Ледяное Солнце. Из чего же состоит наше светило
Ну чем не планета?
Солнце тоже когда-то было планетой и по мере своего развития оно начало излучать свет. Говорят, что теория о том, что сначала идет звезда, а потом превращается в белого карлика ошибочна и на самом деле последовательность выглядит следующим образом.
Сначала есть планета, которая светит только отраженным от звезд светом, потом она начинает излучать свой слабый свет и становится белым карликом, а потом по мере роста яркости своего излучения и увеличения, превращается в звезду.
А, теперь обратимся к очень интересной новости за 2006 год.
Анализ обстоятельств сверхмощной вспышки на Солнце, произошедшей 5 декабря 2006 года, принес большие неожиданности.
Исследовательская группа NASA под руководством доктора Ричарда Мевальда (Richard Mewaldt) из Калифорнийского технологического института проанализировала обстоятельства одной из самых мощных за последние 30 лет вспышки на Солнце, произошедшей 5 декабря 2006 года. Её мощность была оценена как Х9.
Незадолго до вспышки, 25 октября 2006 года, NASA вывело в космос группировку из двух идентичных аппаратов STEREO. Установленная на них аппаратура позволила существенно детальнее изучить процессы, связанные с выбросами вещества при вспышках.
Оказалось, что они очень плохо согласуются с текущей теорией Солнца.
Час спустя после вспышки 25 октября 2006 года аппаратура одного из спутников зафиксировала поток выброшенного вещества. Оказалось, что он состоял исключительно из неионизированных (а значит, холодных) атомов водорода – в нем не было даже гелия. Продолжительность выброса составила около 90 минут.
Выброс был зарегистрирован только одним аппаратом, что говорит о его узконаправленности.
Затем наступила пауза, длившаяся 30 минут.
И только после этого аппарат зарегистрировал то, что, собственно говоря, и ожидали увидеть учёные – поток ионизованной плазмы водорода, гелия, кислорода, железа.
Динамика частиц по данным группировки STEREO 5 декабря 2008 года. По оси абсцисс — время суток (в часах). По оси ординат — условное угловое распределение потока частиц в плоскости эклиптики (от минус 180 до 180 градусов). Виден компактный (во времени и в пространстве) выброс атомов водорода, вслед за которым последовал распределённый в пространстве выброс ионизованной плазмы различных элементов. Причины узконаправленности потока в настоящее время неясны. Изображение NASA
Вероятно, узконаправленные выбросы холодного вещества в атомарном состоянии всегда предваряют выбросы плазмы после вспышек на Солнце, по крайней мере мощных – прежде же они попросту не были известны из-за малой вероятности их регистрации.
Феномен выброса холодных атомов, предваряющего собственно поток плазмы, плохо согласуется с текущими моделями Солнца и требует объяснения.
Проще всего было бы предположить, что на Солнце имеется водород в атомарном состоянии. Однако такая гипотеза потребует слишком коренного пересмотра текущей теории «горячего Солнца», а вместе с ним – и природы процессов выделения им энергии.
Группа доктора Мевальда предположила, что в данном случае холодные атомы водорода образовались из плазмы при рекомбинации протонов и электронов. Двухчасовая же задержка в приходе ионизированной плазмы вызвана её сложным движением в магнитном поле светила. В это же время уже рекомбинировавшие атомы водорода двигались по более короткой траектории, что обусловило временную задержку между двумя потоками вещества.
Насколько такая гипотеза правдоподобна, судить трудно. Она, в частности, вряд ли способна объяснить формирование столь узкого потока атомов, и полное отсутствие в первичном выбросе более тяжёлых атомов.
Неожиданно выявленный факт способен помочь понять природу процессов, происходящих на Солнце и обуславливающих выделение энергии – она пока что далека от объяснения. Тем не менее, это задача исключительной важности – энергия Солнца обеспечивает существование биосферы Земли.
КОНЦЕПЦИЯ ХОЛОДНОГО СОЛНЦА
Основное внимание данной статьи направлено на то, что такое Солнце и какие процессы протекают внутри него. С философской точки зрения в познании природы существуют два направления. Первое направление тяготеет к теоретическим доказательствам с помощью формул и алгоритмов, а затем эксперимент. Другое направление тяготеет к приобретению знаний эзотерическим путм в состоянии медитации, которые не добывают, а получают извне.
Например, этой концепции придерживался Макс Гендель, который полученные им знания в состоянии «озарения» изложил в работе «Космологическая теория розенкрейцеров», где он утверждает, что Солнце и его система были созданы искусственно и поэтапно. Сначала Солнце, а потом все планеты. Вс это создавалось специально как некий инкубатор под человечество. Мы, в основном, будем придерживаться первого направления.
