Почему солнце светит? как оно «работает» и как влияет на нашу планету?

Влияние лучей

Все живое ощущает на себе влияние в первую очередь УФ-лучей. Именно от их интенсивности озоновый слой защищает нашу Планету. Влияние ультрафиолетовых лучей на живые организмы проявляется в следующем:

  • они способствует тому, чтобы совершались обменные процессы в организме человека;
  • благодаря этому излучению вырабатывается витамин D в организме, а без него нормальная жизнь человека невозможна;
  • усиливается кровоток;
  • появляется загар.

УФ-лучи также положительно влияют на атмосферу. Они очищают ее и делают более благоприятной для жизни. Тепловое воздействие оказывают еще и инфракрасные лучи. Благодаря им на поверхности Земли тепло. Но хотя эти лучи и воздействуют на атмосферу, бывают моменты, когда влияние их становится минимальным.

Сколько осталось гореть солнцу?

Эффективность реакции термоядерного синтеза является основной причиной того, что Солнце постоянно излучает тепло, — энергия, выделяемая путем превращения всего одного килограмма водорода в гелий эквивалентна той, которая выделяется при сжигании 20 000 тонн угля. Поскольку Солнце достаточно массивно и относительно молодо, считают, что оно использовало только около половины своего топлива — водорода.

Когда Солнце израсходует весь водородный запас (130 млн. лет), то перейдет к гелию. После этого его светимость будет и дальше увеличиваться, пока Солнце не станет на 121% ярче и горячее, чем сейчас и оно перейдет в фазу красного гиганта.

Ученые считают, что через 4–5 млрд лет Солнце расширится и поглотит или очень сильно разогреет Землю.

История

Одним из первых, кто попытался подойти к объяснению природы Солнца с научной точки зрения был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, согласно словам которого Солнце – раскаленный металлический шар. За это философ был заключен в тюрьме. Прежде, чем в 17-м веке началось инструментальное изучение Солнца, было еще немало предположений о природе солнечного света, вплоть до находящихся на поверхности постоянно горящих лесов.

С 17-го века ученым открывается такое явление как солнечные пятна, появляется возможность вычислить период вращения Солнца. Становится ясно, что наша звезда является неким физическим телом со сложной структурой. В 19-м веке возникает спектроскопия, при помощи которой удается разложить солнечный луч на составные цвета. Таким образом, благодаря линиям поглощения, Фраунгоферу удается обнаружить новый химический элемент, входящий в состав звезды, — гелий.

В середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца более сложными научными гипотезами. Так Роберт Майер предположил, что звезда нагревается за счет бомбардировки метеоритами. Несколько позже, в 1853-м году, возникла более правдоподобная идея так называемого «механизма Кельвина — Гельмгольца», согласно которой Солнце нагревалось по причине гравитационного сжатия. Однако, в таком случае возраст светила был бы значительно меньше, нежели на самом деле, что противоречило некоторым геологическим исследованиям.

Строение и состав Солнца

Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (73,46 %) и гелия (24,85 %). Помимо них там присутствует в небольших количествах: кислород (0,77 %), углерод (0,29 %),  железо (0,16 %) и неон (0,12 %).

Атмосфера Солнца:

  • Фотосфера
  • Хромосфера
  • Корона
  • Солнечный ветер

Строение Солнца схематично. Ядро Солнца обладает наибольшей плотностью и занимает примерно 25% от общего солнечного объема.

Именно в солнечном ядре посредством ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий, формируется тепловая энергия. По сути, ядро – это такой себе солнечный мотор, благодаря ему, наше светило выделяет тепло и обогревает всех нас.

Эволюция Солнца и его будущее

Ученые считают, что возраст нашего светила составляет 4,57 миллиарда лет. В то далекое время оно образовалось из части молекулярного облака, представленного гелием и водородом.

