Единственная звезда
Знаете ли вы, что единственной звездой в Солнечной системе является Солнце? Остальные объекты этой области Млечного пути относятся к полноценным и карликовым планетам, малым телам и фрагментам межзвездной пыли.
От энергии, излучаемой Солнцем, зависят условия на планетах. Именно благодаря центральной звезде Солнечной системы на Земле возникла и поддерживается жизнь.
Что такое звезда
Для того, чтобы узнать побольше о Солнце, для начала необходимо разобраться, что из себя представляют звезды. Этим термином обозначаются газовые шары значительных размеров, в ядре которых происходят процессы термоядерного синтеза. За счет этого они выделяют огромное количество энергии и являются одними из самых ярких объектов во Вселенной.
Образуются звезды из скоплений водорода, гелия и межзвездной пыли. Под воздействием сильнейшего гравитационного взаимодействия облако сжимается все сильней до тех пор, пока не наберет массу, достаточную для запуска термоядерной реакции гелиевого синтеза.
Каждая звезда проходит целый ряд эволюционных преобразований от момента рождения до гибели. Чем она старше, тем больше ее диаметр и масса и меньше запасов водородного топлива в ядре. Солнце и подобные ему проходят следующие стадии развития:
- Переменная звезда типа Т Тельца – молодая, источником энергии которой является не реакция термоядерного синтеза, а гравитационное сжатие.
- Желтый карлик (нынешнее состояние нашего Светила) – небольшая звезда с большими запасами водорода.
- Красный гигант – стареющая звезда с высокой светимостью, большими размерами, но малыми запасами водорода в ядре. Она холоднее Солнца и излучает в десятки раз меньше энергии. После полного исчерпания водорода в ядре разрастается за счет сжигания вещества в окружающем пространстве, что приводит к вырождению ядра и гелиевой вспышке.
- Белый карлик – конечная эволюционная стадия солнцеподобных объектов. Диаметром в сотни раз меньше нашего Светила, но в миллионы раз большей плотности.
Солнце
Основные параметры единственной звезды Солнечной системы:
- Средний диаметр – 1,4*10 6 км.
- Площадь поверхности – 6,1*10 18 кв. м.
- Масса – 1,99*10 30 кг.
- Средние температурные значения: на поверхности — 6050°С; в области короны – 1,5*10 6 С; в ядре – 16*10 6 С.
По химическому составу в Солнце преобладают два элемента – водород(73,5%) и гелий(25%). Остальная часть приходится на углерод, кислород, азот и остаточные доли металлов. Наше светило имеет три внутренние оболочки (ядро, лучистая и конвективная зоны) и три внешние (фотосфера, хромосфера и солнечная корона). Из ядра через все эти слои Солнца проходят потоки атомом водорода и гелия, которые ионизируются по пути и вырываются из её атмосферы в виде солнечного ветра.
Кроме ионизирующего излучения наше светило выделяет громадные количества тепла. Большая часть электромагнитного излучения попадает на поверхность Земли в диапазоне видимого света. Свет Солнца ответственен за процессы фотосинтеза и обогрев планеты. УФ-излучение задерживается в озоновом слое земной атмосферы, а гамма- и рентгеновские лучи практически не достигают нашей планеты. Солнечный ветер проникает в атмосферу, образуя северные сияния и магнитные возмущения.
Солнечная система
Планетарная система, сформировавшаяся вокруг Солнца, состоит из 8 планет с их многочисленными спутниками и кольцами, 5 карликовых планет, пояса астероидов, ледяного пояса Койпера и региона транснептуновых объектов. 99,9% массы Солнечной системы приходится на ее единственную звезду. Вторым по массе объектом системы является Юпитер.
Средние размеры Солнечной системы рассчитать крайне сложно. Если за конечную точку брать афелий последней планеты (Нептун), то ее радиус составляет 4,5*10 9 км. Наиболее удаленный от Солнца объект системы Седна расположен на расстоянии 143*10 9 км. Потоки солнечного ветра, по подсчетам ученых, проходят путь равный 90 а.е. Астрономы до сих пор не установили, какое из трех значений принимать за конечный размер Солнечной системы.
По предположениям некоторых исследователей космической пространства, Солнце может быть не единственной звездой Солнечной системы. Выдвинута гипотеза, что в 5*10 5 -10*10 5 а.е. от нее расположен звездный спутник – коричневый или красный карлик Немезида. Ее считают виновницей массовых вымираний живых существ на Земле — при приближении к Солнцу она гипотетически возмущает облако Оорта, усиливая приток комет в Солнечную систему. Однако, никто еще так и не сумел обнаружить Немезиду, поэтому ее существование пока лишь гипотеза.
