Выбор фона:
/ Новости сайта / Космос / Откуда берется энергия Солнца?
16.12.2015

Откуда берется энергия Солнца?

Оценка: 5.0    7325 68 Космос
11:56
Есть одна причина, по которой Земля является единственным местом в Солнечной системе, где существует и процветает жизнь. Конечно, ученые подозревают, что под ледяной поверхностью Европы или Энцелада может тоже существовать микробная или даже водная форма жизни, также ее могут найти и в метановых озерах Титана. Но до поры до времени Земля остается единственным местом, которое обладает всеми необходимыми условиями для существования жизни.

Одна из причин этому заключается в том, что Земля расположена в потенциально обитаемой зоне вокруг Солнца (так называемой «зоне Златовласки»). Это означает, что она находится в нужном месте (не слишком далеко и не слишком близко), чтобы получать обильную энергию Солнца, в которую входит свет и тепло, необходимые для протекания химических реакций. Но как именно Солнце обеспечивает нас энергией? Какие этапы проходит энергия на пути к нам, на планету Земля?

Ответ начинается с того, что Солнце, как и все звезды, может вырабатывать энергию, поскольку является, по сути, массивным термоядерным реактором. Ученые считают, что оно началось с огромного облака газа и частиц (т. е. туманности), которое коллапсировало под силой собственной тяжести — это так называемая теория туманности. В этом процессе родился не только большой шар света в центре нашей Солнечной системы, но и водород, собранный в этом центре, начал синтезироваться с образованием солнечной энергии.

Технически известный как ядерный синтез, этот процесс высвобождает огромное количество энергии в виде тепла и света. Но на пути из центра Солнца к планете Земля эта энергия проходит через ряд важных этапов. В конце концов, все сводится к слоям Солнца, и роль каждого из них играет важную роль в процессе обеспечения нашей планеты важнейшей для жизни энергией.

Ядро Солнца — это область, которая простирается от центра до 20-25% радиуса светила. Именно здесь, в ядре, производится энергия, порождаемая преобразованием атомов водорода (H) в молекулы гелия (He). Это возможно благодаря огромному давлению и высокой температуре, присущим ядру, которые, по оценкам, эквивалентны 250 миллиардам атмосфер (25,33 триллиона кПа) и 15,7 миллионам градусов по Цельсию, соответственно.

Конечным результатом является слияние четырех протонов (молекул водорода) в одну альфа-частицу — два протона и два нейтрона, связанных между собой в частицу, идентичной ядру гелия. В этом процессе высвобождается два позитрона, а также два нейтрино (что меняет два протона на нейтроны) и энергия.

Ядро — единственная часть Солнца, которая производит значительное количество тепла в процессе синтеза. По сути, 99% энергии, произведенной Солнцем, содержится в пределах 24% радиуса Солнца. К 30% радиуса синтез почти целиком прекращается. Остаток Солнца подогревается энергией, которая передается из ядра через последовательные слои, в конечном счете достигая солнечной фотосферы и утекая в космос в виде солнечного света или кинетической энергии частиц.

Солнце высвобождает энергию, преобразуя массу в энергию со скоростью 4,26 миллиона метрических тонн в секунду, что эквивалентно 38,460 септиллионам ватт в секунду. Чтобы вам было понятнее, это эквивалентно взрывам 1 820 000 000 «царь-бомб» — самой мощной термоядерной бомбы в истории человечества.
Зона лучистого переноса

Эта зона находится сразу после ядра и простирается на 0,7 солнечного радиуса. В этом слое нет тепловой конвекции, но солнечная материя очень горячая и достаточно плотная, чтобы тепловое излучение запросто передавало интенсивное тепло из ядра наружу. В основном она включает ионы водорода и гелия, испускающие фотоны, которые проходят короткое расстояние и поглощаются другими ионами.

Температура этого слоя пониже, примерно от 7 миллионов градусов ближе к ядру до 2 миллионов градусов на границе конвективной зоны. Плотность тоже падает в сто раз с 20 г/см³ ближе к ядру до 0,2 г/см³ у верхней границы.