Как родилось Солнце? Согласно одной из гипотез гелиево-водородное молекулярное облако из-за углового момента запустило вращение и одновременно начало интенсивно нагреваться по мере роста внутреннего давления. При этом большая часть массы сконцентрировалась в центре, и превратилась собственно в Солнце. Сильная

гравитацияи давление привели к росту тепла и ядерному синтезу, благодаря которому работает, как Солнце, так и другие звезды.

Так выглядит эволюция звезды, в том числе и Солнца. Согласно этой схеме в данный момент наше Солнце находится в фазе маленькой звезды, и текущий солнечный возраст составляет середину этой фазе. Примерно через 4 миллиарда лет Солнце превратится в красного гиганта, еще больше расширится и уничтожит

Меркурий, Венеру, и возможно нашу Землю. Если же Земля как планета все-таки и уцелеет, то жизнь на ней к тому времени все равно уже будет невозможна. Так как уже через 2 миллиарда лет свечение Солнца увеличится настолько, что все земные океаны попросту выкипят, Земля будет испепелена и превратится в сплошную пустыню, температура на земной поверхности будет составлять 70 С и если будет возможна жизнь, то только глубоко под землей. Поэтому имеем еще примерно миллиард с хвостиком лет, чтобы найти новое убежище для человечества в очень отдаленном будущем.

Но вернемся к Солнцу, превратившись в красного гиганта, оно пробудет в таком состоянии примерно 120 миллионов лет, затем начнется процесс уменьшения его размера и температуры. И когда остатки гелия в его ядре будут сожжены в постоянной топке термоядерных реакций, Солнце потеряет свою стабильность и взорвется, превратившись в планетарную туманность. Земля на этой стадии, как впрочем, и соседний

Марс, с большой вероятностью будут уничтожены солнечным взрывом.

Еще через 500 миллионов лет из солнечной туманности образуется белый карлик, который просуществует еще триллионы лет.

Почему светит Солнце – что говорит наука

Ясное дело, что наука должна была как-то объяснить тот факт, что Солнце светит. . .

Надеюсь, что также понятно и то, что ни одна из гипотез не подтверждена фактами. Существует лишь общепринятая теория, которая на данный момент наиболее логична с научной точки зрения.

Так считалось до тех пор, пока элементарный подсчёт не показал, что при том количестве тепла и света, которое распространяет вокруг себя Солнце, весь этот углерод должен был-бы выгореть за 6000 лет! В то время, как данные многих других наук свидетельствуют, что количество лет, в течение которых Солнце освещает и обогревает Землю никак не менее нескольких миллиардов.

Тогда появилось предположение, что на Солнце непрерывно падают метеориты. Если предположить, что вокруг Солнца нет никакой атмосферы, то торможение метеоритов происходит прямо в солнечном веществе, и оно при этом разогревается до высокой температуры…

Однако расчет показывает, что даже если вес всех метеоритов, упавших на Солнце, равен весу самого Солнца, что совершенно невероятно, то все равно оно светило бы лишь около миллиона лет.

Наука оказалась бессильна объяснить причину столь долгого горения Солнца до тех пор, пока в XX веке английский астроном Артур Эддингтон не высказал предположение, что источником солнечной энергии является термоядерный синтез. Впоследствии эта гипотеза получила дальнейшее развитие и было подсчитано, что оставшихся на Солнце запасов водорода, при условии, что половина его расходуется на термоядерный синтез, хватит примерно на 30 млрд лет неослабевающего обогрева и освещения Земли. Таким образом, термоядерный процесс может быть именно тем, практически неиссякаемым (с нашей точки зрения), источником энергии, который и позволяет существовать всей солнечной системе.

Зимой Солнце греет меньше

Зимой Солнце греет не так интенсионо, но это явление можно объяснить с научной точки зрения. Происходит снижение поступления солнечного тепла на Землю по следующим причинам:

  • над горизонтом Солнце расположено очень низко, поэтому лучи через атмосферу проходят больший путь;
  • утром и вечером по этой же причине не так жарко, а вот вечером наступает холод;
  • холодный ветер сокращает период тепла, который может дать нам Солнце;
  • зимой дни короче, а ночи длиннее – значит, период, когда инфракрасные лучи могут воздействовать на атмосферу, сильно уменьшается.

