Источник жизнь ярче солнца
Формирование Солнечной системы
Солнечная система сформировалась приблизительно 5 миллиардов лет назад в результате сжатия газово-пылевого облака, размеры её весьма внушительны: диаметр орбиты самой дальней карликовой планеты Плутон составляет 15 триллионов километров, световой луч преодолевает их за 11 часов. А между тем солнечная система составляет лишь очень малую часть нашей Галактики — млечного Пути, чей диаметр около 100 тысяч световых лет. Мы, земляне, живём практически на полпути от центра Галактики до её края — 27 тысяч световых лет в обе стороны.
Что такое Солнце?
Cолнце — единственная звезда и центральное тело солнечной системы — вращается вокруг галактического центра со скоростью 220 км/с и совершает полный оборот за 226 миллионов лет — столько времени длится галактический год. По сравнению с земным годом — 365 дней размеры Галактики представляются просто грандиозными. Солнце – это небесное тело – источник света, тепла и жизни на Земле.
По своей структуре Солнце представляет собой огромный газовый шар, внутри и на поверхности которого уже на протяжении миллиардов лет сохраняется предельно высокая температура. На Солнце постоянно происходит процесс преобразования водорода в гелий.
Этот процесс ученые называют термоядерной реакцией. Водород составляет 74% от массы солнечного ядра, гелий – 25% от этой массы. При преобразовании одного химического элемента в другой частички водорода объединяются в более тяжелые частички, и одновременно высвобождается большое количество энергии в виде тепла и света.
Из-за высокой температуры частицы газов на Солнце – ядра атомов и свободные электроны – движутся с сумасшедшей скоростью. В каждом ядре атома есть частицы, называемые протонами и нейтронами. Протоны имеют положительный электрический заряд, нейтроны же заряда не имеют. Атомы различных элементов отличают друг от друга по количеству протонов и нейтронов, которые служат своеобразными «кирпичиками» для построения. В каждом ядре атома водорода содержится один протон, в атоме гелия – два протона и два нейтрона.
Когда четыре ядра водорода соединяются вместе, они образуют одно ядро гелия, фотоны и прочие мелкие частицы. Именно фотоны и представляют собой свет, разлетающийся во все стороны. По подсчетам ученых, каждую секунду в солнечном ядре в лучистую энергию превращается около четырех миллионов тонн вещества. Эта энергия рассеивается в космосе и достигает Земли. Стоит отметить, что вблизи солнечного ядра температура составляет около 14-ти миллионов градусов, а мощность излучения, доходящего до нашей планеты, составляет приблизительно 1000 ватт на квадратный метр поверхности.
Гелиоцентрическая система Коперника
Солнце по-гречески называется Гелиос. Греки считали, что Гелиос живёт на востоке в прекрасном дворце, окружённом временами года — летом, зимой, весной и осенью. Когда утром Гелиос выезжает из своего дворца, звёзды гаснут, ночь сменяется днём. Звёзды вновь появляются на небе, когда вечером Гелиос исчезает на западе, где он пересаживается из колесницы в прекрасную лодку и переплывает море к месту восхода.
В Древней Руси тоже поклонялись богу Солнца. Его называли Ярило и в честь него каждый год весной устраивали празднества и гулянья.
На протяжении очень долгого времени люди считали, что в центре Вселенной покоится неподвижная Земля, а вокруг неё движутся все небесные тела, включая Солнце. (Такая модель называется геоцентрической: греческое слово «geo» означает «Земля».) У астрономов возникала масса трудностей в изучении движения звёзд и планет. Получалось, что они движутся по замысловатым траекториям, выделывая сложные петли и зигзаги.
Но вот, наконец, в XVI веке польский астроном Николай Коперник разработал гелиоцентрическую систему мира. В её основе лежали следующие утверждения:
1) в центре мира находится не Земля, а Солнце;
2) Земля вращается вокруг своей оси;
3) Земля, как и все другие планеты, обращается вокруг Солнца по окружности.
