагрев светила не может быть одинаковым. Что интересно, звёздная корона (внешняя часть атмосферы) во много раз горячее нижних атмосферных слоёв, но, разумеется, ядерный жар самый высокий.
Структура звезды
От чего зависит температура звезды
В действительности, она обуславливается двумя основными факторами.
Во-первых, уровнем производимой ядром энергии. По данным учёных, ядро разогревается до 15 млн градусов. Однако излучается только тепло, полученное в результате термоядерных реакций. А вот энергия от гравитационного сжатия остаётся в самом центре. Таким образом, температура поверхности звезд напрямую зависит от силы внутренних процессов, а также какие элементы в них задействованы. Например, если происходит синтез не только гелия из водорода, но и синтез с участием тяжёлых элементов, то и излучающая энергия будет в разы больше. Как следствие, поверхностный нагрев увеличится.
А во-вторых, важное значение имеет площадь поверхности, которая излучает внутреннюю энергию. Дело в том, что звёздные объекты производят и в то же время отдают энергию в космическое пространство. И сколько они её отдадут, зависит от внешней оболочки, то есть от излучаемой поверхности.
Когда у звёзд расширяются внешние границы, увеличивается и ядро. А чем оно плотнее, тем горячее. Но так лишь внутри, а снаружи (в фотосфере) такие звезды имеют низкую температуру. Проще говоря, чем больше площадь, тем больше энергетический расход.
Помимо этого, прослеживается связь размеров, масс, светимостей и температур звёздных объектов. К примеру, чем массивнее звёздное тело, тем выше его светимость, а значит и нагрев. Стоит отметить, что температура звезды определяет её цвет. Взаимосвязь характеристик светил отображена на диаграмме Герцшпрунга-Расела.
Диаграмма Герцшпрунга — Рассела
Как видно, спектральные классы отличаются между собой набором характеристик.
Как определить и в чем измеряется температура звезд
Стоит отметить, что для данной характеристики используют эффективную величину нагретости тела. Другими словами, насколько горячий объект, настолько он излучает энергию. В случае со звёздными телами, их накал даёт характеристику светимости.
А вот для определения эффективной температуры звезд применяют закон Стефана-Больцмана. Он гласит, что мощность излучения нагретого тела прямо пропорциональна площади поверхности и температуры четвёртой степени.
P=σST⁴
где σ — это постоянный коэффициент 5,7*10-8,
S — площадь, а P — излучаемая мощность.
На самом деле, определяется температура звезд в Кельвинах (К). Правда, можно перевести в градусы Цельсия (С).
Какие температуры поверхности могут иметь звезды
По оценке учёных, показатели отдельных светил разные. Более холодные обладают теплом 2000-5000 К, средняя температура (у жёлтых и оранжевых) тел составляет 5000-7500 К, а горячие представители достигают значений 7500-80000 К.
Наос (самая горячая звезда)
Какие звезды имеют самую низкую температуру
Наименьшую температуру поверхности имеют звезды красных цветов. Правда, называть их холодными не совсем точно. Потому как их нагретость равняется 2000-3000К.
Звезда Барнарда (одна из самых холодных звёзд)
У какого типа звезд наибольшая температура
Как вы думаете, какая температура на поверхности самых горячих звезд?
Между прочим, наиболее жаркие светила имеют голубой или белый цвет. Хотя самый высокий уровень у синих. Только вдумайтесь, их уровень тепла может достигать 40000К.
Итак, мы выяснили, что температура и размеры звёзд могут быть разными. Вдобавок их характеристики связаны между собой.
Также очевидно, что температура в центре звезды отличается от температуры поверхности, которые они могут иметь. Это лишний раз доказывает, что каждый небесный объект уникален. Даже если одни его свойства схожи с другими телами, обязательно будет отличие в каком-либо другом параметре.
Источник