За сколько часов луч света распространяется от солнца до границы планетной системы

Сколько времени нужно Солнечному свету, чтобы достичь поверхность Земли

Расстояние от Земли до Солнца составляет примерно 150 млн км. Скорость света в вакууме равна 300 тыс. км/с. Поделив одно на другое, мы получим 500 секунд или 8 минут и 20 секунд . То есть, если Солнце каким-то образом исчезнет посреди дня, то мы узнаем об этом только спустя те самые 500 секунд.

Однако, природа света, в частности Солнечного, куда интереснее, чем можно подумать. Фотоны — частицы света, производятся в термоядерных реакциях в Солнечном ядре. Образованные в ядре фотоны отскакивают от частиц Солнца несчетное количество раз прежде чем достигнут поверхности. Вполне возможно, что фотоны Солнца достигшие Земли были образованы десятки тысяч лет назад, то есть им потребовалось настолько много времени, чтобы покинуть пределы Солнца.

Когда мы смотрим в космос, то на самом деле мы смотрим в прошлое. Свет отраженный Луной достигает Землю за одну секунду . Когда мы смотрим на Солнце, естественно через темное стекло, то мы смотрим на 500 секунд в прошлое. Когда мы разглядываем на ночном небе ближайшую к нам звезду Альфу Центавру, то мы видим свет более чем 4-х летней давности.

Галактики же располагаются в миллионах и миллиардах световых лет от нас. Допустим, если инопланетяне из других галактик имеют достаточно сильные телескопы, то посмотрев на Землю они могут увидеть там динозавров, а если смотреть из более далеких галактик, то возможно видят лишь газопылевой диск вращающийся вокруг молодого Солнца из которого впоследствии и образуется наша планета.

Делитесь этой статьей в своих социальных сетях, а также не забывайте поставить палец вверх, подписаться на наш канал и оставить комментарий, если вам понравилась данная публикация!

Канал не позиционирует себя, как источник стопроцентно правдивой информации, а лишь претендует быть таковым.

Источник

За сколько свет доходит от Солнца до Земли

Многие думают, что центральная звезда нашей галактики просто светит, и ее лучи распространяются мгновенно, но это не так. Как рассчитать, сколько времени идет свет от Солнца до Земли, почему в разное время года это значение будет отличаться — факты, которые будут интересны не только детям, но и взрослым.

Каким образом светит Солнце

Солнечный свет, согревающий своими лучами все живое на Земле — это результат сложных химических реакций. Солнце — это большой раскаленный шар. Он имеет несколько слоев из водорода и гелия толщиной сотни тысяч километров. Температура на поверхности звезды равна 6000 Кельвинов или 5726,85°С. У ядра, где рождается солнечный свет, этот показатель намного выше — 15 млн °К.

При такой температуре и давлении непрерывно происходит реакция термоядерного синтеза внутри ядра: 4 атома водорода сливаются в ядро гелия. Это повторяется бесконечное количество раз. В одну секунду в результате такого синтеза 600 млн т водорода становятся гелием. И каждые 70 тыс. лет солнце преобразовывает водород в количестве, равном массе Земли.

В результате термоядерного синтеза высвобождается большое количество энергии в виде фотонов — безмассовых частиц, которые существуют, только двигаясь со скоростью света. За время своей жизни фотон миллионы раз испускается и поглощается молекулами газа.

Интересный факт: чтобы от ядра Солнца добраться до поверхности, фотону потребуется 200 тысяч лет.

Сколько идет свет от Солнца до Земли

Чтобы рассчитать время, за которое луч света доходит до Земли, нужно знать расстояние между нашей планетой и светилом, а также скорость света. Первые попытки вычислить путь, которые ежедневно преодолевает бесконечное количество фотонов, были сделаны в конце XVII в. Учеными того времени была получена цифра — 139 млн км, но она была неточной.

Позже были произведены более точные расчеты, по которым расстояние от Солнца до Земли равно 150 млн км. Хоть эта величина принята за константу и называется астрономической единицей, но наша планета движется по вытянутой эллиптической орбите, поэтому расстояние между двумя небесными телами изменяется. В январе оно сокращается до 147 млн км (перигелий), а в июле километраж максимальный — 152 млн км (афелий).

Время, необходимое на преодоление солнечными лучами расстояния до Земли на разных отрезках орбиты нашей планеты, приведено в нижеследующей таблице:

Таким образом, в любое время года солнечный свет достигает Земли за 8 минут и 3-25 секунд. Если бы вдруг Солнце погасло, то земляне узнали бы это, спустя указанное время.

