Какая температура Солнца
Космическое пространство содержит огромное количество звёзд с разными характеристиками. Для землян самым основным светилом является Солнце. Оно даёт энергию, греет и радует душу. Но какова температура Солнца? Ответ на этот вопрос будет изучен в статье.
Интересные факты
В составе звезды присутствуют следующие элементы:
- водород в количестве 70%;
- гелий в содержании 28%;
- металлические вещества и соединения – 2%.
Если бы этой звезды не существовало, жизни на Земле не было бы и не могло бы быть. Наши предки осознавали, насколько их жизнь зависит от «поведения» светила, поэтому нередко поклонялись ему и сравнивали его с божеством. С тех пор это стало существенным поводом для того, чтобы начать детальное изучение этого «огненного шара».
Изображение поверхности и короны Солнца, полученное Солнечным оптическим телескопом (SOT) на борту спутника Hinode. Получено 12 января 2007 года.
Многочисленные исследования, проведённые в научном мире, позволяют современным изыскателям заглянуть в далёкое прошлое. Возраст Солнца составляет 5 млрд. лет. Есть мнение, что спустя 4 млрд. лет его свечение станет более ярким, нежели сегодня. Науке также известен термин «солнечный цикл», которым характеризует минимальную и максимальную активность звезды Солнечной системы. В рамках нескольких последних циклов этот показатель увеличился на 0,1%.
О температурных значениях
Температура Солнца, особенно в центральной части звезды, является крайне высокой. Её значение составляет 14 млрд. градусов. Дело в том, что в ядерной части светила наблюдаются существенные термические реакции, при которых происходит деление ядер в условиях повышенного давления. Это провоцирует выделение одного ядра и вместе с ним огромного количества энергии.
Если изучать вопрос, какая температура на Солнце, с логической точки зрения, по мере углубления она должна становиться всё больше и больше, и происходит это резко. Однако определить точные показатели можно только в теории. Если рассматривать эти колебания послойно, можно сделать следующие отметки:
- корона имеет среднюю температуру, составляющую 1 500 000 градусов;
- ядро является наиболее «горячим», приблизительный показатель у его основания составляет 15 500 000 градусов по Цельсию;
- поверхность около 5 500° С.
Но это неточный ответ на вопрос, какая температура на Солнце. Дело в том, что в настоящее время большое количество учёных из разных стран мира занимаются проведением исследований, в отношении определения строения светила. В земных условиях они не прекращают попыток формирования явления термоядерного синтеза для получения информации о поведении плазмы в естественных условиях.
Снимок Солнца 9 апреля 2013 года. Иллюстрация NASA/SDO.
Атмосферные особенности
Относительно невысокая в сравнении с ядром и короной температура на поверхности Солнца вызывает ещё больше вопросов, нежели ответов. Есть ли у звезды атмосфера? И каковы её условия?
На самом деле, толщина этого слоя составляет 500 км и именуется как фотосфера. В ней регулярно происходят конвекционные процессы. Вследствие их течения тепловые потоки постепенно переходят в фотосферу из самых низких ярусов. Солнце способно вращаться, но делает это не так, как любая другая планета, обращающаяся вокруг него. Оно является нетвёрдым, что создаёт определённые особенности его вращения. Аналогичные траектории и эффекты можно наблюдать у газовых гигантов.
Условия в фотосфере
Изучая вопрос, какая температура на поверхности Солнца, стоит изучить данный аспект. В фотосфере её среднее значение приравнивается к отметке 5,5 тыс. градусов по Цельсию. В таких условиях радиация превращается в видимый свет. Что касается пятен, они являются более холодными и тёмными, нежели в области, которая их окружает. В центральной части температурный режим может становиться более «щадящим», т. е. опускаться на несколько тысяч единиц.
Условия в хромосфере
Температура Солнца в градусах присутствует и в области хромосферы. Она представляет собой следующий атмосферный уровень, который считается более холодным и имеет температурный показатель в 4320 градусов. В связи с тем, что она включает в состав внушительное количество водорода, с виду кажется красной. Повышение температуры происходит в короне, которая может быть обнаружена при затмении, во время протекания плазмы наверх.