С открытием Коперника всё встало на свои места: стало понятно, как движутся планеты вокруг Солнца, и нашло объяснение видимое движение Солнца среди звёзд. Солнце удерживает своим притяжением планеты и их спутники, астероиды, метеориты и прочие тела, которые вращаются вокруг него в одном направлении по эллиптическим орбитам. Самой большой угловой скоростью обладает ближайшая к Солнцу планета Меркурий — она совершает полный оборот вокруг Солнца всего за 88 земных суток; самая удалённая планета Нептун — за 165 лет. Между ними расположились Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн и Уран. Плутон, открытый в 1930 году, считался планетой до 24 августа 2006 года. В тот день на основании результатов последних исследований Международный астрономический союз лишил его этого статуса.
Почему Солнце светит и греет
Солнце находится на расстоянии 150 миллионов километров от Земли. Несмотря на такую в буквальном смысле слова космическую дистанцию, все жизненно важные процессы на нашей планете зависят именно от Солнца.
Мы бы не могли существовать, если бы Солнце вдруг перестало светить и греть. Наша планета стала бы холодной и мертвой. На Земле стало бы так холодно, что замёрзла бы не только вода в реках, морях и океанах, но даже и воздух, которым дышат люди, животные и растения. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле, влияет на погоду и климат, участвует в фотосинтезе.
А светит и греет Солнце потому, что оно очень горячее: у поверхности — почти 6 тысяч градусов, а в центре — 15 миллионов градусов. При такой температуре железо и другие металлы не просто плавятся, а превращаются в раскалённые газы. Значит, Солнце — огромный, массивный шар, состоящий из раскалённого газа. На самом деле, на Солнце не могут существовать даже крохотные частички — атомы, из которых вообще состоит всё живое и неживое в природе. Атомы, очень прочные на Земле, на Солнце расщепляются на ещё более мелкие частицы. Каждую секунду в энергию превращается 4,26 миллиона тонн солнечного вещества, но это ничтожное количество по сравнению с массой Солнца. Даже на огромном расстоянии Солнце может растопить льды, поднять температуру воды в реках и морях, согреть или остудить Землю — оно может всё!
Каким же образом внутри Солнца всё время поддерживается температура в миллионы градусов? Это очень сложный и важный вопрос, над которым долго размышляли многие астрономы и физики. Сейчас почти все они не сомневаются в том, что в центральной части Солнца идут термоядерные реакции, в результате которых водород превращается в гелий. Причём плотность вещества там в 150 раз больше плотности воды и в 7 раз больше плотности самого тяжёлого металла на Земле — осмия. Такой необыкновенный «костёр» пылает внутри Солнца миллиарды лет. И пока он там пылает, Солнце будет посылать свет и тепло каждому из нас и всему живому на Земле. Многие задаются вопросом: что произойдет, когда потухнет Солнце? Ученые отвечают: в скором будущем такого поворота опасаться не стоит. Солнце может потухнуть только после того, как растратит весь имеющийся на нем водород, и процесс его трансформации в гелий прекратится. Но за все время существования Солнечной системы в гелий превратилось меньше половины имеющегося на Солнце водорода. А значит, Солнце будет светить и греть еще очень долго.
Наблюдения людей за Солнцем
Первым астрономическим инструментом для наблюдений за Солнцем была обыкновенная палка. Ею пользовались когда-то древние астрономы. Палка — инструмент, конечно, очень простой, но если воткнуть её вертикально в землю, то можно наблюдать за тенью, которую она отбрасывает, когда освещается Солнцем. В астрономии её называют «гномон». Чем выше поднимается Солнце, тем короче тень от гномона. Самая короткая тень бывает в полдень, когда Солнце находится на юге, в наиболее высокой точке своего пути.