Всем нам известно, что органический и неорганический мир нашей планеты обязан той энергии, которую получает он от Солнца. Поэтому человечество всегда интересовали вопросы, откуда бертся энергия Солнца, за счт каких источников она вырабатывается и на сколько е хватит. В работе[2] изложено ряд гипотез по внутрисолнечным процессам. Одна из последних — это протекание термоядерных водородно-гелиевых реакций. Эту гипотезу прописывает Г.Бете, которую он выдвинул в 1947 году и которая получила название «протоно-протонной реакции». В результате этой реакции из четырх ядер водорода образуется одно ядро гелия, а также такие элементарные частицы как позитрон, нейтрино и квант энергии. При этом на одно ядро гелия выделяется около 26 мэв энергии.
По современным представлениям реакции протекают внутри Солнца в шаровом объме с радиусом 0,3R, где R — радиус Солнца. В этом объме температура достигает 14 млн град. К. Затем в объме с радиусом от 0,3R до 0,8R перенос энергии идт путм «переизлучения». В объме от 0,8R до R происходит «конвективный» теплообмен, который заканчивается «фотосферой» с е толщиной 300-400 км. Поверхностная температура «фотосферы» составляет примерно 5000-6000 град. К. Затем на расстоянии 12-15 тыс. км с толщиной около 600 км расположена «хромосфера», где температура в нижнем слое около 5000 град. К, а в верхних слоях она возрастает до 150000-200000 град. К. Далее идт солнечная «корона», внутренняя область которой удалена на расстоянии одного радиуса Солнца. Температура в «короне» достигает до 1 млн. град. К. Однако, по внутрисолнечным процессам появился ряд противоречивых данных.
Первое. Наблюдения за поверхностью Солнца показали, что его вращение вокруг собственной оси совершается ни как тврдое тело, а как «слоный» пирог. Измерения показали, что скорость вращения слов на широтах 5-6 град. составляет 25,5 суток; на широтах 15 град. — 26,5 суток; на широтах 30 град. — 31 сутки; на широтах 60 град. — 35 суток, которая и остатся на этом уровне до 90 град. По законам газовой динамики, такие изменения в скоростях вращения порождают вихреобразовательные течения, которые зарегистрированы по поверхности «фотосферы» в виде «супергранул» и «гранул», которые имеют вид пчелиных сот или кипящего риса с размером 100-300 км. Замеры магнитных полей на солнечной поверхности показали, что в центральной части «гранул» напряжнность составляет около 1 Гс, а на перифериях «гранул» до 20 Гс. В годы активного Солнца появляются «тмные пятна», напряжнность магнитных полей возрастает до 20-30 тыс. Гс и снижается температура до 4500-4800 град. К. Такие резкие изменения связаны с упорядочением течений газовой среды и, как следствие, частичного превращения тепловой энергетики в энергию магнитного поля. При термоядерных реакциях внутри Солнца протекание таких процессов маловероятно.
Вторым противоречивым обстоятельством является открытие, которое было сделано сотрудниками Крымской астрофизической обсерватории в 1974-75 г.г. Там было зарегистрировано то, что солнечный «шар» как бы «дышит», т.е. совершает пульсирующие колебания по радиусу с периодом 160 минут и амплитудой 10 км без изменения температуры поверхностного слоя. Здесь следует отметить, что колебания с периодом 9600 секунд (160 мин.) были зафиксированы в работе [3]. Опыты проводились в земных условиях, а эти колебания, присущие торсионным полям и генерируются Солнцем при его вращении.
