Сравнение размеров Солнца и Земли
Для некоторых астрономических расчетов нужно знать, во сколько раз Солнце больше Земли. И на самом ли деле светило больше нашей планеты? Ведь мы видим его на небе в виде небольшого шарика.
Размер Земли и Солнца
Вес самой большой звезды в Солнечной системе составляет 2 октлн т (октиллион — число с 27 нулями по «короткой» шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира), и это составляет примерно 99,87% общей массы последней.
Земля весит намного меньше — 6 скстлн т (секстиллионов, это 10 в 21 степени по той же шкале). Простой расчет показывает: Солнце тяжелее нашей планеты в 333 тыс. раз.
Для измерения веса крупных космических объектов используются не тонны, а соответствующий параметр нашего светила — солнечная масса. Например, массивные звезды могут весить 5-10 солнечных масс, а супермассивные черные дыры — до сотни миллионов этих единиц.
Масса Солнца постепенно уменьшается из-за 2 специфических процессов, происходящих внутри него:
- в ядре непрерывно проходят реакции по преобразованию атомов водорода в гелий — это и есть ощущаемое нами тепло, и выделение энергии сопровождается потерей веса светила;
- солнечный ветер систематически выдувает из звезды во внешний космос электроны и протоны.
Второй процесс хорошо знаком ученым — было даже снято видео, как это происходит.
Диаметры объектов
Земля, имеющая средний радиус 6371 км, меньше даже одного солнечного ядра. Если сравнивать диаметры этих 2 объектов, по экваториальной оси Солнца можно расположить 109 наших планет.
Эти размеры центрального объекта Солнечной системы составляют:
- диаметр — около 1,391 млн км;
- радиус — около 695,5 тыс км.
При этом в сравнении с другими звездными телами наш желтый карлик считается относительно небольшим. Например, он меньше Альфа Ориона, красного супергиганта Бетельгейзе, в 1000 раз, а одной из звезд созвездия Большого Пса, красного гипергиганта VY, — в 2000 раз.
По аналогии с солнечной массой существует солнечный радиус — соотношение габаритов крупных астрономических объектов и нашего светила.
Сравнение гравитации
Солнце имеет наибольшую в своей системе гравитацию из-за своей массы — это значение в 28 раз выше земного.
Предмет массой 100 кг на солнечной поверхности весил бы 2,8 т. Для живых существ это явилось бы смертельным — их бы раздавило притяжением.
При этом сама звезда не сжимается — этому противостоят:
- «кипящая температура»;
- высокое давление;
- проходящий внутри светила ядерный синтез.
Солнечная гравитация настолько сильна, что удерживает на своей орбите даже находящийся на расстоянии около 6 млрд км от звезды Плутон.
И если бы не Облако Оорта, которое обволакивает нашу систему со всех сторон, Солнце могло бы притягивать объекты, расположенные даже на расстоянии до 2 световых лет от него.
Объем светила и планеты
Чтобы заполнить объем Солнца (1,4 нониллиона куб. км, число с 30 нулями) объектами, равными по размеру нашей планете, потребуется примерно 1,3 млн таких тел.
Объем нашего желтого карлика — величина постоянная. Но только до того момента, пока светило не выработает все водородное топливо в своем ядре.
Затем звезда начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Она увеличится настолько, что поглотит орбиту Меркурия, а затем Венеры, впоследствии максимально приблизившись к Земле, возможно, поглотив и ее. Такое положение дел будет сохраняться несколько миллионов лет, в течение которых Солнце будет больше своего теперешнего размера в 200 раз.
Затем звезда сожмется и сравнительно быстро превратится в белого карлика. Сейчас ученые спорят о том, какой небесный объект тогда станет больше — Солнце или Земля.
Источник
Во сколько раз Солнце превосходит Землю по массе, площади, радиусу и объему?
Солнце является самым массивным объектом в Солнечной системе, и оно значительно больше Земли. Но во сколько раз оно превосходит нашу планету по размерам?
Если говорить о радиусах Земли и Солнца, то у нашей звезды он равен 695 тыс. км, в то время как земной радиус оценивается всего лишь в 6371 км. Таким образом, радиус Солнце превосходит земной аж в 109 раз.