Источник
Самые распространенные мифы о Солнце: чему стоить верить?
Солнце — это одна из звезд галактики Млечный путь и единственная звезда в нашей Солнечной системе. Если бы ее не было, на Земле не существовало бы ни растений, ни животных и нас с вами. А все потому, что небесное светило насыщает нашу планету жизненной энергией и излучаемое ею тепло играет огромную роль практически во всех химических процессах. Этот, без преувеличений, главный небесный объект изучается уже тысячи лет и за это время в народе появились ошибочные сведения о нем. Многие люди считают, что Солнце состоит из огненной лавы. Также есть распространенное мнение, что оно постоянно находится в одном и том же месте и совершенно не двигается. А некоторые люди даже не догадываются, что Солнце, которому мы обязаны своей жизнью, когда-нибудь уничтожит нашу планету. В рамках данного материала предлагаю развеять самые распространенные мифы о звезде по имени Солнце.
Солнце — самый главный для нас небесный объект, но мы так мало о нем знаем
Что такое Солнце?
Для начала давайте разберем общие сведения о Солнце. Это звезда, то есть небесное тело шарообразной формы, которое излучает свет и удерживается в космическом пространстве благодаря собственной гравитации и внутреннего давления. По своей сути, это огромный газовый шар из водорода и гелия, в котором постоянно происходят термоядерные реакции, при которых ядра легких элементов сливаются под воздействием высоких температур и образуют более крупные элементы. При этом выделяется огромное количество энергии, часть из которой доходит до нашей планеты и участвует в жизненно важных для всех живых организмов химических процессах. Расстояние от Солнца до Земли составляет 149,6 миллиона километров. Чтобы оценить разницу в величие, проще представить, что Солнце это огромный апельсин, а Земля — крошечное маковое зернышко.
Размеры Солнца (слева) и Земли (справа)
Из чего состоит Солнце?
Некоторые люди ошибочно считают, что Солнце состоит из огненной лавы. Это, конечно же, неправда, потому что с научной точки зрения лава — это вулканическая масса из раскаленных горных пород. А самая близкая к нам звезда состоит из сильно нагретых газов и делится на несколько разных слоев:
- солнечное ядро, которое является центральной частью звезды с радиусом около 175 тысяч километров. Это некоторое подобие термоядерного реактора, где и происходят вышеупомянутые столкновения ядер с выделением огромного количества энергии. Считается, что этого «топлива» хватит на миллиарды лет существования звезды;
- зона лучистого переноса, которая представляет собой средний слой Солнца и состоит из водородно-гелиевой плазмы. Свое название эта зона получила из-за способа передачи энергии от ядра к поверхности — излучения. В ядре Солнца образуются частицы света, именуемые как фотоны. Чтобы достичь внешних слоев звезды, им нужно пройти сквозь слой водородно-гелиевой плазмы. По пути фотоны о и дело натыкаются на частицы плазмы, которые поглощают их и переизлучают в случайном направлении. Так что, если вырвавшиеся наружу фотоны достигают Земли за 8 минут, то для прохода сквозь средний слой Солнце им могут потребоваться миллионы лет, но рано или поздно они преодолевают все препятствия;
- конвективная зона, на которую приходится две трети объема Солнца. В этом слое тоже происходит передача энергии, но уже за счет конвекции — способа передачи энергии потоками веществ. Это явление постоянно происходит вокруг нас, например, когда батарея с горячей водой нагревает воздух в комнате.
Если говорить про химический состав Солнца, то он почти такой же, как и у всех остальных звезд. Примерно на 75% оно состоит из водорода, 25% приходится на гелий и где-то 1% из других элементов вроде углерода, кислорода и азота.
Есть ли вода на Солнце?
Многие люди уверены, что на горячем Солнце не может быть воды. И это звучит вполне логично, потому что жидкость не может существовать в столь жарком месте. Но вспомните школьную программу по химии — формула воды очень проста и состоит из водорода и кислорода. А ведь выше мы уже выяснили, что эти элементы на горячей звезде есть и их довольно-таки много. Ученые уверяют, что молекула воды является одной из самых прочных во Вселенной и она не разрушается под воздействием высоких температур. А вот молекула ДНК, из которой может зародиться жизнь, в таких экстремальных условиях существовать не может, хотя все компоненты для его создания там есть.
Ученые Средневековья считали, что пятна на Солнце представляют собой озера воды. Отчасти, они были правы
Важно отметить, что молекулы воды могут образовываться только в областях Солнца с минимальной температурой. В то время как в целом Солнце разогревается до 5,5 тысяч градусов Цельсия, имеющиеся на ее поверхности солнечные пятна имеют температуру около 4,5 тысяч градусов. Исследователи считают, что именно в этих местах может образовываться вода. Но надо понимать, что она существует в молекулярном виде, а не жидком. По мнению специалистов из космического агентства NASA, если температура Солнца когда-нибудь понизится, то вода на ней может обрести и жидкую форму.