Люди придумали разные способы, с помощью которых можно определить расстояние до небесных тел — Луны, Солнца, звёзд. Для этого потребовались и математика, и очень точные измерительные приборы, и многое другое. Но самым главным помощником в определении расстояния до звёзд и планет стал световой луч. Проворнее луча нет ничего, только он может за одну секунду пролететь целых 300 тысяч километров. Например, световой луч от Солнца достигает Земли за 8 минут 20 секунд и пролетает за это время почти 150 миллионов километров — именно на таком расстоянии от Солнца находится наша Земля. +Вообразить себе 150 миллионов километров очень трудно, в обычной жизни людям с такими расстояниями не приходится иметь дело. Если человек отправляется из Москвы в Санкт-Петербург, ему предстоит проехать или пролететь всего около 700 километров. Тысячи километров отделяют Москву от Владивостока. Десятки тысяч километров потребуется преодолеть, чтобы совершить кругосветное путешествие. Конечно, быстрее всех Землю облетали космонавты. Например, Юрий Алексеевич Гагарин — первый в мире космонавт — облетел Землю за 108 минут с первой космической скоростью — 8 км/с. А до Солнца даже при второй космической скорости — 11,2 км/с — пришлось бы лететь несколько месяцев.
Когда люди узнали, на каком расстоянии от Земли находится Солнце, они поняли, что оно очень большое. С чем же сравнить Солнце, чтобы понять, как оно велико? Наверное, лучше всего — с Землёй, на которой мы живём. Попробуем вообразить себе большущий пустой шар такой величины, как Солнце, и много «маленьких» шариков размером с Землю. Сколько же «маленьких» шариков поместится в одном большом? Оказывается, 1 миллион 300 тысяч! Диаметр Земли — 12 756,2 километра, а Солнца — в 109 тысяч раз больше. В Солнце сосредоточено около 99,8 процента массы всех тел Солнечной системы, вместе взятых, — это приблизительно 2 • 1027 тонн.
Почему происходят затмения Солнца
Нам часто приходится наблюдать, как в ясный солнечный день тень от облака, подгоняемого ветром, пробегает по Земле и достигает того места, где мы находимся. Облако скрывает Солнце. Во время солнечного затмения Луна проходит между Землей и Солнцем и скрывает его от нас. +Наша планета Земля вращается в течение суток вокруг своей оси, одновременно движется вокруг Солнца и за год делает полный оборот. Луна — спутник нашей Земли — движется вокруг Земли и полный оборот совершает за 27,3 суток. Взаимное расположение всех трех небесных тел все время меняется. При своем движении вокруг Земли Луна оказывается между Землей и Солнцем. Луна — темный непрозрачный твердый шар, она, словно громадная заслонка, закрывает собой Солнце.
Солнечное затмение может наступить только во время новолуния, когда Луна обращена к Земле темной неосвещенной стороной. Луна, по сравнению с Солнцем, ближе к нам почти в 400 раз, и в то же время ее диаметр меньше диаметра Солнца также приблизительно в 400 раз. Поэтому видимые размеры Солнца и Луны почти одинаковые, и Луна, таким образом, может закрыть Солнце.
Расстояния Солнца и Луны от Земли не остаются постоянными, а слегка изменяются, так как орбиты Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли не окружности, а эллипсы. В связи с этим солнечные затмения бывают полными, когда Луна целиком закрывает Солнце, или кольцеобразными, когда Луна от Земли в наибольшем удалении и лунный диск меньше солнечного. Если Луна проходит не посередине Солнца, а по краю, говорят, что это частичное затмение.
Тень, которую Луна отбрасывает на Землю, движется по поверхности Земли со скоростью 1 км/с, т.е. быстрее ружейной пули. Поперечник теневого пятна менее 270 км. +Полоса солнечного затмения очень мала по сравнению с площадью поверхности Земли, Вокруг пятна тени располагается область полутени, она значительно больше (6—7 тыс. км). Здесь наблюдается частичное затмение.
Источник
Исследовательская работа «Солнце — источник жизни»
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 4 г. Сегежи
по теме «Солнце — источник жизни»
Автор: Кондратьев Владислав,
обучающийся 3 «а» класса
2.1.3. Почему солнечный свет полезен для здоровья. …………..…………….………. 7
2.1.4.Почему солнце светит и греет. 7
2.1.5. Светит ли солнце все время одинаково. 8
2.1.6. Как человек использует солнечную энергию. 9
2.2.1. Практическая работа «Влияние солнечного света и тепла на растения, животных и человека», выводы……. ……………………………. ………………. 10
2.2.2. Тест для педагогов, одноклассников на тему: «Что вы знаете о солнце?». …11
Солнце — ближайшая к Земле звезда, все другие находятся от нас неизмеримо дальше. Для Земли Солнце — мощный источник космической энергии. Оно дает свет и тепло, необходимые для растительного и животного мира, и формирует важнейшие свойства атмосферы Земли.