Ситуация изменится, если мы сравним площади поверхностей звезды и планеты. Так как площадь сферы пропорциональна квадрату ее радиуса, то и площадь Земли теоретически должна оказаться в 1092 = 11881 раз меньше площади солнечной поверхности. Однако в реальности ни Земля, ни Солнца не являются абсолютно идеальными сферами, поэтому на самом деле звезда превосходит нашу планету по площади в 11 918 раз.
Сравнение по объему окажется ещё более невыгодным для Земли. Объем Солнца превосходит земной аж в 1 301 019 раз! Это связано с тем, что объем сферы пропорционален уже кубу ее радиуса.
Наконец, можно оценить и массы двух небесных тел. С одной стороны, масса пропорциональна объему. С другой стороны, она также определяется плотностью вещества. Земля состоит из твердых пород, а вот в химическом составе Солнца доминируют самые легкие элементы – водород и гелий. В результате средняя плотность звезды оказывается почти в 4 раза ниже плотности нашей планеты. В итоге же масса Земли меньше солнечной массы в 332 940 раз.
Как же ученые смогли определить массы и размеры Солнца, Земли и других планет? Ещё Эратосфен, живший в Древней Греции, смог достаточно точно оценить радиус Земли, измеряя угол наклона теней в полдень в разных городах. В XVII в. Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения, из которого следовало, что все тела падают на Землю с одинаковым ускорением, причем зависит это ускорение от массы и радиуса Земли. Экспериментально определив ускорение свободного падения и зная (из расчетов Эратосфена) земной радиус, ученые смогли с помощью ньютоновской формулы оценить и массу Земли.
Наконец, с помощью того же закона тяготения можно оценить и массу Солнца, если известен радиус земной орбиты. Впервые он достаточно точно оценен в 1672 г. Джованни Кассино. Диаметр же Солнца можно определить, зная всё то же расстояние между Солнцем и Землей и измерив угловой размер звезды на небе.
Список использованных источников
Источник
Какое расстояние от Земли до Солнца в километрах?
Солнце. Кажется, что до этого огромного огненного шара можно дотянуться рукой. Однако это иллюзия. Если бы человеку предоставилась возможность дойти до Солнца пешком, ему потребовалось бы… более 3000 лет!
Расстояние от Земли до Солнца непостоянное. Всё зависит от того, в какой точке орбиты в данный момент находится наша планета.
С 2 по 5 января, когда Земля находится ближе всего к светилу, расстояние между двумя небесными телами составляет 147 млн. км .
Состояние, при котором наша планета находятся максимально близко к Солнцу, называется «перигелием».
Летом, 2 – 5 июля, когда наша планета наиболее удалена от Солнца, расстояние между двумя объектами составляет 152 млн. км .
Максимальное удаление Земли от светила называется «афелием».
Среднее же расстояние между Солнцем и Землёй равняется 149.6 млн. км .
Попробуем представить, что такое 149.6 млн. км. На таком расстоянии могли бы уместиться:
· 16 106 Трансибирских магистралей (длина 9 288.2 km);
· 16 900 Великих китайских стен (8 851.8 km );
· более 21 тысяч рек Амазонок (6 992 km );
· 206 629 автомагистралей Москва – Санкт-Петербург (724 km ).
Если бы человек имел гипотетическую возможность пешком (5 км/час) дойти до Солнца, ему потребовалось бы безостановочно идти около 3415 лет !
Поездка на скоростном поезде (140 км/час) заняла бы 121 год, а полёт на самом быстром пассажирском самолёте «Аэробус-330» (990 км/час) – более 17 лет .
Относительно быстро человек достигнет Солнца, если сумеет оседлать американскую боевую гиперзвуковую ракету X-43A (11 231 км/час). Полёт от Земли до светила в этом случае займёт полтора года !
Источник
Солнце во сколько раз больше Земли: сравнение по разным параметрам
Солнце – сердце нашей звездной системы. Это тело – шар раскаленного газа, несущий примкнувшие к нему планеты вокруг центра галактики со скоростью около 200 км/с. Даже относительно всех, вместе взятых тел системы Солнце огромно – оно превышает общую массу в 750 раз. Глядя на светило с нашей родной планеты, сложно понять, во сколько раз диаметр Солнца больше Земли.
