Строение Солнца
Солнце — самая близкая к нам звезда и главная звезда Солнечной системы. В данной статье будет рассмотрено строение Солнца как рядовой звезды вселенной.
Схема строения Солнца
- Протуберанец;
- Видимая поверхность Солнца. Плотность меньше — 1/1000000 г/см куб, температура 6000 К, давление 1/6 атмосферы;
- Конвективная зона. По мере приближения к поверхности Солнца температура быстро уменьшается. В результате происходит конвекция — перемешивание вещества и перенос энергии к поверхности светила самим веществом;
- Зона переноса энергии излучением. Она представляет собой как бы стенки ядерного котла, через которые энергия медленно просачивается наружу;
- Ядро Солнца — естественный термоядерный реактор, где происходит выделение энергии за счет превращения водорода в гелий. В центре ядра: плотность — 160 г/см куб, температура — 15 млн К, давление — 340 млрд атмосфер, т.е. условия точно такие, какие нужны для работы ядерного реактора;
- Фотосфера — из нее исходит большая часть излучаемой Солнцем энергии в видимой области спектра;
- Хромосфера — плотность и давление с высотой убывают, а температура возрастает;
- Корона — самый верхний слой атмосферы Солнца — состоит из чрезвычайно разреженной плазмы. Она постоянно расширяется в окружающее пространство и переходит в солнечный ветер. Во внутренней короне 1 млн К и выше.
Слои и их особенности
Внутреннее строение Солнца слоистое, т.е. состоит из ряда сфер, или областей. В центре находится ядро, затем область лучевого переноса энергии, далее конвективная зона и, наконец, атмосфера. К ней ряд исследователей относят три внешние области: фотосферу, хромосферу и корону. Правда, другие астрономы к солнечной атмосфере относят только хромосферу и корону.
Ядро — центральная часть Солнца со сверхвысоким давлением и температурой, которые облегчают течение ядерных реакций. Они выделяют огромное количество электромагнитной энергии в предельно коротких диапазонах волн.
Область лучистого переноса энергии — находится над ядром. Она образована практически неподвижным и невидимым сверхвысокотемпературным газом. Передача через нее энергии, генерируемой в ядре, к внешним сферам Солнца осуществляется лучевым способом, без перемещения газа. Этот процесс надо представлять себе примерно так: из ядра в область лучевого переноса энергия поступает в предельно коротковолновых диапазонах — гамма излучения, а уходит в более длинноволновом рентгеновском, что связано с понижением температуры газа к периферической зоне.
Конвективная область — располагается над предыдущей. Она образована также невидимым раскаленным газом, находящимся в состоянии конвективного перемешивания. Перемешивание обусловлено положением области между двумя средами, резко различающимися по господствующим в них давлению и температуре. Перенос тепла из солнечных недр к поверхности происходит в результате локальных поднятий сильно нагретых масс воздуха, находящихся под высоким давлением, к периферии светила, где температура газа меньше и где начинается световой диапазон излучения Солнца. Толщина конвективной области оценивается приблизительно в 1/10 часть солнечного радиуса.
Фотосфера — это нижний из трех слоев атмосферы Солнца, расположенный непосредственно на плотной массе невидимого газа конвективной области. Фотосфера образована раскаленным ионизированным газом, температура которого у основания близка к 10000 К (т. е. абсолютная температура), а у верхней границы, расположенной примерно в 300 км выше, порядка 5000 К. Средняя температура фотосферы принимается в 5700 К. При такой температуре раскаленный газ излучает электромагнитную энергию преимущественно в оптическом диапазоне волн. Именно этот нижний слой атмосферы, видимый как желтовато-яркий диск, зрительно воспринимается нами как Солнце.
Через прозрачный воздух фотосферы в телескоп отчетливо просматривается ее основание — контакт с массой непрозрачного воздуха конвективной области. Поверхность раздела имеет зернистую структуру, называемую грануляцией . Зерна, или гранулы, имеют поперечники от 700 до 2000 км. Положение, конфигурация и размеры гранул меняются. Наблюдения показали, что каждая гранула в отдельности выражена лишь какое-то короткое время (около 5-10 мин.), а затем исчезает, заменяясь новой гранулой. На поверхности Солнца гранулы не остаются неподвижными, а совершают нерегулярные движения со скоростью примерно 2 км/сек. В совокупности светлые зерна (гранулы) занимают до 40% поверхности солнечного диска.