В целом Солнце определяет экологию планеты. Без него не было бы и воздуха, необходимого для жизни, — воздух превратился бы в жидкий азотный океан вокруг замерших вод и обледеневшей суши. Для нас, землян, важнейшая особенность Солнца в том, что около него возникла наша планета, и на ней появилась жизнь.
Цель моей работы:
Исследовать влияние солнечного света и тепла на живые организмы, живущие на земле.
Узнать из энциклопедий и источников интернета, что такое Солнце и что оно даёт,
узнать о происхождении солнца, почему солнечный свет полезен для здоровья?
Провести наблюдения за растениями, животными и человеком и выяснить, как на них влияет солнечный свет и тепло.
3. Выявить осведомленность педагогов, одноклассников о солнце.
Актуальность выбранной темы: солнце, солнышко то появится, то исчезнет. Но каждый раз оно радует нас. Что такое солнце? На этот вопрос я давно ищу ответ. Когда был младше, задавал его папе и маме, они доступно пытались мне объяснить, что солнце круглое, ярко светит и дает тепло и свет. Теперь я стал старше, а вопрос так и остался. Мне хочется больше узнать о Солнце и о его значении для всего живого.
Я выдвинул следующую гипотезу: возможна ли жизнь на земле без солнца, верно ли утверждение, что «Солнце- это жизнь!».
Предмет исследования: солнце.
Мною были использованы следующие методы:
— метод анализа литературы по теме работы;
Значимость и прикладная ценность работы состоит в том, чтобы расширять знания и представления о солнце, воспитывать любовь и бережное отношение к природе, развивать познавательный интерес у детей.
2 СОЛНЦЕ – ИСТОЧНИК ЖИЗНИ
2.1. Литературный обзор по теме
2.1.1. Что такое Солнце?
3 мая — День Солнца!
Солнечный круг, небо вокруг —
Это рисунок мальчишки.
Нарисовал он на листке и подписал в уголке:
Пусть всегда будет СОЛНЦЕ. «
Для нас Солнце — это жизнь. Без него не было бы ни воздуха, ни воды на нашей планете, под Солнцем появилась жизнь.
В разных энциклопедиях я нашёл следующие определения Солнца.
Солнце — небесное светило — раскаленное плазменное тело шарообразной формы, вокруг которого обращается Земля и другие планеты (Приложение № 1).
Солнце — это обыкновенная звезда. Как и все звезды, оно представляет собой огромный светящий газовый шар, излучающий огромное количество света и тепла.
Солнце — источник тепла и света, без которого было бы невозможно возникновение и существование жизни на нашей планете.
С небесной высоты Солнце освещает и греет нас. Без этого гигантского огненного шара мы просто не могли бы существовать: наша планета замерзла бы за один день. По сравнению с Землей Солнце поистине огромно. Диаметр его в 109 раз больше Земли — 1390000 км.
Солнце — центр Солнечной системы, куда входят несколько планет, в том числе и наша, вращающихся вокруг Солнца.
Солнце — это звезда, но звезда средних размеров по сравнению с миллионами других звезд пространства. Несмотря на то, что оно кажется твердым, на самом деле Солнце — скопление газов, находящихся в состоянии непрерывного горения и выделяющих огромное количество тепловой энергии.
В действительности Солнце действует как гигантский термоядерный реактор, взрываясь, как водородная бомба. Но взрыв не может распространяться в космос, так как удерживается в центре Солнца слоем газа.
Жизнь на Земле существует и поддерживается благодаря Солнцу, которое будет гореть еще миллионы лет.
Что даёт Солнце?