Форма и размеры Земли
Фотографии, сделанные в космосе, а также градусные измерения доказывают, что наша планета имеет шарообразную форму. Но, на самом деле, ее форма намного сложнее, земной шар отличается от своих космических соседей.
Если другие небесные тела Солнечной системы обладают классической формой сферы, то у нашей планеты отмечается форма приплюснутого шара. Небесное тело сжимается и образует сферическую форму за счет воздействия гравитации. Вся масса объекта стремится к центру, то есть к ядру. Диаметр на экваторе Земли на 44 км больше, чем окружность между полюсами. Сфера искажается, из-за центробежной силы, которая образуется при вращении.
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.
Интересный факт: радиус Солнца в 2100 раз меньше радиуса UY Щита – самой большой открытой звезды во Вселенной.
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.
Интересный факт: перспективы эволюции Солнца таковы, что однажды оно сожжёт и поглотит Землю (красный гигант), а потом само примет её размеры (белый карлик).
Размер Земли определяют следующие параметры:
- Масса. Это одна из важнейших характеристик небесного тела. Она определяется по закону всемирного тяготения. Масса Земли составляет 5,9736 *1024.
- Плотность. Кроме того, что “наш дом” самый большой среди планет земной группы, земной шар также обладает наибольшей плотностью — 5,515 г/см3. Эти данные удалось получить, используя закон всемирного тяготения.
- Объем. Эта характеристика волновала многие поколения ученых. Древние греки определяли объем небесного тела, путем вычислений и подсчетов. Эти данные были лишь приблизительными. Сегодня, с помощью спутников было выяснено, что объем земного шара составляет 1,083*1012 км3.
- Площадь. 70,9 всей земной поверхности занимает вода, остальные 29,1% — это суша. Общая площадь составляет 510 072 000 км2. Стоит отметить, что эти данные не постоянны. За последние 30 лет, 115 000 км2 суши теперь покрыты водой из-за таяния ледников на Тибетском угорье. А 173 000 км2, заполненные водой, осушились. Причиной этому стал активный забор воды из рек, которые питают Аральское море.
- Окружность. На экваторе, окружность земного шара составляет 40075 км, а вот на полюсах — 40007 км. Это связано с тем, что воздействие гравитации на различных участках земного шара не одинаково. На экваторе, сила притяжения составляет 9,789 м/с2, а на полюсах — 9,832 м/с2.
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.
Интересный факт: яркость Солнца стоит на 4-ом месте среди ближайших 50 звёзд.
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.
Размер ядра Земли
Известно, что ядро состоит из внутреннего и внешнего слоев. Оно находиться в центральной части планеты, на глубине в 2900 километров. Вся информация о центре Земли была собрана учеными, путем исследований извержений вулканов и землетрясений. Очередные разрушительные процессы, происходящие под земной корой, напоминают в очередной раз, что “наш дом” еще совсем не изучен и для получения всех ответов, необходимо провести еще множество исследований. Земное ядро серьезным образом воздействует на небесное тело, даря надежную защиту от воздействия солнца и, соответственно, на возможность поддержания жизни.
Радиус внутреннего ядра составляет 1250 км, оно имеет твердую структуру и состоит из железа и никеля. Внешней слой обладает жидкой структурой, а в его составе — железо. Его толщина — 2200 км, а радиус — 3400 км. Объяснить существование твердого ядра внутри жидкого ученым пока не удалось. На данный момент, существуют лишь гипотезы, связанные с тем, что постепенно железо остывает и кристаллизируется.
Общие описательные характеристики
В соответствии со спектральной классификацией наше естественное светило относится к группе жёлтых карликов. Оно имеет следующие показатели:
- тип объекта – G2V;
- среднее значение плотности приравнивается к отметке в 1,4 грамма на кубический сантиметр, а это в 1,4 раза больше, нежели у воды;
- эффективный показатель температуры солнечной поверхности – 5 780 К, в связи с этим, объект имеет практически белое свечение, однако околоземной поверхности оно становится жёлтым по причине чрезмерного рассеяния и поглощения определённой части спектра с короткими волнами;
- в составе объекта присутствует водород (92% от объёма), гелий (7%), железо, сера, углерод, кремний и т. д.;
- в составе солнечного спектра присутствуют линии металлов, которые являются ионизированными и нейтральными, а также гелия, водорода;
- количество светил во всей галактике – 100-400 млрд единиц, и 85% от их числа являются звёздами менее яркими, нежели Солнца.