Процесс грануляции представляется как наличие в самом нижнем слое фотосферы непрозрачного газа конвективной области — сложной системы вертикальных круговоротов. Светлая ячея — это поступающая из глубины порция более разогретого газа по сравнению с уже охлажденной на поверхности, а потому и менее яркой, компенсационно погружающейся вниз. Яркость гранул на 10-20% больше окружающего фона указывает на различие их температур в 200-300° С.
Образно грануляцию на поверхности Солнца можно сравнить с кипением густой жидкости типа расплавленного гудрона, когда со светлыми восходящими струями появляются пузырьки воздуха, а более темные и плоские участки характеризуют погружающиеся порции жидкости.
Исследования механизма передачи энергии в газовом шаре Солнца от центральной области к поверхности и ее излучение в космическое пространство показали, что она переносится лучами. Даже в конвективной зоне, где передача энергии осуществляется движением газов, большая часть энергии переносится излучением.
Таким образом, поверхность Солнца, излучающая энергию в космическое пространство в световом диапазоне спектра электромагнитных волн, — это разреженный слой газов фотосферы и просматривающаяся сквозь нее гранулированная верхняя поверхность слоя непрозрачного газа конвективной области. В целом зернистая структура, или грануляция, признается свойственной фотосфере — нижнему слою солнечной атмосферы.
Хромосфера. При полном солнечном затмении у самого края затемненного диска Солнца видно розовое сияние — это хромосфера. Она не имеет резких границ, а представляет собой сочетание множества ярких выступов или языков пламени, находящихся в непрерывном движении. Хромосферу сравнивают иногда с горящей степью. Языки хромосферы называют спикулами. Они имеют в поперечнике от 200 до 2000 км (иногда до 10000) и достигают в высоту нескольких тысяч километров. Их надо представлять себе как вырывающиеся из Солнца потоки плазмы (раскаленного ионизированного газа).
Установлено, что переход от фотосферы к хромосфере сопровождается скачкообразным повышением температуры от 5700 К до 8000 — 10000 К. К верхней же границе хромосферы, находящейся приблизительно на высоте 14000 км от поверхности солнца, температура повышается до 15000 — 20000 К. Плотность вещества на таких высотах составляет всего 10-12 г/см3, т. е. в сотни и даже тысячи раз меньше, чем плотность нижних слоев хромосферы.
Солнечная корона — внешняя атмосфера Солнца. Некоторые астрономы называют ее атмосферой Солнца. Она образована наиболее разреженным ионизированным газом. Простирается примерно на расстояние 5 диаметров Солнца, имеет лучистое строение, слабо светится. Ее можно наблюдать только во время полного солнечного затмения . Яркость короны примерно такая же, как у Луны в полнолуние, что составляет лишь около 5/1000000 долей яркости Солнца. Корональные газы в высокой степени ионизированы, что определяет их температуру примерно в 1 млн. градусов. Внешние слои короны излучают в космическое пространство корональный газ — солнечный ветер. Это второй энергетический (после лучистого электромагнитного) поток Солнца, получаемый планетами. Скорость удаления коронального газа от Солнца возрастает от нескольких километров в секунду у короны до 450 км/сек на уровне орбиты Земли, что связано с уменьшением силы притяжения Солнца при увеличении расстояния. Постепенно разреживаясь по мере удаления от Солнца, корональный газ заполняет все межпланетное пространство. Он воздействует на тела Солнечной системы как непосредственно, так и через магнитное поле, которое несет с собой. Оно взаимодействует с магнитными полями планет. Именно корональный газ (солнечный ветер) является основной причиной полярных сияний на Земле и активности других процессов магнитосферы.