Третье. Это «дефицит» нейтрино. Сущность его заключается в следующем. В «протоно-протонных реакциях» внутри Солнца должен формироваться сильный поток нейтрино до ста миллиардов на 1 см2, который должен устремиться к Земле. В 1946 году Б.Пантекорво предложил нейтринную «ловушку». Вкратце она представляет из себя следующее. Солнечное нейтрино, которое поступает на Землю, должно провзаимодействовать с изотопом хлор-37, в результате чего должны получиться изотоп аргон-37 и электрон. За решение этой задачи взялся американский физик-экспериментатор Р.Дэвис. Он взял мкость (400 м3) и заполнил е четырххлористым углеродом, который содержит хлор-37. Эту мкость он разместил в старой шахте на глубине 1,5 км под Землй. В результате этого эксперимента Р.Дэвису удалось зарегистрировать даже минимальное количество солнечных нейтрино. В связи с этим гипотеза о термоядерных реакциях внутри Солнца подверглась большому сомнению. Имеются и другие противоречивые данные, которые можно найти в специальной литературе. В связи с вышеперечисленными противоречиями возникла концепция «холодного» Солнца. Доказательство будет вестись от обратного. Полагаем, что температура ядра Солнца состоит из «гелиевого» ядра с температурой Т0, так и в обратном DS0 связан с такими фазовыми переходами: тврдое-жидкое-газообразное и плазменное состояния. Где имеют место турбулентная вязкость, соударение частиц, диссоциация и ионизация; что ведт к росту температуры. Убыль энтропии DS
ЗХЖ по материалам из свободно распространяемых источников
Источник
Солнце: строение, характеристики, интересные факты, фото, видео
Земная жизнь обязана своим происхождению небесному светилу. Оно греет и освещает всё находящееся на поверхности нашей планеты. Недаром поклонение Солнцу и представление его в качестве великого небесного бога нашло отражение в культах первобытных народов, населявших Землю.
Прошли века, тысячелетия, но важность его в жизни человека только возросла. Все мы – дети Солнца.
Что собой представляет Солнце?
Звезда из Галактики Млечный Путь, своей геометрической формой, представляющая огромный, раскалённый, газообразный шар, постоянно излучающий потоки энергии. Единственный источник света и тепла в нашей звёздно-планетарной системе. Сейчас Солнце пребывает в возрасте жёлтого карлика, согласно общепринятой классификации типов светил вселенной.
Сравнение Солнца и планет
Характеристики Солнца
Солнце обладает следующими параметрами:
- Возраст –4,57 миллиарда лет;
- Расстояние до Земли: 149 600 000 км
- Масса: 332 982 масс Земли (1,9891·10³⁰ кг);
- Средняя плотность – 1,41 г/см³ (она увеличивается в 100 раз от периферии к центру);
- Орбитальная скорость Солнца равна 217 км/с;
- Скорость вращения: 1,997 км/с
- Радиус: 695-696 тыс. км;
- Температура: от 5 778 К на поверхности до 15 700 000 К в ядре;
- Температура короны:
1 500 000 К;
Из чего состоит Солнце?
По своему химическому составу наше светило ничем не отличается от других звёзд и содержит: 74,5% – водорода (от массы), 24,6% – гелия, менее 1% – иных веществ (азот, кислород, углерод, никель, железо, кремний, хром, магний и другие вещества). Внутри ядра идут беспрерывные ядерные реакции превращающие водород в гелий. Абсолютное большинство массы Солнечной системы – 99,87% принадлежит Солнцу.
Состав Солнца
Строение Солнца
В самом центре тела нашей звезды расположено ядро. Оно занимает четверть радиуса Солнца. Именно тут «бушуют» термоядерные реакции, порождая видимое нам излучение. Вследствие огромных размеров, плотность вещества внутри светила огромна – в 150 раз больше плотности воды.
Далее находится зона лучистого переноса, по которой хаотично движутся фотоны. Удивительно, что в среднем достигают они следующего слоя за 170 тысяч лет.
Конвективная зона – внешняя область Солнца, где движение плазмы происходит за счёт явления конвекции (тёплое устремляется наверх и остывает, холодное идёт вниз для нагревания). Между этими двумя областями располагается тонкий слой под названием «тахоклин» – область возникновения магнитного поля.
Солнечная атмосфера трёхслойная: хромосфера, переходная часть, корона. Видимая глазу поверхность глубиной несколько сотен километров, носит название – фотосфера.
Поверхность
Температура фотосферы колеблется в пределах: от 8000 К на глубине 300 км до 4000 К в самых верхних слоях. Скорость вращения составляющего её газа неравномерна. 24 дня в области экватора и 30 на полюсах. Красный цвет хромосферы можно различить только во время полного солнечного затмения.
Солнечные пятна, факелы и гранулы
Солнечная поверхность по уровню свечения неоднородна и имеет менее яркие области, называемые солнечными пятнами. Продолжительность существования, которых варьируется от нескольких дней до нескольких недель. Необходимо отметить, что есть пятна, превышающие диаметр Земли.
Солнечные пятна
Кроме того, на поверхности Солнца расположены:
- Факелы – участки повышенной яркости, – «родные братья» солнечных пятен, часто предшествующие или последующие их возникновению;
- Гранулы, размером примерно в тысячу километров, покрывающие собой всю фотосферу и различимые обычным глазом;
- Супергранулы, габаритами в 35 000 км, тоже целиком обволакивающие всю поверхность светила. Но проявляют они себя лишь с помощью физических эффектов.