Солнечное излучение выступает в качестве базового источника энергетической силы на планете Земля. Излучение, пробираясь через земную атмосферу, утрачивает энергию в величине 370 Ватт на квадратный метр.
Изображение поверхности и короны Солнца, полученное Солнечным оптическим телескопом (SOT) на борту спутника Hinode. Получено 12 января 2007 года.
Величина магнитного поля Земли
Щитом для отражения солнечного и космического излучения на нашей планете является мощное магнитное поле. В случае его ослабления или исчезновения, все живые организмы окажутся под воздействием радиации, что может привести к мутациям либо гибели.
В зависимости от воздействия потоков Солнца, размеры и форма магнитосферы изменяются. По форме, магнитное поле напоминает каверну и длинный хвост, который достигает орбиту Луны. Но, при этом, по мере удаленности от земного шара, магнитосфера уменьшается.
Ученые также предполагают, что периодически изменяется конфигурация магнитного поля. Последний раз, это произошло 720 тыс. лет назад. В этот период, на земную поверхность попадает больше космических частиц, которые опасны для всего живого. Некоторые ученые также полагают, что динозавры вымерли вследствие процессов изменений магнитосферы.
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.
Эрнест Резерфорд
Интересный факт: цвет нашего светила – чисто белый, за счёт прохождения слоёв земной атмосферы мы видим его: жёлтым, красным, оранжевым.
Сравнение размеров Земли с нашей звездой и другими планетами
“Наш дом” можно уверенно назвать уникальным небесным телом, так как, несмотря на схожесть с другими космическими объектами, здесь есть все условия для жизни. Это единственный объект, на котором вода находиться на поверхности. Это третья планета от Солнца, которая также характеризируется, как самое плотное небесное тело. Для подтверждения уникальности нашей планеты, можно сравнить ее с другими космическими объектами:
Размер Земли и Солнца
Наш дом и другие небесные тела Солнечной системы — это всего лишь мелкие частицы по сравнению с Солнцем. 99,86% общей массы галактики приходиться на желтую звезду. Диаметр ее достаточно велик, чтобы разместить на нем 109 планет.
Размер Венеры и Земли
Ученые называют эти две планеты близнецами. И правда, у них много сходств по показателям плотности, массы и объема. Диаметр Венеры составляет 95% от диаметра нашей планеты. А масса — 81,5% от общей массы нашего дома.
Размер Марса и Земли
После Меркурия, красная планета является самой маленькой в нашей Солнечной системе. Время перелета с одной стороны Меркурия на противоположную составляет всего восемь часов.
Размер Юпитера и Земли
Газовый гигант считается наибольшим небесным телом в Солнечной системе. Его диаметр в 11 раз превосходит экваториальный диаметр нашей планеты.
Масса
Разумеется, если знать, насколько велико Солнце, во сколько раз больше Земли, можно предположить, что и масса его будет намного больше. И это действительно так. Учитывая разницу в химическом составе, а значит и плотности, ученые давно уже подсчитали, сколько «весит» Солнце. Во сколько раз больше Земли — не особо важно в данном случае, ведь плотность их очень отличается между собой. Так, масса звезды — почти два триллиона квадриллионов. Пишется это как 2 и 27 нулей следом за цифрой. Земля же «весит» всего 6 секстиллионов — это цифра 6 и 21 нолик. Таким образом, разница в массе будет в 333 тысячи раз.
Что такое солнечные пятна?
Пятна на Солнце.
Иногда на поверхности Солнца можно наблюдать темные пятна, известные как солнечные пятна. Они имеют более низкую температуру (примерно на 1226 градусов Цельсия), чем остальная часть солнечной поверхности и появляются из-за колебаний магнитного поля Солнца. Некоторые из них могут быть достаточно большими, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Иногда появляются группы из более чем 100 солнечных пятен одновременно. Тем не менее, это случается чрезвычайно редко.
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.
Интересный факт: Япония – страна восходящего солнца. «Империя, над которой никогда не заходит Солнце» – императив, употребляемый в отношении колониальных империй Испании, Британии.
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.
Источник