Интересно: солнечное излучение способно проникать вглубь океана на 85 метров, а проходя через различные вещества, оно может замедляться или преломляться, фокусируясь в одной точке.

За какое время свет достигает Земли от других объектов

Для определения расстояния между различными объектами в космосе в астрономии используется такая величина, как световой год. Этот показатель равен пути, который проходит свет в космическом пространстве за стандартный земной год. В количественном измерении световой год составляет 9 460 730 472 580 800 м или больше 63 тыс. астрономических единиц.

Время, за которое фотоны солнечного света будут лететь до следующих объектов во вселенной, будет равно:

• для самой дальней от Солнца планеты Плутона фотоны — 5 часов;
• для самой дальней точки нашей системы, облака астероидов и обломков Оорта — целых 1,5 года;
• для ближайшей к Земле яркой звезды Проксима Центавра — 4 года.

Расстояние между Луной и Землей свет преодолеет за 1,2 секунды, с такой же скоростью распространяются и радиоволны. Это создает трудности в управлении космическими аппаратами (например, «Луноходом»), поскольку сигнал приходит и уходит с задержкой.

Свет распространяется не мгновенно. Это является причиной того, что многие космические явления можно наблюдать с большой задержкой. Так, яркая Полярная звезда расположена от Земли на удалении в 400 световых лет. Ее лучи, которые можно наблюдать сейчас, были посланы еще во времена Колумба.

Источник

Современные представления о строении Солнечной системы

Солнечная система – это система небесных тел, центром которой является Солнце. В состав Солнечной системы входят Солнце, планеты, обращающиеся вокруг Солнца по определенным орбитам, астероиды, малые тела пояса Койпера и кометы. Объединяющим признаком всех объектов, входящих в состав Солнечной системы является их обращение вокруг Солнца.

В настоящее время Солнечная система включает в себя Солнце, 8 планет, около 170 их спутников, систему колец Сатурна, пояс астероидов, порядка 200 – 400 комет, и малые тела пояса Койпера, находящегося за орбитой Нептуна.

В августе 2006 года на XXVI ассамблее Международного астрономического союза было принято решение исключить девятую планету Плутон из числа планет и отнести его к новому классу карликовых планет. Точное количество карликовых планет в Солнечной системе пока неизвестно. На середину 2008 года к этой категории отнесено только пять небесных тел: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.

Из них лишь Церера расположена в поясе астероидов, остальные находятся за пределами орбиты Нептуна, в поясе Койпера, и их иногда объединяют в группу транснептуновых объектов. Считается, что малые тела пояса Койпера – остатки «строительного материала» Солнечной системы, реликты времени ее возникновения.

Общим центром обращения для всех планет, астероидов, комет и транснептуновых объектов является Солнце, а для спутников – та планета, вокруг которой они обращаются.

Таким образом, все тела, входящие в состав Солнечной системы. можно условно разделить на следующие группы:

1. Планеты-гиганты . К ним относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

2. Планеты земной группы . К ним относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс.

3. Малые, или карликовые, планеты . К ним относятся Плутон, Церера, Хаумеа, Эрида, Макемаке.

Планеты представляют собой тёмные шарообразные тела, сопоставимые по размерам с Землей.

Астероиды — сравнительно небольшие твёрдые тела с размерами, не превышающими сотен километров, и в подавляющем большинстве неправильной формы. Почти все астероиды движутся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера, образуя своеобразное кольцо, называемое поясом или зоной астероидов.

Планеты и астероиды видны потому, что освещаются Солнцем. Даже самые крупные из малых планет видны только в телескоп и выглядят светящимися точками, как звезды, за что и получили название астероидов (по-гречески — звёздообразных объектов). Далёкие планеты Уран, Нептун и планеты-карлики типа Плутона, слабо освещаемые Солнцем, также доступны наблюдениям лишь в телескопы. Более близкие к Солнцу планеты — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн — обильно освещаемые солнечными лучами, видны невооруженным глазом, поэтому были известны людям с древнейших времен. Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца в направлении движения Земли, которое считается прямым. Они образуют планетную систему , являющуюся частью Солнечной системы. Радиус планетной системы близок к 4,5 · 109 км — четырём с половиной миллиардам километров (30 а. е.) и определяется расстоянием до Нептуна от центра Солнца. Если луч света распространяется от Солнца до Земли почти 8 минут, то до границы планетной системы он добирается около 4 часов. И всё же радиус нашей планетной системы почти в 10 000 раз меньше расстояния до ближайшей звезды Проксимы Центавра.

