Чему равна масс ядра солнца

Солнечное ядро

Солнечное ядро, как полагают [кто?] , простирается от центра Солнца на расстояние в 175 000 км (приблизительно 0,2 солнечного радиуса). Ядро — самая горячая часть Солнца, температура в ядре составляет 15 000 000 К (для сравнения: температура поверхности равна 6 000 К). Плотность ядра — 150 000 кг/м³ (в 150 раз выше плотности воды на Земле)

Анализ данных, полученных космическим аппаратом SOHO, показал, что в ядре скорость вращения Солнца вокруг своей оси значительно выше, чем на поверхности. [1]

Содержание

Энергия ядра

В ядре осуществляется протон-протонная термоядерная реакция, в результате которой из четырёх протонов образуется гелий-4. При этом каждую секунду в энергию превращаются 4,26 миллиона тонн вещества (3,6·10 38 протонов), однако эта величина ничтожна по сравнению с массой Солнца — 2·10 27 тонн. Мощность ядра равна 380 йоттаваттам (3,8·10 26 Ватт), что эквивалентно детонации 9,1·10 10 мегатонн тротила в секунду.

Ядро — единственное место на Солнце, в котором энергия и тепло получается от термоядерной реакции, остальная часть звезды нагрета этой энергией. Вся энергия ядра последовательно проходит сквозь слои, вплоть до фотосферы, с которой излучается в виде солнечного света и кинетической энергии.

Преобразование энергии

Во время движения высокоэнергетических фотонов (гамма и рентген-лучи) к поверхности Солнца, они рассеивают часть энергии в более низкоэнергетических слоях, по сравнению с ядром (например, в мантии). Оценки «времени прохождения фотона» варьируются от 50 миллионов лет [2] до 40 000 лет [3] . Каждый гамма-квант из ядра Солнца преобразуется в несколько миллионов видимых фотонов, которые и излучаются с поверхности.

Примечания

1. ↑ ^ Garcia R. A. et al. «Tracking Solar Gravity Modes: The Dynamics of the Solar Core», Science, 316, 5831, 1591—1593 (2007)
2. ↑Lewis Richard The Illustrated Encyclopedia of the Universe. — Harmony Books, New York, 1983. — P. 65.
3. ↑Plait Phil Bitesize Tour of the Solar System: The Long Climb from the Sun’s Core. — Bad Astronomy, 1997. Проверено 14 сентября 2008.

Литература

• Энциклопедия Солнца

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Солнечное ядро» в других словарях:

Солнечное затмение — 11 августа 1999 года … Википедия

Солнечное динамо — … Википедия

Солнце — У этого термина существуют и другие значения, см. Солнце (значения). Солнце … Википедия

Светило — Солнце Основные характеристики Среднее расстояние от Земли 1,496×1011 м (8,31 световых минут) Видимая звёздная величина (V) −26,74m … Википедия

Зона конвекции — Зона конвекции область Солнца (или более обще, звезды) в которой перенос энергии из внутренних районов во внешние происходит главным образом путём активного перемешивания вещества конвекции. Содержание 1 Расположение и строение 2 Конвективные… … Википедия

Конвективная зона — Строение Солнца Зона конвекции область Солнца (или более обще, звезды) в которой перенос … Википедия

Дебаевская длина — (дебаевский радиус) расстояние, на которое распространяется действие электрического поля отдельного заряда в нейтральной среде, состоящей из положительно и отрицательно заряженных частиц (плазма, электролиты). Вне сферы радиуса дебаевской длины… … Википедия

Дебаевский радиус экранирования — Дебаевская длина (дебаевский радиус) расстояние, на которое распространяется действие электрического поля отдельного заряда в нейтральной среде, состоящей из положительно и отрицательно заряженных частиц (плазма, электролиты). Вне сферы радиуса… … Википедия

Дебаевский радиус — Дебаевская длина (дебаевский радиус) расстояние, на которое распространяется действие электрического поля отдельного заряда в нейтральной среде, состоящей из положительно и отрицательно заряженных частиц (плазма, электролиты). Вне сферы радиуса… … Википедия

Длина Дебая — Дебаевская длина (дебаевский радиус) расстояние, на которое распространяется действие электрического поля отдельного заряда в нейтральной среде, состоящей из положительно и отрицательно заряженных частиц (плазма, электролиты). Вне сферы радиуса… … Википедия

Источник

Ядро Солнца

Привет :). О ядре нашей звезды.