Показатель мощности Солнца составляет 386 млрд. мегаватт. Ежесекундно, даже в течение каждой секундной доли происходит превращение водорода в гелий и энергию (гамма-лучи). Наряду с этим происходит испускание потока низкой плотности, который именуется солнечным ветром и распространяется по всем сопровождающим Солнце планетам на скоростном режиме в 450 километров в секунду. В итоге потоки текут в космос и направляются, в том числе, в сторону Земли.
Таким образом, в статье было рассмотрено, какая температура Солнца в градусах в разных его частях и в основных атмосферных слоях.
Источник
Температура внутри и на поверхности Солнца в градусах по Цельсию
Солнце является сферой в основе Солнечной системы, состоящей из плазмы и газа. Около 91% газа представляет собой водород, за которым следует гелий. Солнце служит самым важным источником энергии для всех живых организмов на Земле. На него приходится 99,86% от общей массы Солнечной системы. Это самое яркое космическое тело, наблюдаемое на небе Земли, и температура Солнца сильно варьируется от ядра к поверхности звезды.
Ядро Солнца
В ядре Солнца гравитационное притяжение приводит к огромным температурам и давлению. Температура здесь может достигать 15 миллионов градусов по Цельсию. Атомы водорода в этой области сжимаются, и сливаются вместе для получения гелия в процессе, называемом ядерным синтезом. Ядерный синтез вырабатывает огромное количество энергии, которая излучается к поверхности Солнца и в впоследствии достигает Земли. Энергия от ядра проникает в конвективную зону.
Конвективная зона
Эта зона простирается на 200 000 км и приближается к поверхности. Температура в этой зоне опускается ниже 2 миллионов градусов Цельсия. Плотность плазмы достаточно низка, чтобы создать конвективные токи и транспортировать энергию к поверхности Солнца. Тепловые колонны зоны создают отпечаток на поверхности Солнца, придавая ему гранулированный вид, называемый супергрануляцией в самом большом масштабе и грануляцией в наименьшем масштабе.
Фотосфера
Фотосфера — это внешняя излучающая оболочка Солнца. Большая часть энергии этого слоя полностью вытекает из Солнца. Толщина слоя составляет от десятков до сотен километров, а солнечные пятна на нем темнее и прохладнее, чем окружающий регион. В основе больших солнечных пятен температура может составлять 4 000 градусов Цельсия. Общая температура фотосферы составляет приблизительно 5 500 градусов Цельсия. Энергия Солнца обнаруживается как видимый свет в фотосфере.
Хромосфера
Хромосфера является одним из трех основных слоев атмосферы Солнца и имеет толщину от 3000 до 5000 км. Она расположена прямо над фотосферой. Хромосфера обычно не видна, если нет полного затмения, в течение которого ее красноватый свет окружает лунный диск. Слой обычно не наблюдается без специального оборудования из-за яркости фотосферы. Средняя температура хромосферы составляет около 4 320 градусов по Цельсию.
Корона
Корона простирается на миллионы километров в космос и, как хромосфера, легко видна во время затмения. Температура короны может достигать 2 миллионов градусов Цельсия, и именно эти высокие температуры придают ей уникальные спектральные особенности. Когда она остывает, теряя как радиацию, так и тепло, вещество сдувается в виде солнечного ветра.
Важность энергии Солнца
Солнечная энергия позволяет растениям в процессе фотосинтеза вырабатывать собственную пищу, которая, в свою очередь, потребляется другими живыми существами. Солнечный свет дает зрение и нагревает воду. Он необходим для образования угля и нефтепродуктов, а также является важным фактором в формировании витамина D, который незаменим для роста костей в организме человека.
