UlazSunce je sunce, centralno tijelo Sunčevog sistema, vruća plazma kugla, tipična patuljasta zvijezda spektralne klase među zvijezdama, Sunce zauzima prosječnu poziciju po veličini i sjaju. Istraživanje Sunca svemirskim brodovima
1. Imenujte centralno tijelo Sunčevog sistema.
2. Šta možete vidjeti na Suncu?
3. Hoće li Sunce umrijeti?
SUN -Težina = 1,99* 10 30 kg.
Prečnik = 1.392.000 km.
Apsolutna magnituda = +4,8
Spektralna klasa = G2
Temperatura površine = 5800 o K
Period rotacije oko ose = 25 sati (polovi) -35 sati (ekvator)
Orbitalni period oko galaktičkog centra = 200.000.000 godina
Udaljenost do centra galaksije = 25000 svjetlosti. godine
Brzina kretanja oko centra galaksije = 230 km/sec.
ned - centralno i najveće telo Solarni sistem,usijan
plazma kugla, tipična patuljasta zvijezda. Hemijski sastav Sunca odredio je da se ono sastoji od vodonik i helijum, ostali elementi manji od 0,1%.
Izvor sunčeve energije je reakcija pretvaranja vodonika u helijum brzinom od 600 miliona tona u sekundi. Istovremeno, svjetlost i toplota se oslobađaju u jezgri Sunca. Temperatura u jezgru dostiže 15 miliona stepeni.
Odnosno, Sunce je vrela rotirajuća lopta koja se sastoji od blistavog gasa. Radijus Sunca je 696 hiljada km. Prečnik Sunca :
1.392.000 km (109 prečnika Zemlje).
Sunčeva atmosfera (hromosfera i solarna korona) je veoma aktivna, u njoj se uočavaju razne pojave: baklje, prominencije, solarni vetar (stalno oticanje materije korone u međuplanetarni prostor).
PROMINENCIJE (od latinskog protubero nabubri), ogromni, dugi do stotine hiljada kilometara, jezici vrelog gasa u solarnoj koroni, veće gustine i niže temperature od koronske plazme koja ih okružuje. Na Sunčevom disku uočavaju se u obliku tamnih niti, a na njegovom rubu u obliku svijetlećih oblaka, lukova ili mlaza. Njihova temperatura može dostići i do 4000 stepeni.
SOLARNI BLJESAK, najsnažnija manifestacija sunčeve aktivnosti, iznenadno lokalno oslobađanje energije magnetnog polja u koroni i hromosferi Sunca. Tokom solarnih baklji uočava se: povećanje sjaja hromosfere (8-10 min), ubrzanje elektrona, protona i teških jona, rendgenska i radio emisija.
SUNČANE PJEGE, formacije u fotosferi Sunca, razvijaju se iz pora, mogu doseći 200 hiljada km u prečniku, postoje u prosjeku 10-20 dana. Temperatura u sunčevim pjegama je niža od temperature fotosfere, zbog čega su one 2-5 puta tamnije od fotosfere. Sunčeve pjege karakteriziraju jaka magnetna polja.
ROTACIJA SUNCA oko ose, odvija se u istom smeru kao i Zemlja (od zapada ka istoku).Jedan obrt u odnosu na Zemlju traje 27,275 dana (sinodički period okretanja), u odnosu na nepokretne zvezde za 25,38 dana (siderski period okretanja).
EKLIPSA solarni i lunarni, nastaju ili kada Zemlja padne u senku,
baca Mjesec (pomračenja Sunca), ili kada Mjesec padne u Zemljinu senku
(Mjesečeva pomračenja).
Trajanje potpunih pomračenja Sunca ne prelazi 7,5 minuta,
parcijalna (velika faza) 2 sata Mesečeva senka klizi po Zemlji brzinom od cca. 1 km/s,
pokriva razdaljinu do 15 hiljada km, prečnik mu je cca. 270 km. Potpuna pomračenja Mjeseca mogu trajati do 1 sat i 45 minuta. Pomračenja se ponavljaju u određenom nizu nakon perioda od 6585 1/3 dana. Godišnje nema više od 7 pomračenja (od kojih su najviše 3 lunarne).
Aktivnost solarne atmosfere ponavlja se periodično, sa periodom od 11 godina.
Sunce je glavni izvor energije za Zemlju, utiče na sve zemaljske procese. Zemlja se nalazi na povoljnoj udaljenosti od Sunca, pa je na njoj očuvan život. Sunčevo zračenje stvara uslove pogodne za žive organizme. Da je naša planeta bliže, bilo bi prevruće, i obrnuto.
Dakle, površina Venere je zagrijana na skoro 500 stepeni, a atmosferski pritisak je ogroman, tako da je tamo gotovo nemoguće pronaći život. Mars je dalje od Sunca, ljudima je previše hladno, ponekad temperatura nakratko poraste i do 16 stepeni. Obično na ovoj planeti postoje jaki mrazevi, tokom kojih se čak i ugljični dioksid koji čini atmosferu Marsa smrzava.
|
Koliko će Sunce trajati?
|
Univerzum (svemir)- ovo je čitav svijet oko nas, neograničen u vremenu i prostoru i beskonačno raznolik u oblicima koje vječno pokretna materija poprima. Bezgraničnost Univerzuma može se delimično zamisliti u vedroj noći sa milijardama različitih veličina svetlećih treperavih tačaka na nebu, koje predstavljaju udaljene svetove. Zraci svjetlosti brzinom od 300.000 km/s iz najudaljenijih dijelova Univerzuma stižu do Zemlje za oko 10 milijardi godina.
Prema naučnicima, Univerzum je nastao kao rezultat "Velikog praska" prije 17 milijardi godina.
Sastoji se od klastera zvijezda, planeta, kosmičke prašine i drugih kosmičkih tijela. Ova tijela formiraju sisteme: planete sa satelitima (na primjer, Sunčev sistem), galaksije, metagalaksije (jata galaksija).
Galaxy(kasno grč galaktikos- mlečno, mlečno, od grčkog gala- mlijeko) je ogroman zvjezdani sistem koji se sastoji od mnogih zvijezda, zvjezdanih jata i asocijacija, maglina plina i prašine, kao i pojedinačnih atoma i čestica rasutih u međuzvjezdanom prostoru.
U svemiru postoji mnogo galaksija različitih veličina i oblika.
Sve zvijezde vidljive sa Zemlje su dio galaksije Mliječni put. Ime je dobio zbog činjenice da se većina zvijezda može vidjeti u vedroj noći u obliku Mliječnog puta - bjelkaste, mutne pruge.
Ukupno, galaksija Mliječni put sadrži oko 100 milijardi zvijezda.
Naša galaksija je u stalnoj rotaciji. Brzina njegovog kretanja u svemiru je 1,5 miliona km/h. Ako našu galaksiju pogledate sa njenog sjevernog pola, rotacija se događa u smjeru kazaljke na satu. Sunce i njemu najbliže zvijezde završe revoluciju oko centra galaksije svakih 200 miliona godina. Ovaj period se smatra galaktička godina.
Po veličini i obliku slična galaksiji Mliječni put je galaksija Andromeda, ili maglina Andromeda, koja se nalazi na udaljenosti od približno 2 miliona svjetlosnih godina od naše galaksije. Svjetlosna godina— udaljenost koju svjetlost prijeđe za godinu dana, približno jednaka 10 13 km (brzina svjetlosti je 300 000 km/s).
Za vizualizaciju proučavanja kretanja i položaja zvijezda, planeta i drugih nebeskih tijela, koristi se koncept nebeske sfere.
Rice. 1. Glavne linije nebeske sfere
Nebeska sfera je zamišljena sfera proizvoljno velikog radijusa, u čijem središtu se nalazi posmatrač. Zvijezde, Sunce, Mjesec i planete se projektuju na nebesku sferu.