Солнце дает Земле свет и тепло. Без этого на Земле постоянно царили бы такая темнота и такой ледяной холод, что все живое не могло бы существовать. Солнце находится так далеко, что его лучи достигают Земли только через восемь минут. Оно такое большое, что могло бы вместить в себя свыше миллиона Земель. До солнца на самолёте пришлось бы лететь 15 лет.
2.1.2. Каково происхождение Солнца?
Когда-то давным-давно древние обитатели Перу, инки, называли себя «детьми Солнца» и отправляли обряды, поклоняясь царю небесных светил.
Разумеется, они ошибались, считая Солнце божеством, однако были правы в том, что без него жизнь на Земле оказалась бы невозможной. Если Солнце вдруг перестало бы светить, то почти мгновенно Земля превратилась бы в безжизненную пустыню.
Впрочем, нельзя утверждать, будто Солнце представляет собой нечто особенное. Это точно такая же звезда, как и любая другая. Не самая большая или маленькая, не самая яркая или тусклая — просто обычная звезда, каких во вселенной миллионы. Оно оказалось ближайшей к нам звездой, и удачное расположение Земли относительно него создало на нашей планете условия, пригодные для жизни.
Однако, несмотря на ту огромную роль, которую Солнце играет в нашей жизни, мы мало что можем сказать о том, откуда оно взялось. Дело в том, что до сих пор не существует единой теории происхождения звезд. Согласно одной из имеющихся гипотез, Солнце образовалось из скопления материи (космической пыли и газов) под действием сил притяжения. В соответствии с другой — оно, как и другие звезды, возникло из сверхплотных тел.
Изобретение спектроскопа (Приложение № 2) произвело революцию в исследовании Солнца, потому что ученые наконец-то смогли определить его химический состав.
В 1802 г. английский физик Уильям Хаид Волластон (1766-1828), (Приложение № 3) открывший годом ранее ультрафиолетовые лучи, построил спектроскоп, в котором впереди стеклянной призмы параллельно её ребру располагалась узкая щель. Наведя прибор на Солнце, он заметил, что солнечный спектр пересекают узкие тёмные линии.
Однако вопрос о происхождении Солнца до сих пор остается открытым.
2.1.3. Почему солнечный свет полезен для здоровья?
Каждый человек инстинктивно ощущает, что жить при свете лучше. Но знаете ли вы, что это научно обосновано? Давайте рассмотрим, что происходит, когда мы подставляем свое тело солнечным лучам.
Солнечный свет уничтожает определенные грибки и бактерии, которые поселяются в коже. Медицина взяла на вооружение эти свойства солнечного света. Другим медицинским аспектом является то, что под воздействием солнечного света белые кровяные клетки (фагоциты) становятся более активными. Эти клетки помогают в предотвращении болезней.
При попадании света на кожу в кровь поступают вещества, которые придают тонус мышцам. В мышцах создается напряжение, и они лучше работают. От солнечной энергии заряжается наша нервная система. Мы ощущаем бодрость и желание двигаться. Резонно, что наша энергия всегда находит выход, когда мы играем в мяч, занимаемся гимнастикой или плаваем. У нас возникает желание больше двигаться, потому что солнце укрепляет нервную систему.
Солнце также обладает специфическим эффектом — создает так называемые «солнечные витамины». Ультрафиолет превращает эргостерон — вещество, находящееся в коже, — в витамин D. Его-то и называют «солнечным витамином» (Приложение № 4).
Можно сказать, что нахождение под солнечными лучами подобно приему лекарства по чайной ложке каждые пять минут. Но нельзя забывать, что это не безвредно с медицинской точки зрения! Мы должны внимательно относиться к солнечным ваннам, как того требует медицинское предписание.
Солнечные ванны поднимают кровяное давление. Длительное пребывание на солнце может повредить людям, которых беспокоит сердце и легкие. Но на непродолжительное время подставить себя солнечным лучам может практически каждый. Если вы начали загорать, то рекомендуется открывать солнцу сначала 1/5 тела на 5 мин. На следующий день подвергните воздействию солнечных лучей еще 1/5 тела и увеличьте время пребывания на солнце еще на 5 мин. и т.д. Ваш врач может дать вам хорошую рекомендацию, как с выгодой и без риска для здоровья использовать солнечный свет.