Источник
Солнце
Солнце — источник света, тепла и жизни в солнечной системе, но вместе с тем это ближайшая к нам звезда. Звезды мы видим как светящиеся точки даже в сильнейшие телескопы. Солнце — единственная звезда, у которой мы наблюдаем диск и различные явления на нем и можем их изучать. Изучение Солнца помогает нам лучше понять природу звезд, хотя многие из них сильно отличаются от Солнца.
Масса Солнца больше массы Земли в 333 000 раз и в 750 раз больше массы всех планет, вместе взятых. По диаметру оно в 109 раз больше Земли. На Землю падает всего 1:2 000 000 000 доля излучаемой Солнцем энергии. Зная это и измерив энергию, падающую на 1 см2 земной поверхности за 1 мин, можно вычислить полную мощность излучения Солнца. Солнечной постоянной называется количество энергии Солнца, падающей за минуту на 1 см2 поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, при среднем расстоянии Земли от Солнца. Солнечная постоянная равна 2 кал/см2*мин = 0, 14 вт/см2.
Умножив это значение на величину поверхности шара с радиусом, равным расстоянию от Земли до Солнца, получим мощность излучения Солнца 4*1033 эрг/сек (масса Солнца равна 2*1033 г). За 1 сек 1 см2 поверхности Солнца излучает 6, 2*1010 эрг энергии. Это соответствует мощности 84 000 л. с. с 1 м2.
К нам приходит излучение из разных слоев Солнца, имеющих несколько различную температуру. Эффективной температурой Солнца Те = 6000° называется температура тела таких же размеров, как Солнце, посылающего такую же суммарную энергию, как и оно. Эффективную температуру вычисляют по найденной из измерений величине солнечной постоянной.
Средняя плотность Солнца 1, 4 г/см3, и тем не менее вследствие высокой температуры Солнце целиком газообразно. Наружные слои Солнца гораздо разреженнее земного воздуха, а плотность недр вследствие громадного давления очень велика.
Фотосфера Солнца
Видимая поверхность Солнца называется фотосферой. Она излучает почти всю приходящую к нам энергию и имеет непрерывный спектр. Солнце наблюдают либо через темное стекло, либо проецируя его изображение, даваемое телескопом или биноклем, на белый экран. Толщина фотосферы как слоя около 300 км, что в 2000 раз меньше радиуса Солнца. Плотность вещества в ней (0, 01—0, 05)10-6г/см3, а давление составляет около 0, 1 земной атмосферы.
В телескоп видно, что фотосфера состоит из гранул — продолговатых облаков раскаленного газа. Их размеры 300— 700 км. Каждые 5—7 мин они распадаются и заменяются другими гранулами. Фотосфера является верхней частью слоя, в котором происходит тепловая конвекция — вертикальное перемешивание газа. Толщина слоя конвекции — 12% от радиуса Солнца. Ее существование вызвано быстрым охлаждением наружного слоя. Гранулы — это более горячие газы, поднятые конвекцией вверх, быстро охлаждающиеся и потому вскоре опускающиеся. Под фотосферой на глубине 100 000 км температура около 100 000°. Ниже этой границы конвективной зоны передача тепла из недр осуществляется переносом лучистой энергии. В недрах Солнца температура согласно расчетам около 15 000 000°.
