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
Размер Солнца
Солнце одно из значимых светил в рамках галактики Млечный путь и единственным в нашей Солнечной системе. Вокруг него происходит постоянное обращение прочих объектов в виде планет, спутников, карликовых небесных тел, астероидов, метеоритов, комет, пыли космической. Среди обывателей возникает вопрос, каков размер Солнца, наверняка это гигантский шар, превышающий Землю в несколько раз. Ответ на него будет рассмотрен в статье.
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.
Масса
Размер Солнца, определяется значением его массы, которое составляет 1,98892 *10 30 кг. Если написать это значение, используя нули, их суммарное количество получится равным 25. А это в 333 тысячи раз больше, чем Земля, в 1048 – чем Юпитер, в 3 498 – чем Сатурн. Практические наблюдения показывают, что с течением времени размер Солнца уменьшается. Связано это явление с двумя факторами:
- реакции, протекающие в ядерной части, способствующие преобразованию водородных атомов в гелий;
- наличие солнечного ветра, выдувающего протоны и электроны во внешнее космическое пространство.
Физические характеристики Солнца
Диаметр
Диаметр Солнца составляет 1,391 млн км или 870 тыс. миль. Если рассмотреть сравнение с Землёй, получится число 109, с Юпитером – 9,7. Несмотря на эти огромные размеры, диаметр Солнца намного меньше, нежели этот же показатель у других светил. К примеру, если сравнивать его с самой крупной звездой, получится, что диаметр Солнца в 2 100 раз меньше.
Радиус
Радиус Солнца равен 695, 5 тыс. км. Это значение измеряется от точной центральной части до поверхности. Это такое же значение, что получается при измерении от центра до экватора или от центра до полюсов Солнца. Однако с другими объектами стоит соблюдать осторожность, так как скорость их вращения оказывает воздействие на радиус. Радиус Солнца, если считать его в милях, составляет 432 000 единиц. В сравнении с планетой Земля он превосходит её ровно в 109 раз.
Чтобы сделать один оборот вокруг собственной оси, светилу потребуется 25 дней, ведь его вращение является крайне медленным. Тем не менее, светило не сплюснуто, а дистанция от центральной части до полюсов является такой же, что и удалённость между центром и экватором. Исследования и гипотезы учёных гласят, что в других галактиках есть звёзды, существенно отличающиеся от Солнца.
Корональные выбросы массы на Солнце. Струи плазмы вытянуты вдоль арок магнитного поля
К примеру, светило ACHERNAR является на 50% сплюснутым и располагается в зоне созвездия ERIDANUS. То есть его расстояние от полюсов представляет собой половину отдалённости от экваториальной части. В сравнении с такими объектами Солнце выглядит как идеальная сфера, а не как игрушка «волчок».
Астрономами, радиус Солнца используется в сравнения размерных показателей звёзд и прочих астрономических объектов. К примеру, звезда, имеющая два солнечных радиуса, обладает размерами, которые в 10 раз больше в сравнении с Солнцем. В свою очередь, полярная звезда является наиболее крупной, а в связи с приближённостью к северному астрономическому полюсу она считается текущей и применяется в целях навигации. Она содержит в себе 30 солнечных радиусов.
Сириус – самое яркое светило, которое можно заметить на ночном небе, занимает второе место по показателю светимости. Выделяется он по причине крупных размеров. На самом деле, объект является бинарной, а его радиус равен 1,711 солнечных значений.
Гравитация
Масса нашей единственной звезды огромна, поэтому сила гравитации также является внушительной. По факту вес в 333 000 раз выше, чем у Земли. Не стоит принимать во внимание тот факт, что температурное значение поверхности составляет 5 800 Кельвин, а в составе преобладает водород. Что можно было бы почувствовать, пройдясь по солнечной поверхности, в этом случае? Особенно, если учесть, что гравитация в 28 раз выше, нежели у Земли.
Говорить простыми словами, при «земном» весе, равном 100 кг, на Солнце это ощущалось бы как 2 800 кг. Разумеется, пройтись по поверхности нашей звезды нереально! Гравитационная сила светила является объектом притяжения всей массы в совершенную среду. По мере приближения к ядру температура и давление повышаются настолько сильно, что возникает вероятность ядерного синтеза.
Источник
Размер Земли
На просторах космического пространства, наша планета Земля кажется голубым шариком. Она является третьей от Солнца, это наибольший объект среди планет земной группы, к которым также относятся Марс, Меркурий и Венера. Несмотря на то, что сегодня активно изучаются другие объекты Солнечной системы, наша Земля до сих пор окутана тайнами.
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.
Размер Земли определяют следующие параметры:
- Масса. Это одна из важнейших характеристик небесного тела. Она определяется по закону всемирного тяготения. Масса Земли составляет 5,9736 *10 24 .
- Плотность. Кроме того, что “наш дом” самый большой среди планет земной группы, земной шар также обладает наибольшей плотностью — 5,515 г/см 3 . 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*10 12 км 3 .
- Площадь. 70,9 всей земной поверхности занимает вода, остальные 29,1% — это суша. Общая площадь составляет 510 072 000 км 2 . Стоит отметить, что эти данные не постоянны. За последние 30 лет, 115 000 км 2 суши теперь покрыты водой из-за таяния ледников на Тибетском угорье. А 173 000 км 2 , 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.
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.
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.
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.
Размер Сатурна и Земли
Наша планета уступает в размерах Сатурну. По его диаметру можно разместить десять небесных тел, похожих на земной шар.
Источник