Это внешний слой Солнца, на долю которого приходится все, что выходит за рамки 70% внутреннего радиуса Солнца (и уходит примерно на 200 000 километров ниже поверхности). Здесь температура ниже, чем в радиационной зоне, и тяжелые атомы не полностью ионизированы. В результате радиационный перенос тепла проходит менее эффективно, и плотность плазмы достаточно низка, чтобы позволить появляться конвективным потокам.

Из-за этого поднимающиеся тепловые ячейки переносят большую часть тепла наружу к фотосфере Солнца. После тог, как эти ячейки поднимаются чуть ниже фотосферической поверхности, их материал охлаждается, а плотность увеличивается. Это приводит к тому, что они опускаются к основанию конвективной зоны снова — где забирают еще тепло и продолжают конвективный цикл.

На поверхности Солнца температура падает до примерно 5700 градусов по Цельсию. Турбулентная конвекция этого слоя Солнца также вызывает эффект, который вырабатывает магнитные северный и южный полюса по всей поверхности Солнца.

Именно в этом слое также появляются солнечные пятна, которые кажутся темными по сравнению с окружающей область. Эти пятна соответствуют концентрациям потоков магнитного поля, которые осуществляют конвекцию и приводят к падению температуры на поверхности по сравнению с окружающим материалом.

Наконец, есть фотосфера, видимая поверхность Солнца. Именно здесь солнечный свет и тепло, излученные и поднятые на поверхность, распространяются в космос. Температуры в этом слое варьируются между 4500 и 6000 градусами. Поскольку верхняя часть фотосферы холоднее нижней, Солнце кажется ярче в центре и темнее по бокам: это явление известно как затемнение лимба.

Толщина фотосферы — сотни километров, именно в этой области Солнце становится непрозрачным для видимого света. Причина этого в уменьшении количества отрицательно заряженных ионов водорода (H-), которые с легкостью поглощают видимый свет. И наоборот, видимый свет, который мы видим, рождается в процессе реакции электронов с атомами водорода с образованием ионов H-.

Энергия, испускаемая фотосферой, распространяется в космосе и достигает атмосферы Земли и других планет Солнечной системы. Здесь, на Земле, верхний слой атмосферы (озоновый слой) фильтрует большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, но пропускает часть на поверхность. Затем эта энергия поглощается воздухом и земной корой, согревает нашу планету и обеспечивает организмы источником энергии.

Солнце находится в центре биологических и химических процессов на Земле. Без него жизненный цикл растений и животных закончился бы, циркадные ритмы всех земных существ были бы сорваны, и жизнь на Земле перестала бы существовать. Важность Солнца была признана еще в доисторические времена, и многие культуры рассматривали его как божество (и зачастую помещали его в качестве главного божества в свои пантеоны).

Однако только в последние несколько столетий мы начали понимать процессы, которые питают Солнце. Благодаря постоянным исследованиям физиков, астрономов и биологов, мы теперь можем понять, как Солнце производит энергию и как она проходит через нашу Солнечную систему. Изучение известной Вселенной с ее разнообразием звездных систем и экзопланет также помогает нам провести аналогию с другими типами звезд.

 