Najvažnije linije na nebeskoj sferi su: visak, zenit, nadir, nebeski ekvator, ekliptika, nebeski meridijan itd. (Sl. 1).
Plumb line- prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere i poklapa se sa pravcem viska na tački posmatranja. Za posmatrača na površini Zemlje, visak prolazi kroz centar Zemlje i tačku posmatranja.
Visak siječe površinu nebeske sfere u dvije tačke - zenit, iznad glave posmatrača, i nadire - dijametralno suprotna tačka.
Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na liniju viska, naziva se matematički horizont. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije polovine: vidljivu posmatraču, sa vrhom u zenitu, i nevidljivu, sa vrhom u nadiru.
Prečnik oko kojeg rotira nebeska sfera je axis mundi. Seče se sa površinom nebeske sfere u dve tačke - severni pol sveta I južnog pola svijeta. Sjeverni pol je onaj s kojeg se nebeska sfera okreće u smjeru kazaljke na satu kada se sfera gleda izvana.
Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na svjetsku os, naziva se nebeski ekvator. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere: sjeverno, sa svojim vrhom na sjevernom nebeskom polu, i južni, sa svojim vrhom na južnom nebeskom polu.
Veliki krug nebeske sfere, čija ravan prolazi kroz visak i os svijeta, je nebeski meridijan. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere - istočno I western.
Linija preseka ravnine nebeskog meridijana i ravni matematičkog horizonta - podnevna linija.
Ecliptic(iz grčkog ekieipsis- pomračenje) je veliki krug nebeske sfere duž kojeg se odvija vidljivo godišnje kretanje Sunca, tačnije njegovog centra.
Ravan ekliptike je nagnuta prema ravni nebeskog ekvatora pod uglom od 23°26"21".
Kako bi lakše zapamtili lokaciju zvijezda na nebu, ljudi su u davna vremena došli na ideju da spoje najsjajnije od njih u sazvežđa.
Trenutno je poznato 88 sazvežđa koja nose imena mitskih likova (Herkul, Pegaz, itd.), horoskopskih znakova (Bik, Ribe, Rak, itd.), objekata (Vaga, Lira, itd.) (Sl. 2) .
Rice. 2. Ljetno-jesen sazviježđa
Poreklo galaksija. Sunčev sistem i njegove pojedinačne planete i dalje ostaju nerazjašnjena misterija prirode. Postoji nekoliko hipoteza. Trenutno se vjeruje da je naša galaksija nastala od oblaka plina koji se sastoji od vodonika. U početnoj fazi evolucije galaksije prve zvijezde su nastale iz međuzvjezdanog plina i prašine, a prije 4,6 milijardi godina, Sunčev sistem.
Sastav Sunčevog sistema
Nastaje skup nebeskih tijela koja se kreću oko Sunca kao centralno tijelo Solarni sistem. Nalazi se gotovo na periferiji galaksije Mliječni put. Sunčev sistem je uključen u rotaciju oko centra galaksije. Brzina njegovog kretanja je oko 220 km/s. Ovo kretanje se dešava u pravcu sazviježđa Labud.
Sastav Sunčevog sistema može se predstaviti u obliku pojednostavljenog dijagrama prikazanog na Sl. 3.
Preko 99,9% mase materije u Sunčevom sistemu dolazi od Sunca, a samo 0,1% od svih ostalih elemenata.
|
Hipoteza I. Kanta (1775) - P. Laplasa (1796) |
Hipoteza D. Jeansa (početak 20. stoljeća) |
Hipoteza akademika O.P. Šmita (40-te godine XX veka) |
Akalemička hipoteza V. G. Fesenkova (30-te godine XX veka) |
|
Planete su formirane od gasno-prašne materije (u obliku vruće magline). Hlađenje je praćeno kompresijom i povećanjem brzine rotacije neke ose. Prstenovi su se pojavili na ekvatoru magline. Supstanca prstenova se skuplja u vruća tijela i postepeno hladi |
Veća zvijezda je jednom prošla pored Sunca, a njena gravitacija je izvukla mlaz vruće materije (prominence) iz Sunca. Nastale su kondenzacije, od kojih su kasnije nastale planete. |
Oblak plina i prašine koji se okreće oko Sunca trebao je poprimiti čvrst oblik kao rezultat sudara čestica i njihovog kretanja. Čestice su se spojile u kondenzaciju. Privlačenje manjih čestica kondenzacijama trebalo je da doprinese rastu okolne materije. Orbite kondenzacija trebale su postati gotovo kružne i ležati gotovo u istoj ravni. Kondenzacije su bile embrioni planeta, apsorbirajući gotovo svu materiju iz prostora između svojih orbita |
Samo Sunce je nastalo iz rotacionog oblaka, a planete su nastale iz sekundarnih kondenzacija u ovom oblaku. Nadalje, Sunce se jako smanjilo i ohladilo do sadašnjeg stanja |
Rice. 3. Sastav Sunčevog sistema
Ned
Ned- ovo je zvezda, ogromna vruća lopta. Njegov prečnik je 109 puta veći od prečnika Zemlje, njegova masa je 330.000 puta veća od mase Zemlje, ali je njegova prosečna gustina niska - samo 1,4 puta veća od gustine vode. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 26.000 svjetlosnih godina od centra naše galaksije i okreće se oko njega, čineći jednu revoluciju za oko 225-250 miliona godina. Orbitalna brzina Sunca je 217 km/s – dakle putuje jednu svjetlosnu godinu svakih 1400 zemaljskih godina.
Rice. 4. Hemijski sastav Sunca
Pritisak na Sunce je 200 milijardi puta veći nego na površini Zemlje. Gustina sunčeve materije i pritisak brzo rastu u dubini; povećanje pritiska se objašnjava težinom svih slojeva iznad. Temperatura na površini Sunca je 6000 K, a unutar njega 13 500 000 K. Karakterističan životni vijek zvijezde poput Sunca je 10 milijardi godina.
Tabela 1. Opće informacije o Suncu
Hemijski sastav Sunca je otprilike isti kao i kod većine drugih zvijezda: oko 75% je vodonik, 25% je helijum i manje od 1% su svi ostali hemijski elementi (ugljenik, kiseonik, azot, itd.) (Sl. 4 ).
Središnji dio Sunca sa radijusom od približno 150.000 km naziva se solarni jezgro. Ovo je zona nuklearnih reakcija. Gustoća tvari ovdje je otprilike 150 puta veća od gustine vode. Temperatura prelazi 10 miliona K (na Kelvinovoj skali, u stepenu Celzijusa 1 °C = K - 273,1) (slika 5).
Iznad jezgra, na udaljenosti od oko 0,2-0,7 solarnih radijusa od njegovog centra, nalazi se zona prijenosa energije zračenja. Prijenos energije ovdje se vrši apsorpcijom i emisijom fotona od strane pojedinačnih slojeva čestica (vidi sliku 5).
Rice. 5. Struktura Sunca
Photon(iz grčkog phos- svjetlost), elementarna čestica koja može postojati samo kretanjem brzinom svjetlosti.
Bliže površini Sunca dolazi do vrtložnog miješanja plazme i energija se prenosi na površinu
uglavnom kretanjem same supstance. Ova metoda prenosa energije se zove konvekcija, a sloj Sunca u kojem se javlja je konvektivna zona. Debljina ovog sloja je oko 200.000 km.
Iznad konvektivne zone nalazi se solarna atmosfera, koja stalno fluktuira. Ovdje se šire i vertikalni i horizontalni valovi dužine od nekoliko hiljada kilometara. Oscilacije se javljaju u periodu od oko pet minuta.