Внутри Солнца
Согласно, гипотезы Ханса Бете, внутри Солнца постоянно происходят реакции превращения водорода в гелий с большим выделением тепловой энергии. Своего рода – действующая 5 млрд. лет, водородная бомба. С запасом ещё на такой же срок.
Три года назад учёные Даремского университета из Великобритании выдвинули гипотезу поглощения вещества тёмной материи нашим светилом. Якобы она служит переносчиком энергии внутри Солнца. Ответ на вопрос можно будет получить, проведя исследования на базе самого большого ускорителя – адронного коллайдера. Для этого необходимо иметь хотя бы частицу тёмной материи.
Солнечный ветер
Это направленное от Солнца движение ионизированных частиц в сторону выхода за пределы нашей системы. Причиной возникновения столь интересного явления служит разность сил гравитации и давления верхних слоёв солнечной короны, не способная удержать поток ядерной плазмы в пределах нашей звезды (существует звёздный ветер других небесных светил). Скорость его может доходить до 1200 км/сек, а потоки пронизывать всё космическое пространство.
Первооткрывателем данного явления стал американский астрофизик Юджин Паркер. Но задолго до него ряд учёных делал предположения об излучение заряженных частиц с поверхности светила. В частности, Людвиг Бирманн из Германии сделал очень любопытное наблюдение хвостов комет. Оказывается, они всегда направлены в сторону от Солнца. Значит, испытывают на себе какое-то физическое воздействие.
Распространение солнечного ветра в космосе
С началом космической эры, гипотеза Паркера нашла своё подтверждение. Были проведены замеры потоков солнечного ветра со станций: «Луна-1», «Маринер-2». Даже был организован 4-х спутниковый эксперимент по замеру силы ударной волны (столкновение солнечного ветра с магнитосферой планеты). В процессе удалось получить уникальные научные данные с высокой точностью измерений.
Почему светит Солнце?
Немало философов и учёных пытались ответить на этот, вроде бы простой вопрос. Древнегреческий астроном Анаксагор за свою теорию раскалённого металлического шара умудрился попасть в тюрьму. Ясность наступила с началом XX-го века и открытием явления радиоактивности, а затем возможности проведения управляемой ядерной и термоядерной реакции.
Именно эти открытия приподняли завесу тайны происхождения самого распространённого явления природы. Английские учёные Эрнест Резерфорд и Артур Эддингтон первыми высказали предположение о протекании реакций термоядерного синтеза в глубинах нашего светила.
Благодаря этому, водород Солнца постепенно превращается в гелий, выпуская потоки фотонов, которые мы наблюдаем в качестве света.
Солнечное затмение
Такое событие, как затмение Солнца, всегда вызывало гамму чувств у невежественных людей, сопровождающихся ужасом и паникой. Находились и желающие «погреть на этом руки» и заработать авторитет предсказателей и ясновидцев. Но не только существа мыслящие, но и животные реагируют на появление темноты. Впрочем, в большинстве своём, воспринимая её как наступление ночи.
Научное объяснение явлению простое: Луна закрывает Солнце. Происходит это только во время новолуния (примерное нахождение всех трёх небесных объектов на одной линии, да и то не всегда). Виды солнечных затмений с позиции земного наблюдателя:
- «Частное» – спутник закрывает светило частично.
- «Полное» – солнечный диск закрыт полностью.
- «Кольцеобразное» – конус отбрасываемой тени не достигает земной поверхности.
- «Полное кольцеобразное» или «гибридное» – два наблюдателя в разных точках одновременно видят один из видов солнечных затмений.
Солнечное затмение
Наблюдение данного явления позволило совершить ряд важных открытий и рассмотреть корону и атмосферу Солнца. Что в обычных условиях, крайне затруднено. Кстати, само зрелище не балует землян частотой своего появления. Регулярность появления события составляет: 237-мь раз за век.
Как возникло Солнце?
Есть разные теории происхождения Солнца. Наиболее популярная из них утверждает, что светило сформировалось из газопылевого облака, возникшего в результате сверхновой звезды. В качестве доказательства приводится аргумент наличия большого количества урана и золото в центральном теле нашей звёздной системы.
Другая гипотеза прослеживает длинную цепочку превращений: комета с периферии Галактики -> ледяная планета -> планета-гигант -> инфракрасный карлик -> жёлтый карлик. Накапливая массу, Солнце под воздействием сил гравитации довело плотность ядра до запуска термоядерных реакций, и возможности удержания атмосферы. Причём притяжение огромного шара позволило не отпускать от себя даже лёгкие газы: водород и гелий. Правда с поверхности светила, они всё равно улетучиваются в космическое пространство.