Источник
Тест по астрономии по теме «Строение Солнца» с ответами
№№ 1- 15 выбрать один правильный ответ (1 балл)
1. Зоны Солнца от центра:
А . ядро, фотосфера, зона лучистого переноса
Б. ядро, фотосфера, конвективная зона
В . ядро, конвективная зона, зона лучистого переноса
Г . ядро, зона лучистого переноса, конвективная зона
1. Слои солнечной атмосферы, начиная с самого глубокого:
А. ф отосфера, хромосфера, корона
Б. хромосфера, фотосфера, корона
В. фотосфер а , корона, хромосфера
Г. корона, фотосфера, хромосфера
2. Внешняя оболочка Солнца называется…
2. Видимая поверхность Солнца называется…
3. Наиболее распространены на Солнце химические элементы…
А. кислород и гелий Б. водород и гелий
В. водород и кислород Г. азот и кислород
3. Температура в центре Солнца достигает…
А. 6 000 К Б. 1 500 К
В. 15 000 К Г. 15 000 000 К
4. Температура поверхности Солнца достигает…
А. 6 000 К Б. 1 500 К
В. 15 000 К Г. 15 000 000 К
4. Наиболее распространены на Солнце химические элементы…
А. кислород и гелий Б. водород и кислород
В. водород и гелий Г. азот и кислород
5. Слои солнечной атмосферы, начиная с самого глубокого:
А. фотосфера, корона, хромосфера
Б. хромосфера, фотосфера, корона
В. фотосфера, хромосфера, корона
Г. корона, фотосфера, хромосфера
5. Зоны Солнца от центра:
А. ядро, зона лучистого переноса, фотосфера
Б. ядро, зона лучистого переноса, конвективная зона
В. ядро, конвективная зона, хромосфера
Г. ядро, фотосфера, конвективная зона
6. Солнце излучает энергию за счет… А. сжатия к центру
Б. химических реакций В. термоядерных реакций
Г. падения на поверхность межзвездной пыли и метеорных частиц
6. Возраст Солнца составляет примерно…
А. 3 миллиарда лет Б. 7,2 миллиарда лет
В. 4,5 миллиарда лет Г. 10 миллиардов лет
7. Возраст Солнца составляет примерно…
А. 3 миллиарда лет Б. 4,5 миллиарда лет
В. 7,2 миллиарда лет Г. 10 миллиардов лет
7. Солнце излучает энергию за счет… А. термоядерных реакций Б. сжатия к центру В. химических реакций
Г. падения на поверхность межзвездной пыли и метеорных частиц
8. Солнце относится к классу…
А. Белый карлик Б. Красный карлик
В. Желтый карлик Г. Желтый гигант Д. Голубой гигант
8. Последний этап жизненного цикла Солнца…
А. Черная дыра Б. Нейтронная звезда
В. Белый карлик Г. Красный гигант
9. Последний этап жизненного цикла Солнца…
А. Белый карлик Б. Нейтронная звезда
В. Черная дыра Г. Красный гигант
9. Солнце относится к классу…
А. Белый карлик Б. Красный карлик
В. Желтый гигант Г. Желтый карлик Д. Голубой гигант
10. Перенос энергии из недр Солнца наружу осуществляется путем:
А. теплопроводности Б. излучения и конвекции
В. электропроводности Г. солнечного ветра
10. Солнечная активность достигает максимума в среднем каждые:
А. 13 лет Б. 11 лет
В. 9 лет Г. 7 лет
11. Совокупность нестационарных процессов, периодически возникающих на Солнце, и имеющих период около 11 лет, представляет собой…
А. солнечную постоянную Б. светимость Солнца
В. солнечную активность Г. солнечный ветер
11. Какие явления характерны для Солнца в период высокой солнечной активности?