Unutrašnji sloj Sunčeve atmosfere naziva se fotosfera. Sastoji se od laganih mehurića. Ovo granule. Njihove veličine su male - 1000-2000 km, a udaljenost između njih je 300-600 km. Na Suncu se istovremeno može posmatrati oko milion granula, od kojih svaka postoji nekoliko minuta. Granule su okružene tamnim prostorima. Ako se tvar diže u granulama, onda oko njih pada. Granule stvaraju opštu pozadinu na kojoj se mogu posmatrati velike formacije kao što su fakule, sunčeve pjege, izbočine, itd.
Sunčeve pjege- tamna područja na Suncu, čija je temperatura niža od okolnog prostora.
Solarne baklje nazivaju se svijetla polja koja okružuju sunčeve pjege.
Prominencije(od lat. protubero- nabubri) - guste kondenzacije relativno hladne (u poređenju sa temperaturom okoline) supstance koje se uzdižu i drže iznad površine Sunca pomoću magnetnog polja. Pojava Sunčevog magnetnog polja može biti uzrokovana činjenicom da se različiti slojevi Sunca rotiraju različitim brzinama: unutrašnji dijelovi rotiraju brže; Jezgro se posebno brzo rotira.
Prominence, sunčeve pjege i fakule nisu jedini primjeri solarne aktivnosti. Takođe uključuje magnetne oluje i eksplozije, koje se nazivaju treperi.
Iznad fotosfere se nalazi hromosfera- spoljašnji omotač Sunca. Porijeklo imena ovog dijela solarne atmosfere povezano je s njegovom crvenkastom bojom. Debljina hromosfere je 10-15 hiljada km, a gustina materije je stotine hiljada puta manja nego u fotosferi. Temperatura u hromosferi brzo raste, dostižući desetine hiljada stepeni u njenim gornjim slojevima. Na rubu hromosfere se uočavaju spikule, koji predstavljaju izdužene stupove zbijenog svjetlećeg plina. Temperatura ovih mlazova je viša od temperature fotosfere. Spikule se prvo uzdižu iz niže hromosfere na 5000-10.000 km, a zatim se vraćaju nazad, gde blede. Sve se to dešava brzinom od oko 20.000 m/s. Spi kula živi 5-10 minuta. Broj spikula koji istovremeno postoje na Suncu je oko milion (slika 6).
Rice. 6. Struktura vanjskih slojeva Sunca
Okružuje hromosferu solarna korona- spoljašnji sloj Sunčeve atmosfere.
Ukupna količina energije koju emituje Sunce je 3,86. 1026 W, a samo jednu dvomilijardinu energiju prima Zemlja.
Sunčevo zračenje uključuje korpuskularno I elektromagnetno zračenje.Korpuskularno fundamentalno zračenje- ovo je tok plazme koji se sastoji od protona i neutrona, ili drugim riječima - sunčani vjetar, koji dopire do svemira blizu Zemlje i teče oko cijele magnetosfere Zemlje. Elektromagnetno zračenje- Ovo je energija zračenja Sunca. Do površine Zemlje dolazi u obliku direktnog i difuznog zračenja i obezbjeđuje termalni režim na našoj planeti.
Sredinom 19. vijeka. švajcarski astronom Rudolf Wolf(1816-1893) (slika 7) izračunao je kvantitativni indikator solarne aktivnosti, poznat širom svijeta kao Vukov broj. Nakon što je obradio zapažanja sunčevih pjega akumuliranih sredinom prošlog stoljeća, Wolf je uspio ustanoviti prosječan jednogodišnji ciklus sunčeve aktivnosti. Zapravo, vremenski intervali između godina maksimalnog ili minimalnog broja Vuka kreću se od 7 do 17 godina. Istovremeno sa 11-godišnjim ciklusom nastaje sekularni, tačnije 80-90-godišnji ciklus solarne aktivnosti. Neusklađeno postavljeni jedni na druge, oni čine primjetne promjene u procesima koji se odvijaju u geografskoj ljusci Zemlje.
Blisku povezanost mnogih zemaljskih pojava sa sunčevom aktivnošću ukazao je još 1936. godine A. L. Čiževski (1897-1964) (Sl. 8), koji je napisao da je ogromna većina fizičkih i hemijskih procesa na Zemlji rezultat uticaja kosmičke sile. Bio je i jedan od osnivača takve nauke kao heliobiologija(iz grčkog helios- sunce), proučavajući uticaj Sunca na živu materiju geografskog omotača Zemlje.
U zavisnosti od sunčeve aktivnosti, na Zemlji se javljaju fizičke pojave kao što su: magnetne oluje, učestalost aurore, količina ultraljubičastog zračenja, intenzitet aktivnosti grmljavine, temperatura vazduha, atmosferski pritisak, padavine, nivo jezera, reka, podzemnih voda, salinitet i aktivnost mora i sl.
Život biljaka i životinja povezan je s periodičnom aktivnošću Sunca (postoji korelacija između sunčeve cikličnosti i dužine vegetacije kod biljaka, razmnožavanja i seobe ptica, glodara itd.), kao i ljudi (bolesti).
Trenutno se odnosi između solarnih i zemaljskih procesa nastavljaju proučavati pomoću umjetnih Zemljinih satelita.
Zemaljske planete
Pored Sunca, kao dio Sunčevog sistema izdvajaju se i planete (slika 9).
Na osnovu veličine, geografskih karakteristika i hemijskog sastava, planete se dijele u dvije grupe: zemaljske planete I gigantske planete. Zemaljske planete uključuju i. O njima će se raspravljati u ovom pododjeljku.
Rice. 9. Planete Sunčevog sistema
zemlja- treća planeta od Sunca. Njemu će biti posvećen poseban pododjeljak.
Hajde da sumiramo. Gustoća supstance planete, a uzimajući u obzir njenu veličinu, njenu masu, zavisi od lokacije planete u Sunčevom sistemu. Kako
Što je planeta bliža Suncu, to je veća njena prosječna gustina materije. Na primjer, za Merkur je 5,42 g/cm\ Venera - 5,25, Zemlja - 5,25, Mars - 3,97 g/cm3.
Opšte karakteristike zemaljskih planeta (Merkur, Venera, Zemlja, Mars) su prvenstveno: 1) relativno male veličine; 2) visoke temperature na površini i 3) velike gustine planetarne materije. Ove planete rotiraju relativno sporo oko svoje ose i imaju malo ili nimalo satelita. U strukturi zemaljskih planeta postoje četiri glavne ljuske: 1) gusto jezgro; 2) plašt koji ga pokriva; 3) kora; 4) laka gasno-vodena školjka (isključujući Merkur). Na površini ovih planeta pronađeni su tragovi tektonske aktivnosti.
Džinovske planete
Sada hajde da se upoznamo sa džinovskim planetama, koje su takođe deo našeg Sunčevog sistema. Ovo , .
Džinovske planete imaju sledeće opšte karakteristike: 1) velike veličine i mase; 2) brzo rotirati oko ose; 3) imaju prstenove i mnogo satelita; 4) atmosfera se sastoji uglavnom od vodonika i helijuma; 5) u sredini imaju vrelo jezgro od metala i silikata.
Odlikuju ih i: 1) niske temperature površine; 2) mala gustina planetarne materije.
Solarni sistem
Centralni objekat Sunčevog sistema je Sunce, zvezda glavnog niza spektralne klase G2V, žuti patuljak. Ogromna većina ukupne mase sistema je koncentrisana na Suncu (oko 99,866%), on svojom gravitacijom drži planete i druga tijela koja pripadaju Sunčevom sistemu. Četiri najveća objekta - plinoviti giganti - čine 99% preostale mase (s Jupiterom i Saturnom koji čine većinu - oko 90%).