Также Солнце способно издавать весьма странные звуки. Почитать об этом явлении можно в этом материале.
Как движется Солнце?
Еще со школьных лет нам известно, что Земля и другие планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. Следовательно, логично предполагать, что само Солнце постоянно находится на одном и том же месте и совершенно не двигается. Но это далеко не так — оно тоже движется, причем с очень большой скоростью, но мы этого совершенно не замечаем, потому что движемся вместе с Солнцем и проходим вместе с ним очень долгий путь. Звучит сложно? Давайте разберем это явление чуть подробнее.
Примерное местоположение Солнца в галактике Млечный путь
Как мы знаем, Солнечная система расположена в одном из уголков спиралевидной галактики Млечный путь. В ней существует огромное количество других космических тел, которые вращаются вокруг центра Млечного пути. И Солнце в том числе, со скоростью около 217 километров в секунду. Этот показатель может показаться поистине сумасшедшим, но мы даже не замечаем этой скорости, потому что масштабы нашей галактики огромны и нам даже не понять всего ее величия. Один оборот вокруг центра галактики Солнце совершает за 250 миллионов лет, то есть за один галактический год.
А вы знаете, что галактика Млечный путь гораздо больше, чем мы думаем?
Траектория Земли вокруг Солнца
Еще один распространенный миф гласит, что в летний сезон Солнце расположено ближе к Земле, чем зимой. Этот факт неверен с точки зрения жителей России, а в Африке его можно считать отчасти правдивым. Время от времени наша родная Земля действительно приближается к небесному светилу чуть ближе. Дело в том, что траектория движения нашей планеты вокруг Солнца представляет не ровный круг, а вытянутый эллипс. Так, в течение года наша планета становится ближе к горячей звезде. В России это происходит примерно 3–4 января и именно в этом время на небе можно увидеть Солнце с максимально близкого расстояния. А в Африке этот момент приходится на лето — то есть, для жителей этого региона летом Земля действительно располагается ближе к Солнцу. Разумеется, приближение Солнца влияет на температуру на Земле. Однако, изменение оказывается незначительным и средняя температура повышается всего лишь на 2–3 градуса Цельсия.
Расположение планет в Солнечной системе
Приближение Земли к Солнцу незначительное. Но вот такие планеты как карликовый Плутон имеют более «сплюснутую» траекторию движения. Карликовая планета совершает круг вокруг Солнца медленно, поэтому один год там длится около 250 земных лет. Во время плутонианского лета расстояние между Плутоном и Солнцем составляет 4,5 миллиарда километров, а в зимний период увеличивается до 7,5 миллиардов. Если бы траектория движения Земли вокруг Солнца была такая же, то средняя температура зимой была бы около минус 50 градусов Цельсия, и это только в считающемся теплым экваторе. А у полюсов столбики термометров показывали бы минус 150 градусов. В общем, мы бы попросту не выжили. Как же хорошо, что Земля движется хоть и не по идеальному, но кругу.
Солнце уничтожит нашу планету?
Как бы страшно не было это осознавать, но да, когда-нибудь подарившее нам жизнь Солнце нас же и уничтожит. По мнению ученых, это случится когда в недрах звезды не останется термоядерного «горючего», то есть, водорода. Выше я уже упоминал, что его должно хватить на миллиарды лет, так что нашему и многим будущим поколениям пока не о чем беспокоится. Считается, что после опустошения горючего, Солнце раздуется до огромных размеров и начнет излучать еще больше энергии. Это приведет к тому, что еще до опустошения запасов водорода с лица Земли постепенно будет стерта вся жизнь и она будет представлять собой сухую пустыню.
Когда-нибудь Солнце уничтожит нашу планету
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
По расчетам исследователей, до этого момента осталось как минимум 5 миллиардов лет. Это гораздо больше, чем прошло со времен динозавров. Скорее всего, к этому времени люди уже ступят на несколько будущих ступеней эволюции и даже перекочуют на другие, более безопасные планеты. А ведь колонизировать Марс мы сможем уже в это столетие, потому что всем известный Илон Маск уже разработал план и вовсю разрабатывает космические корабли для дальних перелетов. Но, если подумать, даже колонизация Марса нас не спасет, потому что он тоже верится вокруг Солнца. Поэтому остается надеяться, что к тому времени человечество научится покорять другие звездные системы.
Источник