А. Большое количество солнечных пятен в фотосфере
Б. Большое количество вспышек в хромосфере
В. Большое количество протуберанцев в короне
Г. Усиленный солнечный ветер Д. Все вышеперечисленное
12. Самая низкая температура на Солнце наблюдается…
А. в короне Солнца Б. в хромосфере
В. в центральных областях Солнца Г. в фотосфере
12. Самая высокая температура на Солнце наблюдается…
А. в короне Солнца Б. в хромосфере
В. в центральных областях Солнца Г. в фотосфере
13. Солнечная активность достигает максимума в среднем каждые…
А. 13 лет Б. 9 лет
В. 11 лет Г. 7 лет
13. Перенос энергии из недр Солнца наружу осуществляется путем…
А. теплопроводности Б. солнечного ветра
В. электропроводности Г. излучения и конвекции
14. Наиболее холодные образования в фотосфере Солнца, связанные с магнитным полем, называются…
А. гранулами Б. пятнами
В. факелами Г. флоккулами
14. Наиболее мощными и быстрыми во времени проявлениями солнечной активности являются…
А. пятна на Солнце Б. протуберанцы
В. факелы Г. солнечные вспышки
15. Яркие области, окружающие пятна на Солнце, называются…
А. протуберанцами Б. факелами
В. флоккулами Г. фибриллами
15. Небольшие светлые образования в фотосфере Солнца, размерами около 700 км, имеющие угловые размеры около 1 и живущие всего несколько минут, называются…
А. гранулами Б. пятнами
В. факелами Г. флоккулами
№ 16 продолжить (3 балла)
1. образования в фотосфере Солнца — …
2. вещество, которое удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем — …
3. непрерывный поток частиц (протонов, ядер гелия, ионов,
А. гранулы Б. протуберанец В. солнечные вспышки
Г. солнечные пятна Д. солнечный ветер
1. вещество, которое удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем — …
2. области на поверхности с пониженной температурой — …
3. горячие выбросы энергии в атмосфере Солнца — …
А. гранулы Б. протуберанец В. солнечные вспышки
Г. солнечные пятна Д. солнечный ветер
1. Зоны Солнца от центра:
А . ядро, фотосфера, зона лучистого переноса
Б. ядро, фотосфера, конвективная зона
В . ядро, конвективная зона, зона лучистого переноса
Г . ядро, зона лучистого переноса, конвективная зона
1. Слои солнечной атмосферы, начиная с самого глубокого:
А. ф отосфера, хромосфера, корона
Б. хромосфера, фотосфера, корона
В. фотосфер а , корона, хромосфера
Г. корона, фотосфера, хромосфера
2. Внешняя оболочка Солнца называется…
2. Видимая поверхность Солнца называется…
3. Наиболее распространены на Солнце химические элементы…
А. кислород и гелий Б. водород и гелий
В. водород и кислород Г. азот и кислород
3. Температура в центре Солнца достигает…
А. 6 000 К Б. 1 500 К
В. 15 000 К Г. 15 000 000 К
4. Температура поверхности Солнца достигает…
А. 6 000 К Б. 1 500 К
В. 15 000 К Г. 15 000 000 К
4. Наиболее распространены на Солнце химические элементы…
А. кислород и гелий Б. водород и кислород
В. водород и гелий Г. азот и кислород
5. Слои солнечной атмосферы, начиная с самого глубокого:
А. фотосфера, корона, хромосфера
Б. хромосфера, фотосфера, корона
В. фотосфера, хромосфера, корона
Г. корона, фотосфера, хромосфера
5. Зоны Солнца от центра:
А. ядро, зона лучистого переноса, фотосфера
Б. ядро, зона лучистого переноса, конвективная зона
В. ядро, конвективная зона, хромосфера
Г. ядро, фотосфера, конвективная зона
6. Солнце излучает энергию за счет… А. сжатия к центру
Б. химических реакций В. термоядерных реакций
Г. падения на поверхность межзвездной пыли и метеорных частиц
6. Возраст Солнца составляет примерно…
А. 3 миллиарда лет Б. 7,2 миллиарда лет
В. 4,5 миллиарда лет Г. 10 миллиардов лет
7. Возраст Солнца составляет примерно…
А. 3 миллиарда лет Б. 4,5 миллиарда лет
В. 7,2 миллиарда лет Г. 10 миллиардов лет
7. Солнце излучает энергию за счет… А. термоядерных реакций Б. сжатия к центру В. химических реакций
Г. падения на поверхность межзвездной пыли и метеорных частиц
8. Солнце относится к классу…
А. Белый карлик Б. Красный карлик
В. Желтый карлик Г. Желтый гигант Д. Голубой гигант
8. Последний этап жизненного цикла Солнца…
А. Черная дыра Б. Нейтронная звезда
В. Белый карлик Г. Красный гигант
9. Последний этап жизненного цикла Солнца…
А. Белый карлик Б. Нейтронная звезда
В. Черная дыра Г. Красный гигант
9. Солнце относится к классу…
А. Белый карлик Б. Красный карлик
В. Желтый гигант Г. Желтый карлик Д. Голубой гигант
10. Перенос энергии из недр Солнца наружу осуществляется путем:
А. теплопроводности Б. излучения и конвекции
В. электропроводности Г. солнечного ветра
10. Солнечная активность достигает максимума в среднем каждые:
А. 13 лет Б. 11 лет
В. 9 лет Г. 7 лет
11. Совокупность нестационарных процессов, периодически возникающих на Солнце, и имеющих период около 11 лет, представляет собой…
А. солнечную постоянную Б. светимость Солнца
В. солнечную активность Г. солнечный ветер
11. Какие явления характерны для Солнца в период высокой солнечной активности?