Немаловажное значение также имеет и тот факт, что зимой поверхность земли покрывает белый снег, который прекрасно отражает солнечные лучи, поэтому общая температура на поверхности снижается. Как мы видим, зимой Солнце хотя и светит, но ждать от него появления загара не приходится

Как мы видим, зимой Солнце хотя и светит, но ждать от него появления загара не приходится.

Можно ли загорать каждый день на солнце?

Отправляясь на летний отдых, очень часто можно услышать вопрос: можно ли загорать каждый день на солнце? Несмотря на все полезные свойства, загар разрешен не всем. Так для людей пожилого возраста, беременных, детей до двух лет, при заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной или дыхательной системы, пребывание на солнце должно быть минимальным.

Принимать солнечные ванны каждый день можно, но для того чтобы отдых был безопасным, следует придерживаться таких правил:

  • Для защиты от обезвоживания организма пить как можно больше жидкости. Охлажденные напитки или алкоголь под запретом.
  • Находиться на жаре следует ранним утром или вечером. Время с 11:00 до 16:00 лучше провести в прохладном помещении.
  • Загорать нужно постепенно. Так, в первый день достаточно 10-15 минут под прямыми солнечными лучами. С каждым разом время можно увеличивать на 5-10 минут. Максимальная длительность отдыха не должна превышать 1 часа, при условии, что на теле уже есть загар.
  • Хорошие солнечные очки с качественным покрытием от ультрафиолета защитят слизистую оболочку глаз и предупредят развитие конъюнктивита.
  • Независимо от того сколько времени вы планируете провести на отдыхе, не забывайте про головной убор, который защитит от перегрева головы и теплового удара.
  • На тело следует нанести крем с защитным фильтром от ультрафиолета не меньше 6-10 единиц.
  • Загорать нельзя на пустой желудок и сразу после еды, также под запретом сон на пляже.

Несоблюдение вышеперечисленных рекомендаций при ежедневном загорании опасно. Так как передозировка ультрафиолетом приводит к преждевременному старению и снижает эластичность кожных покровов, повышая риск кожных и онкологических патологий. Кроме того, избыток УФ нарушает ДНК и деление клеток из-за разрушения белковых структур. Облученные клетки не способны к делению и постепенно отмирают.

[]

Кратка характеристика Солнца

Как и все остальные звезды, Солнце представляет собой огромный горячий шар. Предполагается, что оно образовалось из остатков других звезд около 4,5 миллиардов лет назад. Газ и пыль, освободившиеся из них, стали сжиматься в облако, температура и давление в котором постоянно повышались.

«Разогревшись» примерно до десяти миллионов градусов, облако превратилось в звезду, ставшую гигантским генератором энергии.

  • По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V (жёлтый карлик).
  • Средняя плотность Солнца составляет 1,4 г/см³ (в 1,4 раза больше, чем у воды).
  • Эффективная температура поверхности Солнца — 5780 кельвин.

Солнце светит почти белым светом, но прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок из-за действия атмосферы Земли (при ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет вновь даёт белое освещение).

Зeмля oтдaлeнa oт Coлнцa нa 150 млн. км. Cкopocть cвeтa – З00000 км/c, пoэтoму лучу тpeбуeтcя 8 минут и 20 ceкунд. Ho вaжнo тaкжe пoнимaть, чтo ушли миллиoны лeт, пpeждe чeм фoтoны cвeтa пepeшли c coлнeчнoгo ядpa нa пoвepxнocть.

Структура и состав Солнца

Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (74,9%) и гелия (23,8%). Помимо них там присутствует в маленьких количествах: кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутри Солнце делится на слои:

  • ядро,
  • радиационная и конвекционная зоны,
  • фотосфера,
  • атмосфера.

Строение Солнца схематично.Ядро Солнца обладает наибольшей плотностью и занимает примерно 25% от общего солнечного объема.