(текст в соавторстве с И. Панченко)

В ядре вещество имеет очень высокую плотность под действием тяжести (сила тяжести на видимой поверхности Солнца в 28 раз больше земной).

Со всех — почти со всех — атомов в ядре «содраны» электроны. «Голые» ядра атомов очень тесно прижаты друг к другу — но при этом они не стоят на месте, а летают туда-сюда с огромными скоростями, поскольку вещество раскалено до температуры в 15–16 млн К, а кинетическая энергия частиц прямо пропорциональна температуре.

ДАЖЕ ПРИ ТАКОЙ ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВО ЯДРА

НАХОДИТСЯ В ГАЗООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ

И ЕГО ПОВЕДЕНИЕ ПРЕКРАСНО ОПИСЫВАЕТСЯ

УРАВНЕНИЕМ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА

А идеальный газ — это вещество, в котором взаимодействием частиц можно пренебречь! В отличие от металлов, например, где атомы сидят, крепко спаянные силами взаимодействия, притом создают упорядоченную структуру — кристаллическую решетку.

Небольшое отступление насчёт «теоретизирования». Конечно, представления о строении Солнца — модели строения Солнца — это теоретические модели. Но сегодня применительно к строению Солнца неверно говорить именно о чистой теории. Гелиосейсмология подтвердила и уточнила многие данные, многие предположения. Итого, то, что представлено в этих постах — правильнее было бы назвать не теорией, а достаточно высоко верифицированными данными.

Важно: никто и вправду никогда не спускался так глубоко, в ядро. И вряд ли спустится. Температура даже у поверхности Солнца — примерно 6 тыс. К. Сгоришь на подлёте! И градусник в Солнце никто не вставлял — расплавится, да ещё испарится. Температура, плотность и другие

физические параметры солнечного вещества оцениваются по наблюдениям спектров излучения поверхностных слоёв Солнца, и выводы делаются в соответствии с надёжными теоретическими моделями строения звезды, основанными на фундаментальных физических законах.

ПРОЦЕССЫ В ЯДРЕ.

Солнце на 98 % состоит из водорода и гелия. В ядре — в основном водород. Оставшиеся 2 % вещества Солнца из других его слоёв — это кислород (примерно 1 %) плюс ионы и атомы железа, никеля, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция, лития и хрома, в общем — почти вся таблица Менделеева.

Внутри ядра идут термоядерные реакции — в них рождается энергия Солнца. Очень упрощённо это можно представить так.

Дефект массы = 26,732 МэВ (это два гамма-кванта) + 0.5 МэВ (это два нейтрино)

На Землю попадает примерно одна двухмиллиардная часть энергии Солнца, испускаемой им по всем направлениям, но этого хватает, чтобы поддерживать на Земле жизнь. Даже та доля

энергии Солнца, которая всё же попадает на Землю, в сто тысяч раз больше, чем производит всё человечество за то же время (скажем, за секунду). На расстоянии 1 а. е. в ясный день

до земной поверхности доходит 1000 Вт/м², то есть над каждым квадратным метром Земли светит десять 100-ваттных ламп.

Энергия сохраняется и никуда не исчезает, только переходит из одного вида в другой. Есть разные виды энергии — механическая, тепловая, ядерная, электромагнитная. В ядре

Солнца ядерная энергия превращается в энергию ЭМ излучения и тепловую энергию хаотического движения частиц, а в конвективной зоне она частично трансформируется ещё

в механическую энергию перемещения больших масс газа, а также в энергию магнитного поля и энергию акустических и магнитогидродинамических колебаний. При этом, хотя при термоядерных реакциях выделяются только гамма-кванты и именно на них приходится максимум излучения при температуре 15 млн К, но они очень быстро отдают часть своей энергии на нагрев окружающей плазмы, и потому в ядре есть кванты, принадлежащие к рентгеновскому, ультрафиолетовому, оптическому, инфракрасному и радио-диапазонам. Как говорят астрофизики, «устанавливается тепловое равновесное распределение энергии излучения по частотам, которое описывается функцией Планка».

Что это значит, если попроще?

Это значит — если (теоретически) заглянуть в ядро, то там будет не темно. Там будет очень даже светло. И горячо. И радиоактивно.