За орбитой Нептуна вплоть до примерно 55 а. е. находится так называемый пояс Койпера, состоящий из карликовых планет Плутона, Эриды, Хаумеды и других, а также большого числа более мелких тел. Ещё дальше вплоть до границы Солнечной системы располагается гипотетическое облако Оорта , состоящее из ледяных глыб и ядер комет. Сама Солнечная система ограничивается зоной действия притяжения Солнца и распространения солнечного вещества. В настоящее время предполагается, что граница Солнечной системы находится на расстоянии свыше 100 000 а. е. от Солнца.

По условиям астрономических наблюдений планеты можно разделить на внутренние и внешние . Внутренними называют те планеты, орбиты которых лежат между Солнцем и орбитой Земли. К ним относят Меркурий и Венеру. Соответственно, все остальные планеты являются по отношению к Земле внешними, так как их орбиты лежат за орбитой Земли. Характерные взаимные расположения планет, Земли и Солнца называют конфигурациями планет.

Внутренняя планета может оказаться между Землей и Солнцем или за Солнцем. В таких положениях планета невидима, так как теряется в лучах Солнца. Эти положения называются соединениями планеты с Солнцем. В нижнем соединении планета ближе всего к Земле, а в верхнем соединении она от нас дальше всего.

Легко видеть, что угол между направлениями с Земли на Солнце и на внутреннюю планету никогда не превышает определенной величины, оставаясь острым. Этот предельный угол называется наибольшим удалением планеты от Солнца.

Эволюция Солнечной системы

До сих пор традиционно рассматривалась как перманентный процесс, в ходе которого газопылевое облако, сформировавшееся возле новорожденного Солнца, постепенно охлаждаясь, позволило образоваться первоначально совсем небольшим частицам твердого вещества, слипшегося в конечном счете в крупные астероиды и планеты, которые теперь входят в состав солнечной системы. Однако теперь появились свидетельства существования по крайней мере двух различных этапов развития планетных систем. Подобный вывод сделали геолог Юрий Амелин, работающий ныне в Университете Торонто (University of Toronto, Канада), и его соавтор (по соответствующей публикации в журнале Nature) Александр Крот из Гавайского университета (University of Hawaii, США) после изучения минеральной структуры так называемых хондр (chondrules) метеоритов Gujba и Hammadah al Hamra (находка сделана в Северной Африке, Ливийской Сахаре) и определения их изотопического возраста. Среди трех основных классов выпадающих на Землю метеоритов — каменных, железокаменных и железных — каменные метеориты, безусловно, являются самыми многочисленными (свыше 93%). В свою очередь эти три класса метеоритов по своему минеральному составу и структуре (текстуре) подразделяются на ряд групп и типов. Наиболее многочисленными среди каменных метеоритов входящих в солнечную систему считаются хондриты (chondrite) светло-серой или темной окраски, которые и содержат эти самые хондры — мелкие силикатные шарики. Размеры хондр различны — от микроскопических до сантиметровых. В межхондровом веществе нередко находят разбитые хондры и их обломки. Такая характерная структура присуща только метеоритам, она не встречается больше нигде в земных условиях и поэтому позволяет успешно выявлять внеземное происхождение найденных обломков. Согласно одному из самых популярных предположений, хондры образовались 4, 56 миллиарда лет назад в районе Главного астероидного пояса между орбитами Марса и Юпитера, нашей солнечной системы. Совсем недавно возможность образования структур типа хондр удалось продемонстрировать на установке ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) в ходе быстрого нагрева и последующего охлаждения образцов в экспериментах с пучками жесткого излучения. Таким образом, родилась еще одна оригинальная гипотеза, авторы которой предположили, что сходный с экспериментальным поток жесткого излучения, порожденного близким гамма-всплеском (на расстояниях до 300 световых лет от Солнца), мог бы в принципе оказаться тем самым фактором, что определил весь ход формирования нашей планетной системы. А теперь выясняется, что новоизученные в ходе вышеописанного исследования хондры мало того, что никак не могли сформироваться под воздействием ударных волн, так еще и появились намного позже других известных образцов. Амелин высказал предположение, что эти «шарики» были сформированы в условиях гигантского раскаленного выброса испаряющейся материи в тот момент, когда произошло столкновение между двумя планетарными «эмбрионами» размером с нашу Луну или даже Марс. Следовательно, это можно считать свидетельством формирования «исконных планетных кирпичиков» — хондр — в то время, когда уже существовали какие-никакие, но протопланеты. «Это возвращает нас в ситуацию, когда уже вполне выстроенные схемы вновь обращаются в хаос, — признается ученый. — Но я уверен, что накопление новых данных позволит вернуть состояние этого былого порядка».

Источник