Именно в солнечном ядре посредством ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий, формируется тепловая энергия. По сути, ядро – это такой себе солнечный мотор, благодаря ему, наше светило выделяет тепло и обогревает всех нас.

Солнце – это планета или звезда?

Солнце – это звезда. Есть ряд критериев, согласно которым небесное тело может быть отнесено к разряду звезд или планет. Солнце соответствует именно тем характеристикам, которые присущи звездам.

Во все времена значение Солнца было очень велико, а его изучение и исследование всегда были главными направлениями в астрономии. Солнце – это самый большой объект Солнечной системы. К тому же Солнце занимает 99, 8% всей массы системы.

Абсолютно все космические тела Солнечной системы вращаются именно вокруг Солнца. Солнце намного больше Земли. Это относится и к его массе, и к его размерам. Диаметр Солнца составляет 1,3 миллиона километров, его вес – 1.989*10^30 килограммов, температура на его поверхности составляет 5800К, а период оборачивания Солнца вокруг своей оси составляет 25,4 дней.

На Солнце можно наблюдать протекание очень сложных процессов. К примеру, ученый Галилей еще в далеком 1610 году, наблюдая за Солнцем в телескоп, увидел на его поверхности темные пятна. С их помощью он сумел определить время и период оборачивания Солнца. Поверхность Солнца нельзя назвать спокойной, так как она постоянно бурлит, и при этом все вещества, из которых состоит Солнце, то опускаются, то поднимаются. Поэтому вся солнечная поверхность как будто покрыта зернами и гранулами.

Следует отметить, что размер этих зерен и гранул колеблется от 1 до 2 тысяч километров, а период их существования составляет всего лишь несколько минут. Солнечные пятна, открыты Галилеем, намного больше гранул – несколько сотен тысяч километров. К тому же они более устойчивые, чем гранулы, и могут просуществовать приблизительно месяц. Для Солнечных пятен характерен темный оттенок, а их температура составляет 3500К. Количество солнечных пятен возрастает в период солнечной активности, когда можно понаблюдать и за солнечными вспышками.

Солнечные вспышки – это очень сильные выбросы солнечной энергии с его поверхности. Они сопровождаются не только усиленным излучением некоторых участков Солнца, но и активными выбросами частиц, которые могут долетать до магнитного поля Земли, вызывая своим прилетом так званое возмущение, которое плохо сказывается на здоровье многих людей и работе приборов.

Солнце – планета гигант – состоит из внешнего светящегося слоя фотосферы, разреженного горячего газового слоя хромосферы и разреженной горячей короны. Температура в хромосфере достигает десятки тысяч градусов. Корону Солнца увидеть можно только при полном солнечном затмении.

Существует также такое понятие, как солнечный ветер. Это частицы, которые покидают Солнце и устремляются в пространство космоса. Солнечный ветер присущий Солнцу даже при великой солнечной силе гравитации. О существовании солнечного ветра многие ученые долго сомневались. Однако в 1959 году солнечный ветер был зафиксирован космическими аппаратами. До верхних слоев Земли достигают лишь отдельные частицы Солнечного ветра, так как основной поток частиц останавливается благодаря земельному магнитному полю. Частицы солнечного ветра, попадая в верхние слоя Земли, вызывают северное сияние.

Как установили многие современные ученые, источником солнечной энергии есть термоядерные реакции, в процессе которых легкие химические элементы превращаются в тяжелые элементы. Сегодня это превращение водорода в гелий. Водород составляет на сегодняшний день 70% всей массы Солнца, а гелий – лишь 28%. Эти термоядерные реакции могут протекать лишь при высокой температуре, которая находится в центре самого Солнца.

По мнению ученых, Солнце – это звезда, которая отличается от остальных звезд тем, что звезды находятся на большем расстоянии от Земли, чем само Солнце. Это было доказано с помощью спектрального анализа солнечного излучения и изучения его состава.

Видео: как устроено Солнце

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector