Размер солнца

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Солнце:

Ускорение свободного падения на Солнце (g)  составляет  274 м/с2 или 27,93 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет  9,81 м/с2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Ускорение свободного падения рассчитывается по формуле:

g = G⋅(M/r2) ,

где

М – масса планеты (звезды), кг,

r2 – квадрат радиуса планеты (звезды), м.

Сила тяжести на Солнце в 27,93 раз больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Солнце всего 2 010,96 кг, т.е. около 2 тонн кг. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с2 = 706,32 Н, а вес на Солнце равен 72 кг · 274 м/с2 = 19 728 Н. В то время масса человека на Солнце (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с2.

На планетах Солнечной системы человек массой 72 кг будет весить:

– на Луне – 11,952 кг,

– на Меркурии – 27,159 кг,

– на Венере – 65,45 кг,

– на Земле – 72 кг,

– на Марсе – 27,216 кг,

– на Юпитере – 170,208 кг,

– на Сатурне – 76,6 кг,

– на Уране – 65,09 кг,

– на Плутоне – 4,536 кг.

Жизнь в Солнечной системе

Высказывались предположения, что жизнь в Солнечной системе когда-то существовала за пределом Земли, а может быть, существует и сейчас. Появление космической техники позволило приступить к прямой проверке этой гипотезы. Меркурий оказался слишком горяч и лишенным атмосферы и воды. На Венере тоже очень жарко – на ее поверхности плавится свинец. Возможность жизни в верхнем слое облаков Венеры, где условия гораздо мягче, пока не более чем фантазия. Луна и астероиды выглядят совершенно стерильными.

Большие надежды возлагались на Марс. Замеченные в телескоп 100 лет назад системы тонких прямых линий – «каналов» – дали тогда повод говорить об искусственных ирригационных сооружениях на поверхности Марса. Но теперь мы знаем, что условия на Марсе неблагоприятны для жизни: холодно, сухо, очень разреженный воздух и, как следствие, сильное ультрафиолетовое излучение Солнца, стерилизующее поверхность планеты.

Правда, есть признаки того, что климат Марса существенно менялся и, возможно, когда-то был более благоприятным для жизни. Известно, что в далеком прошлом на поверхности Марса была вода, поскольку на детальных изображениях планеты видны следы водной эрозии, напоминающие овраги и сухие русла рек.

Иллюстрация на тему «Есть ли жизнь на Марсе?»

Хотя в атмосферах планет-гигантов много органических молекул, трудно поверить, что при отсутствии твердой поверхности там может существовать жизнь. В этом смысле значительно интереснее спутник Сатурна Титан, у которого есть не только атмосфера с органическими компонентами, но и твердая поверхность, где могут скапливаться продукты синтеза. Правда, температура этой поверхности (90 К) скорее подходит для сжижения кислорода

Поэтому внимание биологов больше привлекает спутник Юпитера Европа, хотя и лишенная атмосферы, но, по-видимому, имеющая под своей ледяной поверхностью океан жидкой воды

Некоторые кометы почти наверняка содержат сложные органические молекулы, образовавшиеся еще в эпоху формирования Солнечной системы. Но трудно вообразить себе жизнь на комете. Итак, пока у нас нет доказательств, что жизнь в Солнечной системе существует где-либо за пределом Земли.

Плотность Солнца. Размер и масса Солнца

Солнце согревает и освещает нашу планету. Жизнь на ней была бы невозможна без энергии светила. Это относится и к человеку, и ко всей земной флоре, фауне. Солнце питает энергией все процессы, происходящие на Земле. Земля получает от Солнца не только свет и тепло. На жизнь нашей планеты непрерывно влияют потоки частиц и разнообразные виды солнечного излучения.

Воздействие Солнца сильно сказывается и на здоровье человека. Магнитные бури у многих людей вызывают ухудшение самочувствия.

В данной статье будут рассмотрены общие сведения о Солнце, а именно состав, температура и масса Солнца, влияние на Землю и т.д.

Общая информация

Солнце – звезда, ближайшая к нам. Исследования Солнца дают информацию об условиях реакций, происходящих в его недрах и на поверхности, позволяют понять физическую природу звездных тел, которые мы видим как безразмерные сверкающие точки. Изучение процессов, происходящих в окрестностях и на поверхности Солнца, помогает понять явления, характерные для околоземного пространства.

Солнце — центр нашей планетной системы, в которую также входят 8 планет, десятки спутников планет, тысячи астероидов, метеорные тела, кометы, межпланетные газ, пыль. Во всей солнечной системе масса Солнца занимает 99,866% общей массы. По астрономическим меркам расстояние от Солнца до Земли невелико: свет идет всего лишь 8 минут.

Размер Солнца требует отдельного внимания. Это огромная не только по размерам, но и по объему звезда. Ее диаметр превышает диаметр Земли в 109 раз, объем, в свою очередь – в 1,3 млн. раз.

Приблизительная температура поверхности Солнца – 5800 градусов, поэтому оно светит практически белым светом, но из-за сильного поглощения и рассеивания коротковолнового участка спектра атмосферой Земного шара прямой солнечной свет рядом с поверхностью нашей планеты получает желтый оттенок.

Температура в центральной зоне Солнца доходит до 15 млн. градусов. Из-за довольно высокой температуры вещество Солнца пребывает в газообразном состоянии, а в недрах гигантской звезды атомы химических элементов разделены на свободно движущиеся электроны и атомные ядра.

Масса Солнца — 1,989*10^30 кг. Эта цифра превышает массу Земного шара в 333 тыс. раз. Средняя плотность вещества равняется 1,4 г/см3. Средняя плотность Земли выше практически в 4 раза. Кроме этого, в астрономии существует понятие масса Солнца – единица измерения массы, которая применяется для выражения массы звезд и других объектов астрономии (галактик).

Газообразная солнечная масса удерживается с помощью общего притяжения к его центру. Верхние слои своим весом сжимают более глубокие, и с увеличением глубины залегания слоя давление возрастает.

Давление в недрах Солнца достигает значения сотен миллиардов атмосфер, поэтому вещество в солнечных глубинах обладает большой плотностью.

Это приводит к протеканию термоядерных реакций в недрах Солнца, в результате водород превращается в гелий и выделяет ядерную энергию. Постепенно эта энергия «просачивается» через непрозрачное солнечное вещество сначала во внешние слои, а затем излучается в мировое пространство.

В состав Солнца входят такие элементы, как водород (73%), гелий (25%) и другие элементы в значительно меньшей концентрации (никель, азот, сера, углерод, кальций, железо, кислород, кремний, магний, неон, хром).

Плотности некоторых газов

Для вычисления плотности произвольного идеального газа, находящегося в произвольных условиях, можно использовать формулу, выводящуюся из уравнения состояния идеального газа:

ρ=pMRT{\displaystyle \rho ={\frac {pM}{RT}}},

где:

• p{\displaystyle p} — давление,
• M{\displaystyle M} — молярная масса,
• R{\displaystyle R} — универсальная газовая постоянная, равная приблизительно 8,314 Дж/(моль·К)
• T{\displaystyle T} — термодинамическая температура.

Размеры и масса Юпитера

Планета названа в честь Юпитера — верховного римского божества. Ее наблюдали задолго до расцвета Римской империи. В древней Месопотамии ее называли «Белая звезда». Жители Греции знали ее под именем «Звезда Зевса». Китайцы дали ей имя «Звезда года».

Точно установлено, что Юпитер является самой крупной планетой из всех, образующих Солнечную систему. Он занимает 5 место по расстоянию от Солнца. Ближе к светилу находится Марс, а за Юпитером располагается Сатурн.

Поверхность планеты — газы, поэтому ее контур изменчив. Credit: light-science.ru.

На сегодняшний момент приняты следующие значения:

1. Юпитер немного сдавлен с полюсов. Такая форма называется «сплющенный сфероид». Поэтому его размеры описываются экваториальным радиусом: 71 492 км и полярным 66 854 км, соответственно. Таким образом, усредненный радиус Юпитера составляет 69 911 км (± 5-6 км).
2. Площадь поверхности оценивается в 62,1796 миллиарда кв. км.
3. Усредненная плотность — 1,326 г/куб. см.
4. Масса составляет 1,8986×10 в 27 степени кг (317 масс Земли).

Ускорение свободного падения на Юпитере равно 2.535 g. Состав атмосферы: водород — 89±2% и гелий 10±2%. Такое сочетание компонентов характерно и для Солнца. Поэтому ученые называют Юпитер «неудавшейся звездой». Максимальная скорость ветра в атмосфере бывает более 600 км/ч. На полюсах планеты наблюдаются непрекращающиеся полярные сияния. Особенностью атмосферы является наличие Большого Красного Пятна. Так выглядит ураган, площадь которого около 15000×30000 км.