Uporedne veličine tijela Sunčevog sistema
Najveći objekti u Sunčevom sistemu, posle Sunca, su planete
Sunčev sistem se sastoji od 8 planeta: Merkur, Venera, zemlja, mars, Jupiter, Saturn, Uran I Neptun(navedeno prema udaljenosti od Sunca). Orbite svih ovih planeta leže u istoj ravni, koja se naziva ravan ekliptike.
Relativni položaj planeta Sunčevog sistema
U periodu od 1930. do 2006. godine vjerovalo se da u Sunčevom sistemu postoji 9 planeta: na 8 navedenih, dodata je i planeta Pluton. Ali 2006. godine, na kongresu Međunarodne astronomske unije, usvojena je definicija planete. Prema ovoj definiciji, planeta je nebesko tijelo koje istovremeno ispunjava tri uslova:
· okreće se oko Sunca po eliptičnoj orbiti (tj. sateliti planeta nisu planete)
· ima dovoljnu gravitaciju da pruži oblik blizak sfernom (tj. većina asteroida nisu planete, koje, iako se okreću oko Sunca, nemaju sferni oblik)
· su gravitacione dominante u svojoj orbiti (tj., osim date planete, nema uporedivih nebeskih tijela u istoj orbiti).
Pluton, kao i određeni broj asteroida (Ceres, Vesta, itd.) ispunjavaju prva dva uslova, ali ne ispunjavaju treći uslov. Takvi objekti se klasifikuju kao patuljaste planete. Od 2014. godine postoji 5 patuljastih planeta u Sunčevom sistemu: Ceres, Pluton, Haumea, Makemake i Eris; možda će u budućnosti uključiti i Vestu, Sedna, Orcus i Quaoar. Sva ostala nebeska tijela Sunčevog sistema koja nisu zvijezde, planete i patuljaste planete nazivaju se malim tijelima Sunčevog sistema (planetarni sateliti, asteroidi, planete, objekti iz Kajperovog pojasa i Oortovi oblaci).
Udaljenosti unutar Sunčevog sistema se obično mjere u astronomske jedinice(A .e.). Astronomska jedinica je udaljenost od Zemlje do Sunca (ili, preciznije rečeno, velike poluose Zemljine orbite) jednaka 149,6 miliona km (približno 150 miliona km).
Hajde da ukratko govorimo o najznačajnijim objektima Sunčevog sistema (svaki od njih ćemo detaljnije proučiti sledeće godine).
Merkur –najbliža planeta Suncu (0,4 AJ od Sunca) i planeta sa najmanjom masom (0,055 Zemljinih masa). Jedna od najmanje proučavanih planeta, zbog činjenice da je Merkur zbog svoje blizine Suncu veoma teško posmatrati sa Zemlje. Reljef Merkura je sličan Mesečevom - sa velikim brojem udarnih kratera. Karakteristični detalji reljefa njegove površine, pored udarnih kratera, su brojne izbočine u obliku režnja koje se protežu stotinama kilometara. Objekti na površini Merkura obično se nazivaju po kulturnim i umjetničkim ličnostima.
Sa velikom vjerovatnoćom, Merkur je uvijek jednom stranom okrenut prema Suncu, kao što je Mjesec prema Zemlji. Postoji hipoteza da je Merkur nekada bio satelit Venere, kao što je Mesec blizu Zemlje, ali da ga je kasnije otkinula gravitaciona sila Sunca, ali za to nema potvrde.
Venera- druga planeta u Sunčevom sistemu na udaljenosti od Sunca. Po veličini i gravitaciji nije mnogo manji od Zemlje. Venera je uvijek prekrivena gustom atmosferom, kroz koju se njena površina ne vidi. Nema satelit. Karakteristična karakteristika ove planete je monstruozno visok atmosferski pritisak (100 Zemljinih atmosfera) i površinska temperatura koja dostiže 400-500 stepeni Celzijusa. Venera se smatra najtoplijim tijelom u Sunčevom sistemu, osim Sunca. Očigledno se tako visoka temperatura objašnjava ne toliko blizinom Suncu, koliko efektom staklene bašte - atmosfera, koja se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida, ne ispušta infracrveno (toplinsko) zračenje planete u svemir.
Na Zemljinom nebu, Venera je najsjajnije (posle Sunca i Meseca) nebesko telo. Na nebeskoj sferi može se udaljiti od Sunca za najviše 48 stepeni, pa se uveče uvek posmatra na zapadu, a ujutru na istoku, zbog čega Veneru često nazivaju „jutarnjom zvezdom“. .
zemlja- naša planeta, jedina sa atmosferom kiseonika, hidrosferom, i do sada jedina na kojoj je otkriven život. Zemlja ima jedan veliki satelit - Mjesec, koji se nalazi na udaljenosti od 380 hiljada km. oko Zemlje (27 Zemljinih prečnika), rotirajući oko Zemlje u periodu od mjesec dana. Mjesec ima masu 81 puta manju od mase Zemlje (što je najmanja razlika među svim satelitima planeta u Sunčevom sistemu, zbog čega se sistem Zemlja/Mjesec ponekad naziva dvostrukom planetom). Sila gravitacije na površini Mjeseca je 6 puta manja nego na Zemlji. Mjesec nema atmosferu.
mars- četvrta planeta Sunčevog sistema, koja se nalazi na udaljenosti od Sunca od 1,52 a .e. i po veličini znatno manji od Zemlje. Planeta je prekrivena slojem željeznih oksida, zbog čega njena površina ima izrazitu narandžasto-crvenu boju, vidljivu čak i sa Zemlje. Upravo zbog ove boje, koja podsjeća na boju krvi, planeta je dobila ime u čast starorimskog boga rata, Marsa.
Zanimljivo je da je dužina dana na Marsu (period njegove rotacije oko svoje ose) skoro jednaka onoj na Zemlji i iznosi 23,5 sata. Poput Zemlje, osa rotacije Marsa je nagnuta prema ravni ekliptike, tako da i tu dolazi do promjene godišnjih doba. Na polovima Marsa postoje "polarne kape", koje se, međutim, ne sastoje od vodenog leda, već od ugljičnog dioksida. Mars ima slabu atmosferu, koja se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida, čiji je pritisak otprilike 1% Zemljinog, što je, međutim, dovoljno za periodično ponavljajuće jake oluje prašine. Temperatura površine Marsa može da varira od plus 20 stepeni Celzijusa tokom letnjeg dana na ekvatoru. Postoji mnogo dokaza da je Mars nekada imao vodu (postoje isušena korita reka i jezera) i, moguće, atmosferu kiseonika i život ( dokazi za koje još nisu primljeni).
Mars ima dva satelita - Fobos i Deimos (ova imena u prijevodu s grčkog znače "Strah" i "Užas").
Ove četiri planete - Merkur, Venera, Zemlja i Mars - zajednički se nazivaju " zemaljske planete" Razlikuju se od divovskih planeta koji ih slijede, prvo, po relativno malim veličinama (Zemlja je najveća od njih), a drugo, po prisutnosti čvrste površine i čvrstog željeznog silikatnog jezgra.
Uporedne veličine zemaljskih planeta i patuljastih planeta
Uvriježeno je vjerovanje da Venera, Zemlja i Mars predstavljaju tri različite faze razvoj planeta ovog tipa. Venera je model Zemlje kakva je bila u svojim ranim fazama razvoja, a Mars je model Zemlje kakva bi jednog dana mogla postati milijardama godina od sada. Venera i Mars takođe predstavljaju, u odnosu na Zemlju, dva dijametralno suprotna slučaja formiranja klime: na Veneri glavni doprinos formiranju klime daju atmosferski tokovi, dok za Mars, sa svojom tankom atmosferom, glavnu ulogu igra slabo sunčevo zračenje. . Poređenje ove tri planete će nam, između ostalog, omogućiti da bolje upoznamo zakone formiranja klime i predvidimo vrijeme na Zemlji.