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 68

1 2 3 4 »
0  
Ramzes 17.12.2015 07:36 [Материал]
Теория современных учёных, является натянутой за уши на те знания которые они имели по состоянию на момент первого ядерного взрыва, таким образом обнаружили высокоэнергетический процесс, ядерную реакцию деления ядер и до этого существовавшая теория Канта Лапласа обрела высокоэнергетическую "оболочку", солнце построилось под знания учёных.
На текущий момент эта теория не выдерживает критики.
1. Газовое облако - не имеет поверхности и это факт.
2. Недавние измерения солнца (была здесь опубликована статья) Оказалось круглее чем предполагали ранее учёные. Ничего себе газовое облако практически абсолютно круглое - где это видано.
3. Основным составляющим солнца по мнению учёных является водород - это является полнейшим бредом, это только конечный результат ядерного распада и не более.
4. В теории говорится про гравитацию, что атомы водорода за счёт сил гравитации притягиваются и "сливаются" в атом гелия. Дело в том что давно уже известно, что за гравитацию отвечает элементарная частица класа барионов - НЕЙТРОН (можно посмотреть в Российской энциклопедии, и в Википедии), а атом водорода и молекула водорода в своём составе не имеют нейтрона, она состоит только из протона и электрона - это кстати проходят ещё в школе на уроках химии. Соответственно водороду абсолютно "наплевать" на гравитацию. И именно по этой причине водород самый распространённый газ/элемент во вселенной.
5. Всё что знают учёные о составе солнца, они узнали при помощи спектрометра, т.е. прибора который способен анализировать свет идущий от солнца. Загвоздка состоит в том, что этот прибор может "сказать" только о составе поверхности солнца, а там помимо водорода, гелия есть в огромном количестве и металлы и другие тяжёлые химические элементы, которые по не понятным причинам не принимаются к теоретическим расчётам. Т.е. по факту теория водородного солнца построена на данных внешнего слоя, а о внутреннем устройстве и тем более о химическом составе ядра солнца, учёные не имеют ни малейшего представления. Эта теория о водородном солнце - не более чем предположение основанное на не полных данных о предмете изучения. Это как в математике, если исходные данные не верны, то и результат будет не верный. Что мы и имеем на текущий момент как неоспоримый факт.
0  
Bad4 16.12.2015 21:26 [Материал]
Придется признаться, что твои ошибки человека, это мои ошибки бога. Только я твои вижу и в них вижу свой титанический труд , который идет насмарку. Ладно, отдыхай. Пойду будить другое Я. smile
0  
kiskamau 16.12.2015 20:53 [Материал]
Мощно и правильно.
0  
Bad4 16.12.2015 20:47 [Материал]
Кого? Тебя , соседнюю галактику. Это уже было. Мне не это даст ничего нового.
Хотя если ты очень хочешь ...
А вообще дело хуже некуда. Раньше люди хоть спрашивали , мол зачем все это? А последние 5000 временных отрезков все фокусы просят...
Или начнут друг-друга по морде и обе стороны просят спасти и воздать...
0  
Bad4 16.12.2015 20:24 [Материал]
smile С вами людьми всегда так. Пока не прижмет. А как только... Так сразу... Лишний раз убеждаюсь , что этот проект зашел в тупик. И что характерно винить то некого...
0  
Елена 16.12.2015 20:10 [Материал]
Улыбнуло smile

Люди не знают собственной земли и не знают собственного тела. Не знают досконально то, что , образно говоря, можно потрогать)) но со знанием рассуждают о из чего состоят звезды. smile

кто в лес, кто по дрова: кто уверяет, что это портал, кротовая нора, кто - -то видит в солнце проявленного бога,... теперь вот змееподобная сущность с Высшим разумом biggrin Но главное - все являют себя истиной в последней инстанции. priest first doctor
0  
renmilk11 16.12.2015 20:00 [Материал]
так выглядят ядра. Как одно целое.
0  
Bad4 16.12.2015 20:00 [Материал]
Ну, чтож . Поздравляю. Нашла. Можешь преклонить колени. Я Тот, кого мои создания привыкли назвать кратко - Бог. Самый обычный Бог. Я, та самая честь тебя из которой ты черпаешь, а ты, та часть меня на которую я трачу.
Хотя... Да не... Преклоняй, порой это даже забавно ,бессмысленно но забавно..
0  
sUFOs 16.12.2015 19:46 [Материал]
А что делать, если нет никакого желания кого-то ставить на колени или ещё куда-нибудь? Вдруг резко отпало...

tera виноват (кто-то должен быть виновен) gossip
0  
tera 16.12.2015 19:48 [Материал]
cool

Потому как не лыком шит, и не шиком брит...
0  
sUFOs 16.12.2015 19:30 [Материал]
ладно, мне тера всё чётко объяснил... спокойно.... но за здоровьем следи.
0  
tera 16.12.2015 19:51 [Материал]
- Вау, я исцелил!

1-10 11-20 21-30 31-37
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

ТОП Новостей
Материалов за сегодня нет.
Разговоры у камина
Календарь