В фотосфере, лучше у краев Солнца видны светлые пятнышки, называемые факелами. Они примерно на 200° горячее соседней области и потому немного ярче. Они могут существовать неделями и представляют собой вершину устойчивого столба более горячих газов, конвективно поднимающихся вверх. Эта устойчивость обусловлена тем, что магнитное поле Солнца препятствует вертикальным потокам ионизированных газов отклоняться в горизонтальном направлении. В фотосфере появляются также темные поры — зародыши пятен. Пятно часто разрастается до диаметра, превышающего диаметр земного шара. В этом месте напряженность магнитного поля усиливается от значения 1 э в невозмущенной области до тысяч эрстед. Затем пятно часто делится светлой перемычкой на две части, причем магнитная полярность пятен, устанавливаемая по особым признакам в спектре, в паре пятен противоположна. В одном полушарии пятно, переднее по направлению вращения Солнца, во всех парах имеет одинаковую полярность, например северную. В другом полушарии Солнца распределение полярности магнетизма во всех парах пятен противоположное. В среднем через 11 лет полярности ведущих пятен меняются местами. Темное пятно всегда окружено полутенью. Черными пятна кажутся лишь по контрасту с более горячей и оттого более яркой фотосферой. Температура пятен составляет около 3700°С, поэтому в спектре пятна есть полосы поглощения простейших двухатомных молекул: СО, ТiO, СН, СN и др., которые в более горячей фотосфере распадаются на атомы. Сильное магнитное поле тормозит движение газа поперек силовых линий, и под пятном прекращается подъем горячего газа. Вследствие этого газ в пятне охлаждается.
Солнечные пятна появляются обычно группами, которые сначала разрастаются, а потом дробятся на все более мелкие части и постепенно исчезают. Пятна появляются в двух зонах по обе стороны экватора, и через каждые 11 лет в среднем их число и занимаемая ими площадь достигают максимума.
По видимому перемещению пятен на диске Солнца еще Галилей обнаружил вращение Солнца. Спектральный анализ уточнил закон этого вращения. Оказалось, что Солнце вращается зонами, — быстрее всего на экваторе, где звездный период вращения составляет 25 сут. К полюсам период увеличивается до 30 сут. Так как за 25 сут Земля проходит по орбите дугу примерно 25°, то синодический период вращения Солнца на экваторе около 27 сут. Через столько времени пятно, бывшее в центре Солнца, снова придет туда для земного наблюдателя.
Причина 11-летней периодичности солнечной активности до сих пор остается еще загадочной. Однако знание периодичности солнечной деятельности и связи друг с другом некоторых процессов на Солнце позволяет астрономам делать важные для практики удачные прогнозы наступления магнитных бурь, нарушений радиосвязи и других явлений.
Источник
Солнце
Солнце — источник света, тепла и жизни в солнечной системе, но вместе с тем это ближайшая к нам звезда. Звезды мы видим как светящиеся точки даже в сильнейшие телескопы. Солнце — единственная звезда, у которой мы наблюдаем диск и различные явления на нем и можем их изучать. Изучение Солнца помогает нам лучше понять природу звезд, хотя многие из них сильно отличаются от Солнца.
Масса Солнца больше массы Земли в 333 000 раз и в 750 раз больше массы всех планет, вместе взятых. По диаметру оно в 109 раз больше Земли. На Землю падает всего 1:2 000 000 000 доля излучаемой Солнцем энергии. Зная это и измерив энергию, падающую на 1 см 2 земной поверхности за 1 мин, можно вычислить полную мощность излучения Солнца. Солнечной постоянной называется количество энергии Солнца, падающей за минуту на 1 см 2 поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, при среднем расстоянии Земли от Солнца. Солнечная постоянная равна 2 кал/см 2 *мин = 0,14 вт/см 2 .
Умножив это значение на величину поверхности шара с радиусом, равным расстоянию от Земли до Солнца, получим мощность излучения Солнца 4*10 33 эрг/сек (масса Солнца равна 2*10 33 г). За 1 сек 1 см 2 поверхности Солнца излучает 6,2*10 10 эрг энергии. Это соответствует мощности 84 000 л. с. с 1 м 2 .
К нам приходит излучение из разных слоев Солнца, имеющих несколько различную температуру. Эффективной температурой Солнца Те = 6000° называется температура тела таких же размеров, как Солнце, посылающего такую же суммарную энергию, как и оно. Эффективную температуру вычисляют по найденной из измерений величине солнечной постоянной.
Средняя плотность Солнца 1,4 г/см 3 , и тем не менее вследствие высокой температуры Солнце целиком газообразно. Наружные слои Солнца гораздо разреженнее земного воздуха, а плотность недр вследствие громадного давления очень велика.
Источник