2.1.4. Почему солнце светит и греет?
Солнце-это гигантский шар из раскаленных газов. На его поверхности температура 6000 С. Булавочная головка, раскалённая до такой степени могла бы убить человека за 150 км. Солнце состоит из одного огня. Ничего твёрдого в нем внутри нет.
Жизнь на Земле существует потому, что наша планета расположена не слишком далеко от Солнца и не слишком близко, поэтому вода на ней находится в основном в жидком состоянии, а не в виде газа или льда.
Солнечной теплоты и света хватает всем живым существам на Земле, несмотря на то, что Солнце от нас на расстоянии почти 150.000.000 км, и если бы вдруг наше Солнце погасло, перестало светить и греть, то стало бы так холодно, что замерзла бы вся вода на Земле, замерз бы даже воздух. Погибли бы люди, животные, растения. Наша планета стала бы холодной и мертвой
2.1.5. Светит ли солнце все время одинаково?
Солнце — это звезда, то есть другими словами оно светит собственным светом. Разумеется, для этого требуется большое количество энергии. Откуда Солнце черпает ее? Ученые полагают, что источником ее являются атомы водорода, находящиеся в большом количестве в центральной, наиболее горячей, области Солнца. Там они, объединяясь, превращаются в атомы гелия в результате термоядерных реакций. При этом выделяется огромная энергия, которая затем, достигнув поверхности Солнца, излучается в пространство в виде света. Поэтому до тех пор, пока имеющийся в нем запас водорода не исчерпан, Солнце будет давать нам свой свет.
Этот свет представляется нам всегда одинаково ярким. Однако так ли это? Ответ на этот вопрос связан с особенностями строения Солнца.
Прежде всего следует помнить, что оно, в отличие от Земли, не является твердым телом. Хотя оно и вращается вокруг своей оси, однако различные части его вертятся с разной скоростью. Точка на экваторе совершает полный оборот за 29 дневных суток, а возле полюса — за 34.
Внешний слой Солнца, называемый короной, состоит из легких разряженных газов. Наружная часть ее имеет белую окраску и лучистую структуру. Эти лучи вытягиваются на миллионы километров и вызывают, хотя и небольшие, но все же заметные изменения яркости Солнца.
Под короной находится другой слой солнечной атмосферы — хромосфера, толщина которого около 15 000 км и который состоит в основном из водорода и гелия. В нем время от времени зарождаются, прорываясь затем в солнечную корону, протуберанцы — огромные потоки внезапно охлажденного вещества, часто имеющие вид гигантских арок вышиной в 1 500 000 км. Они также влияют на то, насколько ярко светит Солнце.
века, и ученые по-прежнему продолжают изучать их и то влияние на нашу жизнь.
2.1.6. Как человек использует солнечную энергию?
Солнце всегда обеспечивало Землю энергией. Освещая Землю, «дневная звезда» приносит нам свет, жизнь и тепло.
Поэтому однажды люди задумались, а не использовать ли солнечный свет и тепловую энергию? (Приложения № 5,6,7,8).
В настоящее время уже применяются солнечные батареи во время космических экспедиций. Эти батареи представляют собой механизмы, с помощью которых вырабатывается электричество с помощью действия солнечных лучей.
Однако на Земле применение солнечной энергии еще очень незначительно. Так, в тропиках работают водяные насосы, использующие эту природную энергию. Их широкому распространению мешает высокая стоимость используемого оборудования.
Но человек использует и тепловое излучение Солнца. Для этого была создана специальная солнечная печка. Она отапливает здание с помощью нагревания воды. Сегодня эта система успешно используется в некоторых домах.
Поскольку нефть считается черным золотом, мы невольно задумываемся о людях будущего. И здесь человек сегодняшний должен проявить смекалку. Поскольку возможности природы не безграничны, следует работать в этом направлении и использовать возможности других природных видов энергии.
Источник