А. Большое количество солнечных пятен в фотосфере
Б. Большое количество вспышек в хромосфере
В. Большое количество протуберанцев в короне
Г. Усиленный солнечный ветер Д. Все вышеперечисленное
12. Самая низкая температура на Солнце наблюдается…
А. в короне Солнца Б. в хромосфере
В. в центральных областях Солнца Г. в фотосфере
12. Самая высокая температура на Солнце наблюдается…
А. в короне Солнца Б. в хромосфере
В. в центральных областях Солнца Г. в фотосфере
13. Солнечная активность достигает максимума в среднем каждые…
А. 13 лет Б. 9 лет
В. 11 лет Г. 7 лет
13. Перенос энергии из недр Солнца наружу осуществляется путем…
А. теплопроводности Б. солнечного ветра
В. электропроводности Г. излучения и конвекции
14. Наиболее холодные образования в фотосфере Солнца, связанные с магнитным полем, называются…
А. гранулами Б. пятнами
В. факелами Г. флоккулами
14. Наиболее мощными и быстрыми во времени проявлениями солнечной активности являются…
А. пятна на Солнце Б. протуберанцы
В. факелы Г. солнечные вспышки
15. Яркие области, окружающие пятна на Солнце, называются…
А. протуберанцами Б. факелами
В. флоккулами Г. фибриллами
15. Небольшие светлые образования в фотосфере Солнца, размерами около 700 км, имеющие угловые размеры около 1 и живущие всего несколько минут, называются…
А. гранулами Б. пятнами
В. факелами Г. флоккулами
1. образования в фотосфере Солнца — … А. гранулы
2. вещество, которое удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем — … Б. протуберанец
3. непрерывный поток частиц (протонов, ядер гелия, ионов, электронов) — … Д. солнечный ветер
А. гранулы Б. протуберанец В. солнечные вспышки
Г. солнечные пятна Д. солнечный ветер
1. вещество, которое удерживается над поверхностью Солнца магнитным полем — … Б. протуберанец
2. области на поверхности с пониженной температурой — …
Г. солнечные пятна
3. горячие выбросы энергии в атмосфере Солнца — …
В. солнечные вспышки
А. гранулы Б. протуберанец В. солнечные вспышки
Г. солнечные пятна Д. солнечный ветер
Номер материала: ДБ-931057
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
В Рособрнадзоре рассказали о предварительных результатах ЕГЭ-2021
Время чтения: 3 минуты
Итальянский учитель дал детям задание на лето и прославился
Время чтения: 4 минуты
Сергей Кравцов доложил Владимиру Путину о ходе реализации ключевых задач в системе образования
Время чтения: 3 минуты
Всероссийский студенческий выпускной состоится 10 июля
Время чтения: 2 минуты
В Петербурге начали штрафовать выпускников за шпаргалки
Время чтения: 1 минута
Участники патриотических проектов смогут получать дополнительные баллы к ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Источник