Полная мощность Солнца — 4·10в23 степени киловатт. Это самая мощная печка в Солнечной системе. Каждую секунду на Солнце в энергию излучения превращается около 4,5 млн тонн вещества — водорода. Тем не менее, массы Солнца достаточно, чтобы такое расточительство продолжалось еще миллиарды лет.

Найдены возможные дубликаты

Плюсик от меня и от этого джентльмена.

И, кстати, принимая во внимание огромные размеры и массу солнца, удельное производство энергии на килограмм вещества солнца оказывается невелико. Примерно как у человека.

Ну этта, почитайте в справочнике-букваре, или самостоятельно поделите энергию на массу или объем.

это ни о чем по сути. Вы же понимаете, что абсолютно вся энергия на Земле, включая условную «биологическую» — это энергия Солнца, притом, как и написано, её ничтожнейшая часть.

Я понимаю, что прикольно вот так сравнивать удельное энерговыделение (кто-то писал об этом в комментариях. Честно, я не проверяла расчеты. Но м б это и так).

Но — камешек не в Ваш огород, а вообще, моё личное мнение — мне представляется, что это очень неправильно вот так сравнивать себя со звездой, дающей энергию жизни. Это как слон и моська, очень по-плебейски, знаете: да что там Солнце, фигня какая-то. Коробит, право. Как-то неприлично на мой сугубо астрофизический взгляд.

Но, повторю, это не к Вам. Это общая ремарка на подобные рассуждения.

Вообще-то это объяснение того, почему водорода и гелия хватило на пять миллиардов прошедших лет и хватит ещё на десять.

Подождите, как это вся энергия — это энергия Солнца? А распад тяжелых радиоактивных элементов? Эти же элементы появились совсем в другой звезде. Еяннп, в нейтронной.

поясните вопрос) я не поняла.

в посте речь о Солнце. Ядре Солнца. О синтезе, а не о распаде.

Все элементы тяжелее железа появились при взрывах сверхновых. Все элементы, кроме водорода, появились в недрах звезд. Солнце — звезда третьего поколения. Поэтому, кроме водорода и гелия, оно содержит около 2% примесей других (не «тяжелых») элементов.

На Солнце никакие «тяжелые элементы» не распадаются. Распад тяжелых элементов происходит вне звезд.

а, вы про Землю. Примите моё «абсолютно вся энергия» примерно как 99999,99% всей энергии на Земле.

«в ядре» и «на видимой поверхности» — взаимоисключающие параграфы.

Правда думаете, это у нас ошибка?

Нет. Просто мы достаточно хорошо знаем ускорение свободного падения на поверхности: примерно 28 земных. Чем глубже в Солнце — тем больше догадок. В популярных постах принято приводить как можно более достоверные данные.

Просто предложение построено так, будто речь идёт о плотности на поверхности, а не ускорении свободного падения.

Вот, так гораздо лучше

Мда, подача материала как у пятиклассника насмотревшегося научпопа из тиктока. У вашего коллеги Панченко гораздо лучше получается, извините.

По поводу всей таблицы Менделеева, вообще странно. Звезды основной последовательности до взрыва синтезируют только элементы вплоть до железа. Если имеется в виду что-то прилетевшее извне так и надо это написать что звезда не только синтезирует, но и получает.

Странно все это звучит, в общем.

Строение Солнца. Конвективная зона

Пропустила понедельник. Исправляюсь. Сегодня размещу два поста.

Начиная от глубины примерно 200 тыс. км, или со слоя радиусом в 0,7 солнечных радиусов, под видимой поверхностью Солнца (фотосферой), находится конвективная зона, в которой вещество Солнца (плазма) «чувствует себя» довольно свободно и не может не двигаться. В этом слое температура вещества заметно понижается (до 1–2 млн К), поскольку энергия распределяется на всё больший объём плазмы. Механизм лучистого переноса в этом слое не может

справиться с доставкой наружу всей тепловой энергии, выделенной ядром, и на помощь ему приходит другой механизм переноса тепла — конвекция. И если «единицей переноса энергии»

до этого были фотоны, то теперь — гранулы и супергранулы.