Nakon što dođe Mars asteroidni pojas. Zanimljivo je prisjetiti se historije njegovog otkrića. Godine 1766. njemački astronom i matematičar Johann Titius izjavio je da je otkrio jednostavan obrazac u povećanju radijusa oko solarnih orbita planeta. Počeo je sa nizom 0, 3, 6, 12, ..., u kojem se svaki sljedeći član formira udvostručavanjem prethodnog (počevši od 3; to jest 3 ∙ 2n, gdje je n = 0, 1, 2, 3, ... ), a zatim dodao 4 svakom članu niza i podijelio rezultirajuće sume sa 10. Rezultat su bila vrlo tačna predviđanja (vidi tabelu), koja su potvrđena nakon što je Uran otkriven 1781.:
|
Planeta |
2 n - 1 |
Orbitalni radijus (a .e.), izračunato po formuli |
Realni orbitalni radijus |
|
|
Merkur |
0,39 |
|||
|
Venera |
0,72 |
|||
|
zemlja |
1,00 |
|||
|
mars |
1,52 |
|||
|
Jupiter |
5,20 |
|||
|
Saturn |
10,0 |
9,54 |
||
|
Uran |
19,6 |
19,22 |
Kao rezultat toga, ispostavilo se da bi između Marsa i Jupitera trebala postojati ranije nepoznata planeta koja se okreće oko Sunca u orbiti radijusa od 2,8 a. .e. Godine 1800. čak je stvorena grupa od 24 astronoma koji su vršili danonoćna dnevna posmatranja na nekoliko najmoćnijih teleskopa tog doba. Ali prvu malu planetu koja kruži između Marsa i Jupitera nisu otkrili oni, već talijanski astronom Giuseppe Piazzi (1746–1826), a to se nije dogodilo negdje, već na Novu godinu, 1. januara 1801., i ovo otkriće označio je početak X IX veka. Novogodišnji poklon je uklonjen sa Sunca na udaljenosti od 2,77 AJ. e. Međutim, u roku od samo nekoliko godina nakon Piazzijevog otkrića, otkriveno je još nekoliko malih planeta koje su tzv. asteroidi, a danas ih ima na hiljade.
Što se tiče Ticijeve vladavine (ili, kako se još naziva, “ Titius-Bodeovo pravilo"), zatim je naknadno potvrđeno za satelite Saturna, Jupitera i Urana, ali... nije potvrđeno za kasnije otkrivene planete - Neptun, Pluton, Eris, itd. Nije potvrđeno za egzoplanete(planete koje kruže oko drugih zvijezda). Šta je njegovo fizičko značenje ostaje nejasno. Jedno uvjerljivo objašnjenje za pravilo je sljedeće. Već u fazi formiranja Sunčevog sistema, kao rezultat gravitacijskih poremećaja uzrokovanih protoplanetima i njihove rezonancije sa Suncem (u ovom slučaju nastaju plimne sile, a energija rotacije se troši na plimno ubrzanje ili, bolje rečeno, usporavanje), a pravilna struktura je formirana od naizmjeničnih područja u kojima su mogle ili stabilne orbite ne bi mogle postojati prema pravilima orbitalnih rezonancija (odnosno, odnos radijusa orbita susjednih planeta jednak 1/2, 3/2, 5/2, 3/7, itd.). Međutim, neki astrofizičari smatraju da je ovo pravilo samo slučajnost.
Pojas asteroida prate 4 planete koje se nazivaju gigantske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Jupiter ima masu 318 puta veću od Zemlje i 2,5 puta masivniji od svih ostalih planeta zajedno. Sastoji se uglavnom od vodonika i helijuma. Visoka unutrašnja temperatura Jupitera uzrokuje mnoge polutrajne vrtložne strukture u njegovoj atmosferi, kao što su oblačne trake i Velika crvena mrlja.
Do kraja 2014. Jupiter ima 67 mjeseci. Četiri najveća - Ganimed, Kalisto, Io i Evropa - otkrio je Galileo Galilej 1610. godine i stoga se nazivaju Galilejac sateliti. Najbliži od njih je Jupiteru I o tome– ima najmoćniju vulkansku aktivnost od svih tijela u Sunčevom sistemu. najdalje - Evropa- naprotiv, prekriven je višekilometarskim slojem leda, ispod kojeg može biti okean sa tekućom vodom.Ganimed i Kalisto zauzimaju međustanje između njih. Ganimed, najveći mjesec u Sunčevom sistemu, veći je od Merkura. Uz pomoć zemaljskih teleskopa u narednih 350 godina otkriveno je još 10 Jupiterovih satelita, pa se od sredine dvadesetog stoljeća dugo vjerovalo da Jupiter ima samo 14 satelita. Preostala 53 satelita otkrivena su uz pomoć automatskih međuplanetarnih stanica koje su posjetile Jupiter.
Saturn- planeta pored Jupitera i poznata po svom sistemu prstenova (koji su ogroman broj malih satelita planete - pojas sličan asteroidnom pojasu oko Sunca). Jupiter, Uran i Neptun takođe imaju slične prstenove, ali samo Saturnovi prstenovi su vidljivi čak i sa slabim teleskopom ili dvogledom.
Iako je zapremina Saturna 60% zapremine Jupitera, njegova masa (95 Zemljinih masa) je manja od trećine Jupiterove; dakle, Saturn je planeta najmanje gustine u Sunčevom sistemu (njegova prosječna gustina je manja od gustine vode).
Do kraja 2014. Saturn ima 62 poznata satelita. Najveći od njih je Titan, veći od Merkura. Ovo je jedini satelit planete koji ima atmosferu (kao i vodene površine i kišu, iako ne od vode, već od ugljikovodika); i jedini satelit planete (ne računajući Mesec) na koji je izvršeno meko sletanje.
Prilikom proučavanja planeta oko drugih zvijezda, pokazalo se da Jupiter i Saturn pripadaju klasi planeta pod nazivom “ Jupiteri" Zajedničko im je da su to gasne kugle sa masom i zapreminom znatno većom od zemaljske, ali sa niskom prosečnom gustinom. Nemaju čvrstu površinu i sastoje se od plina čija se gustoća povećava kako se približava centru planete; možda se u njihovim dubinama vodik komprimira u metalno stanje.
Uporedne veličine džinovskih planeta sa zemaljskim i patuljastim planetama
Sljedeće dvije džinovske planete - Uran i Neptun - pripadaju klasi planeta pod nazivom " Neptunes" Po veličini, masi i gustoći, oni zauzimaju srednju poziciju između "Jupitera" i zemaljskih planeta. Ostaje pitanje da li imaju čvrstu površinu (najvjerovatnije od vodenog leda) ili su plinovite kugle poput Jupitera i Saturna.
UranSa masom 14 puta većom od Zemlje, najlakša je od vanjskih planeta. Ono što ga čini jedinstvenim među ostalim planetama je to što se rotira "ležeći na boku": nagib njegove ose rotacije prema ravni ekliptike je približno 98°. Ako se druge planete mogu uporediti sa rotirajućim vrhovima, onda je Uran više kao lopta koja se kotrlja. Ima mnogo hladnije jezgro od drugih plinskih divova i zrači vrlo malo topline u svemir. Od 2014. Uran ima 27 poznatih satelita; najveći su Titania, Oberon, Umbriel, Ariel i Miranda (nazvani po likovima iz Shakespeareovih djela).
Uporedne veličine Zemlje i najvećih satelita planeta
Neptun, iako je nešto manji od Urana, masivniji je (17 zemaljskih masa) i stoga gušći. Emituje više unutrašnje toplote, ali ne toliko kao Jupiter ili Saturn. Neptun ima 14 poznatih mjeseci. Dva najveća su Triton I Nereid, otkriven pomoću zemaljskih teleskopa. Triton je geološki aktivan, sa gejzirima tekućeg dušika. Preostale mjesece otkrila je svemirska letjelica Voyager 2, koja je proletjela pored Neptuna 1989. godine.