Ось вращения Юпитера практически перпендикулярна орбите, поэтому на нем нет смены времен года. Он вращается вокруг оси быстрее, чем любая другая планета нашей системы. Период оборота у экватора — 9 часов 50 минут 30 секунд. Собственное излучение энергии Юпитера на 60% больше, чем небесное тело получает от Солнца.

У Юпитера наблюдается 79 спутников. Самые крупные из них — это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Кроме того, вокруг планеты имеются кольца, как у Сатурна. Они настолько разреженные, что почти невидимы в обыкновенный телескоп.

Некоторые спутники планеты. Credit: choiz.me.

Астрономы считают, что Юпитер и Сатурн имеют важное значение для развития жизни высших порядков на Земле. Они «прикрывают» нас от ударов астероидов и комет, благодаря своему положению и размерам

Габариты Солнца

Наше светило относится к совокупности звезд, которые называются желтыми карликами (тип — G2V). Оно имеет форму правильного шара. Температура на его поверхности составляет несколько тысяч градусов. В составе Солнца преобладает водород (92% от объема) и гелий (соответственно 7%). Имеются спектральные следы железа, серы, углерода, кремния и т. д.

Его основные характеристики:

1. Диаметр звезды 1,392 млн. км. Окружность по экватору — 4,37 млн. км. Радиус — 695, 5 тыс. км. Установлено, что с течением времени размер Солнца уменьшается. Это происходит благодаря ядерным реакциям и солнечному ветру, который «выдувает» протоны и электроны в космос. Данный процесс занимает не дни, а столетия. С XVII века диаметр уменьшился на 2 тыс. км.
2. Площадь поверхности равна 6,07877×10 в 18 степени кв. м. Объем составляет 1,40927×10 в 27 степени куб. м.
3. Плотность небесного тела около 1,4 г/куб. см.
4. Солнце имеет массу, которая равна 1,9891×10 в 30 степени кг. Из-за такого высокого ее значения и гравитация в 28 раз выше, чем на Земле.

Планета Юпитер и Солнце. Credit: taynoeznanie.com.

Оборот вокруг своей оси звезда делает за 25 дней. Установлено, что светило проходит постоянный цикл расширения и сжатия за 160 минут. При этом наблюдается изменение количества выделяемой энергии.

Планеты земной группы (внутренние планеты)

Четыре ближайшие к Солнцу планеты состоят преимущественно из тяжелых элементов, имеют малое количество спутников, у них отсутствуют кольца. В значительной степени они состоят из тугоплавких минералов, таких как силикаты, которые формируют их мантию и кору, и металлов, таких как железо и никель, которые формируют их ядро. У трех из этих планет — Венеры, Земли и Марса — имеется атмосфера.

• Меркурий – является ближайшей планетой к Солнцу и наименьшей планетой системы. У планеты нет спутников.
• Венера – близка по размеру к Земле и, как и Земля, имеет толстую силикатную оболочку вокруг железного ядра и атмосферу (из-за этого Венеру нередко называют «сестрой» Земли). Однако количество воды на Венере гораздо меньше земного, а ее атмосфера в 90 раз плотнее. У Венеры нет спутников.

Венера – самая горячая планета нашей системы, температура ее поверхности превышает 400 градусов по Цельсию. Наиболее вероятной причиной столь высокой температуры является парниковый эффект, возникающий из-за плотной атмосферы, богатой углекислым газом.

Рис. 2. Венера – самая горячая планета Солнечной системы

• Земля – является крупнейшей и самой плотной из планет земной группы. Вопрос о том, существует ли жизнь где-либо, кроме Земли, остается открытым. Среди планет земной группы Земля является уникальной (прежде всего, за счет гидросферы). Атмосфера Земли радикально отличается от атмосфер других планет — она содержит свободный кислород. У Земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник планет земной группы Солнечной системы.
• Марс – меньше Земли и Венеры. Он обладает атмосферой, состоящей главным образом из углекислого газа. На его поверхности есть вулканы, самый большой из которых, Олимп, превышает размерами все земные вулканы, достигая высоты 21,2 км.