Гранулы (их верхушки) отлично видны в более высоком слое Солнца — фотосфере. Фотографии1970-х годов впервые показали миру поверхность Солнца, которая оказалась похожей на кипящую кашу . Астрономы тут же обозвали гранулы «зёрнышками риса», потому в большей степени что видели светлые (более горячие) части гранул.

Теперь мы видим — опять же в фотосфере — структуру гранул более подробно и считаем, что это, скорее, «зёрнышки гречки». (Подкрашивание фото, конечно, тут не при чем. Это работа программы Photoshop).

Конвекция — перенос тепла вместе с разогретым веществом снизу вверх — самый эффективный способ переноса энергии В СРЕДЕ (то есть в вакууме конвекция не работает). Представьте себе кипящий суп: за счет конвекции вода (жидкая среда) эффективно передает тепло кусочкам овощей. Тепло со дна кастрюли, нагреваемого плитой, распределяется на всю жидкость и достигает её верхних слоев за счет конвекции. Суп кипит. примерно такую картину мы рисуем (еще не наблюдаем, но уже достаточно точно «прощупываем» и просчитываем) в конвективной зоне Солнца.

Иллюстрация из книги Киричек — Панченко «Неизвестное Солнце»

Сам по себе образ кастрюли тоже весьма эффективен: то, что происходит в конвективной зоне, действительно хорошо представлять как кипение вещества в некой кастрюле. Её дно (основание конвективной зоны) разогрето до 2 миллионов градусов. А на поверхности «кипящего вещества» (в основании фотосферы) уже всего лишь несколько тысяч градусов, то есть дно примерно в 1000 раз горячее верха и перепад температур огромен. Что же происходит «на пути» между дном и поверхностью? Мы помним, что вещество, нагреваясь, расширяется: уменьшается его плотность, и оно поднимается вверх. Более холодное, бывшее сверху, наоборот, опускается вниз. Происходит перемешивание вещества. Это и есть конвекция. Горячая плазма торопится всплыть, холодная — опускается вниз. Вещество уже не только поглощает и переизлучает фотоны, но и само несёт в себе и переносит с собою тепловую энергию. Но, разумеется, всё донышко конвективной зоны не может разом всплыть вверх, чтобы потом вся поверхность Солнца ухнула вниз. Вещество само собой разбивается на отдельные небольшие участки, в которых благополучно «кипит»: всплывает, расширяется, растекается из центра в стороны и уходит вниз. Каждый такой «небольшой» (около 1000 км в диаметре) кипящий участок мы видим в фотосфере — это и есть гранула. Она всплывает примерно за 10 минут, на поверхности (в фотосфере) растекается из центра в стороны и уходит в глубину, уступая место другой грануле. То есть: гранулы на фото — это не статичные образования. Они живут пару десятков минут. «Каша» постоянно движется. Одновременно на поверхности Солнца можно насчитать несколько миллионов гранул. Они объединяются в «котлы» — ячейки супергрануляции с диаметром около 32 тысяч км и временем жизни около 20 — 24 часов. Их видно в более высоком слое Солнца — хромосфере. В ячейках супергрануляции вещество так же кипит, только «единицей кипения» тут выступает уже не вещество (плазма), из которого состоит гранула. В «котлах» «варятся» сами гранулы: они всплывают, растекаются и погружаются, как зёрна риса, но при этом каждая «рисинка» кипит ещё и сама по себе. Образ выходит уже примерно такой: в очень большом котле варятся котлы, в которых варится каша.

ВЕЩЕСТВО КОНВЕКТИВНОЙ ЗОНЫ НАХОДИТСЯ В ПОСТОЯННОМ СЛОЖНОМ ДВИЖЕНИИ, ПЕРЕНОСЯ ЭНЕРГИЮ ОТ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЗОНЫ ЛУЧИСТОГО ПЕРЕНОСА К ФОТОСФЕРЕ. НА СХЕМАХ ЭТОТ ПРОЦЕСС ОБЫЧНО ИЗОБРАЖАЮТ ЗНАЧКОМ ТИПА RECYCLE , ИМЕЯ В ВИДУ, ЧТО ЭНЕРГИЮ В ДАННОМ СЛУЧАЕ НЕСЁТ САМО ВЕЩЕСТВО, НАГРЕВАЯСЬ ВНИЗУ, ПОДНИМАЯСЬ, ОСТЫВАЯ И СНОВА ОПУСКАЯСЬ ВНИЗ.

Источник