Pluton- patuljasta planeta otkrivena 1930. godine i do 2006. godine smatrana je punopravnom planetom. Plutonova orbita se oštro razlikuje od drugih planeta, prvo po tome što ne leži u ravni ekliptike, već je nagnuta prema njoj za 17 stepeni, i, drugo, ako su orbite drugih planeta blizu kružne, onda je Pluton može se naizmjenično približavati Suncu je na udaljenosti od 29,6 a. e., budući da je bliže Neptunu, udaljava se za 49,3 a. e.
Pluton ima slabu atmosferu, koja zimi pada na njegovu površinu u obliku snijega, a ljeti ponovo obavija planetu.
Godine 1978. otkriven je satelit u blizini Plutona, tzv Charon. Pošto je centar mase sistema Pluton-Haron izvan njihovih površina, oni se mogu smatrati dvostrukim planetarnim sistemom. Četiri manja mjeseca — Niks, Hidra, Kerberos i Stiks — kruže oko Plutona i Harona.
Sa Plutonom se ponovila situacija koja se dogodila 1801. godine sa Cererom, koja se u početku smatrala zasebnom planetom, ali se potom ispostavilo da je samo jedan od objekata u asteroidnom pojasu. Na isti način, ispostavilo se da je Pluton samo jedan od objekata "drugog asteroidnog pojasa", nazvanog " Kuiperov pojas" Samo u slučaju Plutona period neizvjesnosti se protezao na nekoliko decenija, tokom kojih je ostalo otvoreno pitanje da li postoji deseta planeta Sunčevog sistema. I to samo na skretanju XX i XXI stoljeća, pokazalo se da postoji mnogo „desetih planeta“, a Pluton je jedan od njih.
Crtani film "Izbacivanje Plutona sa liste planeta"
Pojas Kuiper prostire se između 30 i 55 a. e. od sunca. Sastoji se prvenstveno od malih tijela Sunčevog sistema, ali mnogi od njegovih najvećih objekata, kao što su Quaoar, Varuna i Orcus, mogu biti reklasificiran u patuljaste planete nakon pojašnjenja njihovih parametara. Procjenjuje se da više od 100.000 objekata Kuiperovog pojasa ima prečnik veći od 50 km, ali ukupna masa pojasa je samo jedna desetina ili čak stoti dio mase Zemlje. Mnogi objekti u pojasu imaju više satelita, a većina objekata ima orbite izvan ravnine ekliptike.
Pored Plutona, među objektima Kuiperovog pojasa, status patuljaste planete je Haumea(manji od Plutona, ima jako izduženi oblik i period rotacije oko svoje ose od oko 4 sata; dva satelita i još najmanje osam trans-neptunski predmeti su dio porodice Haumea; orbita ima veliki nagib prema ravni ekliptike - 28°); Makemake(drugi po prividnom sjaju u Kuiperovom pojasu nakon Plutona; ima prečnik od 50 do 75% Plutonovog prečnika, orbita je nagnuta za 29°) i Eris(poluprečnik orbite je u prosjeku 68 AJ, prečnik je oko 2400 km, odnosno 5% veći od Plutona, i upravo je njegovo otkriće izazvalo kontroverzu o tome kako se tačno treba zvati planetom). Eris ima jedan satelit - Dysnomia. Kao i Pluton, njegova orbita je izuzetno izdužena, sa perihelom od 38,2 AJ. e. (približna udaljenost Plutona od Sunca) i afelija 97,6 a. e.; a orbita je snažno (44,177°) nagnuta prema ravni ekliptike.
Uporedne veličine predmeta Kuiperovog pojasa
Specifično trans-neptunski objekat je Sedna, koji ima veoma izduženu orbitu - od približno 76 AJ. e. u perihelu do 975. godine. Odnosno, u afelu i sa orbitalnim periodom od preko 12 hiljada godina.
Druga klasa malih tijela u Sunčevom sistemu je komete, koji se uglavnom sastoji od isparljivih tvari (ledova). Njihove orbite su veoma ekscentrične, obično sa perihelom unutar orbita unutrašnjih planeta i afelom daleko iza Plutona. Kako kometa ulazi u unutrašnji Sunčev sistem i približava se Suncu, njena ledena površina počinje da isparava i jonizuje, stvarajući komu, dugi oblak gasa i prašine koji se često može videti sa Zemlje golim okom. Najpoznatija je Halejeva kometa, koja se vraća na Sunce svakih 75-76 godina (poslednji put 1986. godine). Većina kometa ima period rotacije od nekoliko hiljada godina.
Izvor kometa je Oort oblak. Ovo je sferni oblak ledenih objekata (do triliona). Procijenjena udaljenost do vanjskih granica Oortovog oblaka od Sunca je od 50.000 AJ. e. (otprilike 1 svjetlosna godina) do 100.000 a. e. (1,87 svjetlosnih godina).
Pitanje gdje tačno završava Sunčev sistem i počinje međuzvjezdani prostor je kontroverzno. Dva faktora se smatraju ključnim za njihovo određivanje: solarni vjetar i solarna gravitacija. Vanjska granica solarnog vjetra je heliopauza, iza njega se miješaju solarni vjetar i međuzvjezdana materija, međusobno se rastvarajući. Heliopauza je oko četiri puta dalje od Plutona i smatra se početkom međuzvjezdanog medija.
Pitanja i zadaci:
1. navedite planete Sunčevog sistema. Navedite glavne karakteristike svakog od njih
2. šta je centralni objekat Sunčevog sistema?
3. Kako se mjere udaljenosti unutar Sunčevog sistema? Čemu je jednaka 1 astronomska jedinica?
4. Koja je razlika između zemaljskih planeta, džinovskih planeta, patuljastih planeta i malih tijela Sunčevog sistema?
5. Kako se klase planeta koje se zovu "Zemlje", "Jupiteri" i "Neptuni" razlikuju jedna od druge?
6. imenovati glavne objekte asteroidnog i Kuiperovog pojasa. Koje od njih spadaju u patuljaste planete?
7. Zašto je Pluton prestao da se smatra planetom 2006. godine?
8. Neki sateliti Jupitera i Saturna veći su od planete Merkur. Zašto se onda ovi sateliti ne smatraju planetama?
9. gdje završava solarni sistem?
(lat. Sol) - jedina zvezda u. a sedam drugih se okreće oko Sunca. Pored njih, oko Sunca se okreću komete, asteroidi i drugi mali objekti.
Sunce je kao zvezda
Sunce je centralno i masivno tijelo Sunčevog sistema. Njegova masa je otprilike 333 000 puta veća od mase Zemlje i 750 puta od mase svih ostalih planeta zajedno. Sunce je moćan izvor energije koju neprestano emituje u svim dijelovima spektra elektromagnetnih valova - od rendgenskih i ultraljubičastih zraka do radio valova. Ovo zračenje utiče na sva tela Sunčevog sistema: zagreva ih, utiče na atmosfere planeta i obezbeđuje svetlost i toplotu neophodne za život na Zemlji.
Zajedno, Sunce nam je najbliža zvijezda u kojoj je, za razliku od svih drugih zvijezda, moguće promatrati disk i pomoću teleskopa proučavati male detalje na njemu, veličine do nekoliko stotina kilometara. Ovo je tipična zvijezda, pa njeno proučavanje pomaže u razumijevanju prirode zvijezda općenito. Prema klasifikaciji zvezda, Sunce ima spektralnu klasu G2V. U popularnoj literaturi, Sunce se često klasifikuje kao žuti patuljak.
Prividni ugaoni prečnik Sunca donekle varira zbog eliptičnosti Zemljine orbite. U prosjeku je oko 32" ili 1/107 radijana, odnosno prečnik Sunca je 1/107 AJ, ili otprilike 1.400.000 km.
Struktura Sunca
Kao i sve zvijezde, Sunce je vruća plinska lopta. Hemijski sastav (prema broju atoma) određen je analizom sunčevog spektra:
- vodonik čini oko 90%,
- helijum - 10%,
- ostali elementi - manje od 0,1%.
Materija na Suncu je jako jonizovana, tj. atomi su izgubili svoje vanjske elektrone i zajedno s njima postali slobodne čestice joniziranog plina – plazme.
Prosječna gustina sunčeve materije je ρ ≈ 1400 kg/m³. Ova vrijednost je bliska gustini vode i hiljadu puta veća od gustine vazduha na površini Zemlje. Međutim, u vanjskim slojevima Sunca gustina je milione puta manja, au centru 100 puta veća od prosjeka.
Proračuni koji uzimaju u obzir povećanje gustine i temperature prema centru pokazuju da je u centru Sunca gustina oko 1,5 × 105 kg/m³, pritisak oko 2 × 1018 Pa, a temperatura oko 15 miliona K.
Na ovoj temperaturi, jezgra atoma vodika (protona i deuterona) imaju vrlo velike brzine (stotine kilometara u sekundi) i mogu se približiti jedna drugoj, uprkos djelovanju elektrostatičke odbojne sile. Neki sudari rezultiraju nuklearnim reakcijama koje formiraju helij iz vodika i oslobađaju značajne količine energije, koja se pretvara u toplinu. Ove reakcije su izvor energije za Sunce u sadašnjoj fazi njegove evolucije. Kao rezultat toga, količina helijuma u središnjem dijelu zvijezde postepeno raste, a količina vodonika se smanjuje.
Tok energije koji nastaje u dubinama Sunca prenosi se na vanjske slojeve i distribuira na sve veću površinu. Kao rezultat, temperatura solarne plazme opada s udaljenosti od centra. U zavisnosti od temperature i prirode procesa koji je određuju, Sunce se može podeliti na 4 dela:
- unutrašnji, centralni deo (jezgro), gde pritisak i temperatura obezbeđuju tok nuklearnih reakcija, prostire se od centra do
- udaljenost približno 1/3 radijusa
- zona zračenja (udaljenost od 1/3 do 2/3 radijusa), u kojoj se energija prenosi prema van kao rezultat sekvencijalne apsorpcije i emisije kvanta elektromagnetne energije;
- konvektivna zona - od vrha "zračeće" zone skoro do vidljive površine Sunca. Ovdje temperatura brzo opada kako se približava vidljivoj površini zvijezde, zbog čega se povećava koncentracija neutralnih atoma, tvar postaje transparentnija, prijenos zračenja postaje manje efikasan i toplina se prenosi uglavnom zbog miješanja tvari. (konvekcija), slično ključanju tečnosti u posudi koja se zagreva odozdo;
- Sunčeva atmosfera, koja počinje odmah iza konvektivne zone i proteže se daleko izvan vidljivog Sunčevog diska. Donji sloj atmosfere je fotosfera, tanak sloj gasova koji doživljavamo kao površinu Sunca. Gornji slojevi atmosfere nisu direktno vidljivi zbog značajnog razrjeđivanja, mogu se promatrati ili tokom potpunih pomračenja Sunca, ili uz pomoć posebnih instrumenata.
Solarna baklja
Sunčeva atmosfera se može podijeliti na nekoliko slojeva.
Duboki sloj atmosfere, debljine 200-300 km, naziva se fotosfera (sfera svjetlosti). Iz njega se emituje gotovo sva energija koja se opaža u vidljivom dijelu spektra.
Na fotografijama fotosfere, njena fina struktura je jasno vidljiva u obliku svijetlih "zrnaca" - granula veličine oko 1000 km, odvojenih uskim tamnim prostorima. Ova struktura se naziva granulacija. To je rezultat kretanja plinova koje se javlja u konvektivnoj zoni Sunca koja se nalazi ispod atmosfere.
U fotosferi, kao iu dubljim slojevima Sunca, temperatura opada sa udaljenosti od centra, varirajući od približno 8000 do 4000 K: vanjski slojevi fotosfere se hlade zbog zračenja iz njih u međuplanetarni prostor.
U spektru vidljivog Sunčevog zračenja, ono se gotovo u potpunosti formira u fotosferi; tamne apsorpcione linije odgovaraju smanjenju temperature u vanjskim slojevima. Zovu se Fraunhoferove linije u čast njemačkog optičara I. Fraunhofera (1787-1826), koji je prvi skicirao nekoliko stotina takvih linija 1814. godine. Iz istog razloga (smanjenje temperature od centra Sunca), solarni disk izgleda tamniji bliže rubu.
U višim slojevima fotosfere temperatura je oko 4000 K. Na ovoj temperaturi i sa gustinom od 10 -3 -10 -4 kg/m³, vodonik postaje skoro neutralan. Samo oko 0,01% atoma, uglavnom metala, je jonizovano.
Međutim, više u atmosferi, temperatura, a sa njom i jonizacija, ponovo počinje da raste, prvo polako, a zatim vrlo brzo. Dio sunčeve atmosfere u kojem temperatura raste i vodik, helijum i drugi elementi sukcesivno joniziraju se naziva se hromosfera; temperatura joj je desetine i stotine hiljada kelvina. Kromosfera je vidljiva oko tamnog diska u obliku sjajne ružičaste granice u rijetkim trenucima potpunih pomračenja Sunca. Iznad hromosfere, temperatura solarnih gasova je 10 6 - 2 × 10 6 K i tada ostaje skoro nepromenjena u mnogim radijusima Sunca. Ova razrijeđena i vruća ljuska naziva se solarna korona. U obliku blistavog bisernog sjaja, može se posmatrati tokom potpune faze pomračenja Sunca, tada predstavlja neobično lep prizor. “Isparavajući” u međuplanetarni prostor, koronski plin formira mlaz vruće razrijeđene plazme, koja neprestano teče sa Sunca i naziva se solarni vjetar.
Kromosfera i korona se najbolje promatraju sa satelita i svemirskih stanica u orbiti u ultraljubičastim i rendgenskim zracima.
Vremenom se u nekim dijelovima fotosfere povećavaju tamni prostori između granula, formiraju se male okrugle pore, neke od njih se razvijaju u velike tamne mrlje okružene česticama koje se sastoje od izduženih, radijalno izduženih fotosferskih granula.
Posmatrajući sunčeve pjege kroz teleskop, Galileo je primijetio da se kreću duž vidljivog Sunčevog diska. Na osnovu toga je zaključio da Sunce rotira oko svoje ose. Ugaona brzina rotacije zvijezde opada od ekvatora do polova, tačke na ekvatoru završe punu rotaciju za 25 dana, a u blizini polova siderički period Sunčeve revolucije se povećava na 30 dana. Zemlja se kreće u svojoj orbiti u istom smjeru u kojem rotira Sunce. Dakle, u odnosu na zemaljskog posmatrača, period njegove rotacije je duži i tačka u centru solarnog diska će ponovo proći kroz centralni meridijan Sunca za 27 dana.
Zanimljivosti
- Prosječna gustina Sunca je samo 1,4 g/cm³, tj. jednaka gustini vode Mrtvog mora.
- Svake sekunde Sunce emituje 100.000 puta više energije nego što je čovečanstvo proizvelo u svojoj istoriji.
- Specifična (po jedinici mase) potrošnja energije Sunca je samo 2 × 10 -4 W/kg, tj. otprilike isto kao gomila trulog lišća.
- Dana 8. aprila 1947. godine zabilježena je najveća akumulacija sunčevih pjega na površini južne hemisfere Sunca tokom cijelog perioda posmatranja.
- Dužina mu je bila 300.000 km, a širina 145.000 km. Bio je oko 36 puta veći od površine Zemlje i lako se mogao vidjeti golim okom pri zalasku sunca.
- Nova valuta Perua (novi sol) nazvana je po Suncu.
3. Sunce je centralno tijelo našeg planetarnog sistema
Sunce je najbliža zvijezda Zemlji, koja je vruća plazma kugla. Ovo je gigantski izvor energije: njegova snaga zračenja je vrlo velika - oko 3,8610 23 kW. Svake sekunde Sunce emituje toliku količinu toplote koja bi bila dovoljna da otopi sloj leda koji okružuje globus, debeo hiljadu kilometara. Sunce ima izuzetnu ulogu u nastanku i razvoju života na Zemlji. Neznatan dio sunčeve energije stiže na Zemlju, zahvaljujući čemu se održava plinovito stanje zemljine atmosfere, površine kopna i vodenih tijela se stalno zagrijavaju i osigurava vitalna aktivnost životinja i biljaka. Dio sunčeve energije pohranjen je u utrobi Zemlje u obliku uglja, nafte i prirodnog plina.
Trenutno je opšteprihvaćeno da se u dubinama Sunca, pri ekstremno visokim temperaturama – oko 15 miliona stepeni – i monstruoznim pritiscima, dešavaju termonuklearne reakcije, koje su praćene oslobađanjem enormnih količina energije. Jedna takva reakcija može biti fuzija jezgri vodika, koja proizvodi jezgre atoma helija. Procjenjuje se da se svake sekunde u dubinama Sunca 564 miliona tona vodonika pretvori u 560 miliona tona helijuma, a preostalih 4 miliona tona vodonika pretvara se u zračenje. Termonuklearna reakcija će se nastaviti sve dok ne ponestane zaliha vodonika. Trenutno čine oko 60% Sunčeve mase. Takva rezerva bi trebala biti dovoljna za najmanje nekoliko milijardi godina.
Gotovo sva energija Sunca nastaje u njegovom središnjem dijelu, odakle se prenosi zračenjem, a zatim se u vanjski sloj prenosi konvekcijom. Efektivna temperatura solarne površine - fotosfere - je oko 6000 K.
Naše Sunce nije samo izvor svjetlosti i topline: njegova površina emituje tokove nevidljivih ultraljubičastih i rendgenskih zraka, kao i elementarne čestice. Iako količina topline i svjetlosti koju Sunce šalje na Zemlju ostaje konstantna tokom mnogo stotina milijardi godina, intenzitet njegovog nevidljivog zračenja značajno varira: zavisi od nivoa sunčeve aktivnosti.
Uočavaju se ciklusi tokom kojih solarna aktivnost dostiže svoju maksimalnu vrijednost. Njihova učestalost je 11 godina. U godinama najveće aktivnosti povećava se broj mrlja i baklji na površini Sunca, na Zemlji se javljaju magnetne oluje, povećava se jonizacija gornjih slojeva atmosfere itd.
Sunce ima primjetan utjecaj ne samo na prirodne procese kao što su vrijeme i Zemljin magnetizam, već i na biosferu - životinjski i biljni svijet Zemlje, uključujući i ljude.
Pretpostavlja se da je starost Sunca najmanje 5 milijardi godina. Ova pretpostavka se zasniva na činjenici da, prema geološkim podacima, naša planeta postoji najmanje 5 milijardi godina, a Sunce je formirano još ranije.
Algoritam za proračun putanje leta u ograničenu orbitu sa datim karakteristikama
Analizirajući rješenje (2.4) lineariziranog sistema (2.3), možemo zaključiti da orbitalne amplitude duž X i Y osa zavise jedna od druge linearno, a amplituda duž Z je nezavisna, dok se oscilacije duž X i Y javljaju sa ista frekvencija...
Algoritam za proračun putanje leta u ograničenu orbitu sa datim karakteristikama
Poznato je da se transfer u orbitu oko tačke libracije L2 sistema Sunce-Zemlja može postići izvođenjem jednog impulsa u niskoj Zemljinoj orbiti , , , . U stvari, ovaj let se izvodi u orbiti...
Zvezde i sazvežđa su jedno
U ovom odeljku ćemo pogledati kako zvezde/sazvežđa mogu da naškode i pomognu, i šta treba da očekujemo od Univerzuma. U 12. pitanju, “Mogu li zvijezde naškoditi ili pomoći?” mnogi su primetili da zvezde mogu da naškode...
Zemlja - planeta Sunčevog sistema
Sunce, centralno tijelo Sunčevog sistema, tipičan je predstavnik zvijezda, najčešćih tijela u Univerzumu. Kao i mnoge druge zvezde, Sunce je ogromna gasna lopta...
U ovom radu će se razmatrati kretanje svemirske letelice koja se nalazi u orbiti u blizini tačke libracije L1 sistema Sunce-Zemlja u rotirajućem koordinatnom sistemu, ilustrovanom na slici 6...
Simulacija orbitalnog kretanja
Svemirska letelica u blizini tačke libracije može biti u ograničenim orbitama nekoliko tipova, čija je klasifikacija data u radovima. Vertikalna orbita Ljapunova (slika 8) je ravna ograničena periodična orbita...
Simulacija orbitalnog kretanja
Kao što je navedeno u paragrafu 2.4, jedan od glavnih uslova pri izboru ograničene orbite u blizini tačke libracije L1, pogodne za svemirsku misiju koja se kontinuirano posmatra sa Zemljine površine...
Naš solarni sistem
Da biste razumjeli strukturu tako gigantskog objekta kao što je Sunce, morate zamisliti ogromnu masu vrućeg plina, koji je koncentriran na određenom mjestu u svemiru. Sunce ima 72% vodonika...
Površno proučavanje karakteristika Sunca
Sunce, centralno telo Sunčevog sistema, je vruća lopta gasa. Po masi je 750 puta veća od svih drugih tijela u Sunčevom sistemu zajedno...
Izrada modela nastanka Sunčevog sistema iz međuzvjezdanog plina na osnovu numeričkog modeliranja uzimajući u obzir gravitacionu interakciju čestica
Kao rezultat sprovedenih istraživanja (uključujući i ona koja nisu uključena u materijale ove publikacije), u okviru prihvaćenih osnovnih koncepata o formiranju Sunčevog sistema, predložen je model formiranja planetarnih tela...
Solarni sistem. Sunčeva aktivnost i njen uticaj na klimatski faktor planete
Devet velikih kosmičkih tijela, zvanih planete, kruže oko Sunca, svako u svojoj orbiti, u jednom smjeru - suprotno od kazaljke na satu. Zajedno sa Suncem čine Sunčev sistem...
Veze Sunca i Zemlje i njihov uticaj na ljude
Šta nam nauka govori o Suncu? Koliko je Sunce udaljeno od nas i koliko je veliko? Udaljenost od Zemlje do Sunca je skoro 150 miliona km. Lako je napisati ovaj broj, ali je teško zamisliti tako veliku udaljenost...
Sunce, njegov sastav i struktura. Solarno-zemaljske veze
Sunce je jedina zvijezda u Sunčevom sistemu oko koje se okreću drugi objekti ovog sistema: planete i njihovi sateliti, patuljaste planete i njihovi sateliti, asteroidi, meteoroidi, komete i kosmička prašina. Masa Sunca je 99...
Sunce, njegove fizičke karakteristike i uticaj na Zemljinu magnetosferu
Sunce, najbliža zvijezda Zemlji, obična je zvijezda naše Galaksije. To je patuljak glavne sekvence u Hertzsprung-Russell dijagramu. Pripada spektralnoj klasi G2V. Njegove fizičke karakteristike: · Masa 1...