Образование Солнечной системы
Существует несколько звёзд – аналогов Солнцу в созвездиях: Близнецов, Скорпиона, Гончих Псов, Корма, Дракона. Их светимость, температура, масса, плотность и примерный возраст совпадают с нашим светилом.
Жизненный цикл Солнца
По всей видимости, Солнце своим появлением обязано протозвёздам предыдущих поколений, так как в его составе содержится значительное количество металлов. Возраст его составляет 4,5 -4,75 млрд. лет, причём всё это время оно увеличивает свою яркость и температуру (разгорается).
Жизненный цикл звезд
Такой физический процесс не может идти без потери массы водорода, являющегося основным элементом в составе светила. Когда-нибудь это закончится, водород сгорит и улетучиться, а гелий начнёт сжиматься. Размеры светила станут увеличиваться вплоть до достижения пределов орбиты Земли. Солнце станет красным гигантом и будет находиться в таком состоянии предположительно 120 млн. лет. Затем возникнет туманность вследствие значительного уменьшения массы и гигантского расширения наружного слоя. Из красного гиганта оно превратится в белого карлика, который почернеет через несколько триллионов лет.
Расположение Солнца в галактике
Нам крупно повезло, так как Солнечная система расположена в обитаемой зоне галактики Млечный Путь, что способствует возникновению жизни по целому ряду причин. В нашей галактике имеются 4-е главные спиральные рукава. Вот на краю одного из них – рукаве Ориона и пребывает в настоящее время Солнце.
Движение Солнечной системы в нашей галактике
Это окраина, и расстояние от неё до центра составляет около 8-и тысяч парсеков (1 парсек = 3,2 световых года). Поэтому последние 4,5 млрд. лет мы живём достаточно спокойно, не подвергаясь галактическим катаклизмам.
Такими данными наука стала располагать благодаря исследованиям двух астрономов: Уильяма Гершеля и Харлоу Шепли. Последний смог создать детальную карту нашей галактики. Оказывается, Солнечная система вращается вокруг галактического центра, со скоростью более 200 км/сек. И успела за время своего существования обернуться вокруг него 30 раз.
Солнце и Земля
Влияние светила на нашу планету бесконечно огромно. И это не преувеличение. Земля вращается вокруг Солнца, как бы подставляя ему свои «бока», что обуславливает изменения времён года и переход день-ночь.
Вращение Земли вокруг Солнца
Мало того, за счёт излучаемого тепла и света возникла и продолжает существовать жизнь во всём многообразии. Ежегодно и «совершенно бесплатно» каждый квадратный километр поверхности Земли получает 342 Вт энергии. Стоит только посмотреть тариф, умножить эту цифру на количество часов в году, как сразу становится ясно, насколько мы богаты.
Но это лишь малая доля безмерных богатств нашей планеты, щедро одариваемой Солнцем. Именно под воздействием его лучей идёт беспрерывный рост растений, насыщение атмосферы столь необходимым для дыхания кислородом, бесконечная дезинфекция окружающей среды, и оздоровление человеческого организма.
Мы научились вырабатывать электроэнергию, используя ресурсы планеты, созданные опять же благодаря Солнцу. И можно быть абсолютно уверенными в том, что пользуясь его благами в ближайшие несколько миллиардов лет, человечество достигнет космических высот и вселенского уровня развития.
Солнце в мифологии
Культ яркого золотого диска, дарящего свет и тепло, был широко распространён по всему Земному шару в древности. Ему поклонялись, обожествляли, молились, делали бесконечные жертвоприношения. Солнце воспевали и славили.
Центральный бог целого ряда пантеонов древности – не что иное, как наше небесное светило. Не удивительно, что оно стало символом могущества, богатства, власти. А его земным олицетворением всегда было золото.
Солнце в мифологии превращали в живое существо, именно от него вели свой род древние цари и правители. Более того, земные жители испытывали невероятный страх и ужас перед Солнцем, всячески боясь его гнева и погасания. Древние народы Америки приносили жертвы, чтобы умилостивить верховное божество. А греки создали красивую космогоническую легенду о Фаэтоне.
И в наши дни проявляются отголоски былого: то вдруг появится сообщение о взрыве любимой звезды, то её пятна начнут разрастаться до небывалых размеров. Такие страхи невероятно живучи и устойчивы и часто попадают на «благодатную почву слепых верований» несведущих обывателей.
Интересное видео о Солнце
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник