Реферати

Реферат: Декілька слів про Сонце

Досягнення Узбекистаном національної незалежності. Філія Російської Економічної Академії ім. Г. В. Плеханова Кафедра "Гуманітарних і соціально-економічних дисциплін" РЕФЕРАТ Тема: Досягнення Узбекистаном національної незалежності.

Цивільно-правові терміни поняття, види, значення, умови застосування. Федеральне агентство по утворенню Державна освітня установа Вищого професійного утворення "Білгородський державний університет"

Представлення інформації в комп'ютері. Представлення текстової інформації в комп'ютері ЕОМ перших двох поколінь могли обробляти тільки числову інформацію, цілком виправдуючи свою назву обчислювальних машин. Лише перехід до третього покоління приніс зміни: до цього часу вже назріла нагальна потреба використання текстів.

Аналіз вірша ДО Я не унижусь перед тобою.... Аналіз вірша "ДО***" ("Я не унижусь перед тобою...") Автор: Лермонтов М. Ю. Любов займає важливе місце у творчості багатьох поетів. Велика увага цій темі приділяв і Михайло Юрійович Лермонтов.

Принадності культури. Принадності культури Автор: Зощенко М. М. Я завжди симпатизував центральним переконанням. Навіть от коли в епоху воєнного комунізму неп уводили, я не протестував. Неп так неп. Вам видней.

Там вихори полум'яні крутяться...

Михайло Ломоносов

Балерини в кольоровому оздобленні

Розвівають вуалей газ,

Це танець протуберанців -

C'est la dance des protuberances!

Семен Кирсанов

Сонце - це зірка, і його докладний опис є задачею зірковою, а не планетної астрономії. Тут же це небесне тіло розглядається в зв'язку з Землею і іншими планетами Сонячної системи. Матеріал викладався в ряді недавніх статей [Лейбахер і інш., 1985; Тверской, 1986; Кейлер, 1992; Соукер, 1992; Миронов, 1998 і інш.].

У Галактиці Сонце розташоване в 68 світлових роках від її площини і в 25000 світлових роках від її центра, тобто майже в площини Галактики і на півдороги до її середини [Де наше місце в Галактиці? 1996]. Це дуже важливий показник, оскільки саме тут проходить так званий радіус коротації - відстань від центра, де кутові швидкості зірок і хвильових спіральних гілок Галактики рівні. Ще можна сказати, що вся ця область знаходиться між двома спіральними гілками, тобто в спокійній області вдалині від місць сучасного звездообразования. Крім того, зірки тут утворять антициклон - вихрову структуру зі спокійним центром, де і розташовується в останні десятки мільйонів років Наша Сонячна система [Фридман, Хоружій, 1998]. Сонце рухається навколо центра Галактики з швидкістю порядку 200 км/з (цифра вказана по пам'яті, джерело відомостей забуте автором). Для околиць Сонця вказується також швидкість обертання газового диска навколо центра галактики в 200-300 км/з [Фридман, Хоружій, 1998]. У цей час Сонце разом з Сонячною системою прямує до сузір'я Геркулеса, що відкрите ще Вільямом Гершелем [Хоскин, 1986].

Від Сонця до найближчої зірки (Проксима Центавра) - 4,2 світлових року, або 9 460 000 000 000 км [Купер, Хенбест, 1998].

Маса Сонця в 330 000 раз більше маси Землі, а густина - менше, ніж у Землі (1,41 г/см3).

Екваторіальний діаметр - 1 392 000 км.

По зірковій класифікації, Сонце - це типовий жовтий карлик (спектральний клас G, підклас G2), яких у Всесвіті дуже багато [Миронов, 1998].

Сонце складається з:

ядра, в якому при температурі 14 мільйонів градусів в ході термоядерної реакції водень перетворюється в гелій (30% радіуси Сонця?);

зони променистого перенесення (зони переизлучения, або зони променистої рівноваги), де енергія термоядерних реакцій, переносячись від атома до атома, рухається до периферії Сонця (40% радіуси Сонця?);

конвективної зони, де велика маса речовини у вигляді гарячих струменів підіймається до поверхні Сонця і у вигляді охлаждаться струменів опускаються до зони променистого перенесення (30% радіуси Сонця, 1% маси Сонця); конвективні осередки називаються сверхгранулами (на відміну від фотосферних гранул).

Сонце оточене атмосферою, в якій розрізнюються:

фотосфера: видима поверхня Сонця товщиною в декілька сотень кілометрів, нагріта в середньому до 5780 градусів Цельсия; тут видно гранули, факели, плями;

хромосфера: яскраво світловий ободок навколо Сонця, який видно під час повного сонячного затьмарення; тут спостерігаються різні хромосферние явища - протуберанці, спикули, макроспикули; спикули - це вертикальні струмені іонізованого газу, що підіймаються під дією магнітного поля до 10 000 км і через декілька хвилин що опадають [Пилипа, 1999]; макроспикули схожі з ними, але грандіозніше, підіймаються до 40 000 км [Всесвіт, 1999]; протуберанці приблизно рівні по розмірах спикулам, але петлеобразни (це пов'язано з наявністю двох полюсів у магнітного поля), тримаються місяцями, а іноді раптово виходять за межі хромосфери і несуться від Сонця, перетворюючись в корональние викиди і викликаючи на Землі магнітні бурі і полярні сяйва [Пилипа, 1999]; протуберанець, видимий на фоні фотосфери - волокно; температура хромосфери - біля 10 000 градусів Цельсия, товщина - 10 000 км [Всесвіт, 1999];

сонячна корона: видно під час затьмарень як правильної або неправильної форми світлова область з радіусом в 2 - 3 Сонця; вигляд залежить від міри активності Сонця; корона не має чіткої межі і, за деякими даними, тягнеться до Плутона і далі; температура досягає 2 млн. градусів [Всесвіт, 1999], але це не відчувається через її розрідженість.

Одночасно на всій сонячній поверхні відбувається біля 30 тисяч вибухових подій тривалістю в декілька хвилин. Швидкість речовини, що викидається - до 150 км/з [Магнитогидродинамические процеси на Сонці, 1997].

Потік від Сонця заряджених частинок (протонів, електронів) називається сонячним вітром. Частинки відлітають від Сонця з швидкістю 3 000 000 км/години і створюють магнітні поля і електричні струми, тобто гелиосферу, в яку занурена вся Сонячна система. Частинки володіють високою енергією і небезпечні для людини в Космосі (поза земною атмосферою), але магнітне поле відкидає з околиць Сонця ще більш небезпечні галактичні промені (промені, виниклі при вибухах сверхнових зірок), оберігаючи від них Землю.

На поверхні Сонця видно окремі плями і групи плям. Вони холодніше іншої поверхні (трохи більше за 4000 г радусов Цельсия), але оточені більш гарячими "факелами", і сумарне випромінювання "плямистого" Сонця трохи вище, ніж в періоди без плям. Плями часто оточені "напівтемрявою", і в одній такій "напівтемряві" спостерігається відразу декілька плям. По плямах видно, що на екваторі Сонці обертається швидше (за 25 земних діб), ніж поблизу полюсів (за 35 земних діб). Плями викликані місцевими магнітними полями, які тимчасово не пропускають з глибин Сонця більш гарячу речовину. Тому часто бувають парні плями (два полюси магнітного поля). Плями існують від декількох днів до декількох місяців і по розмірах можуть перевершувати Землю і навіть Юпітер. У плямах недавно виявлена присутність водяних пар [Від Сонця "валить пару", 1998].

Висловлювалася думка, що на биоритми людини і тварин впливає не місячний місячний ритм, а звертання Сонця навколо осі в середньому за 27 днів [Бреус, 1998].

Життя Сонця підкоряється чіткому 22-річному ритму. Кожні 11 років магнітні полюса Сонця міняються місцями, що зв'язано із зміною активності Сонця, періодичною появою і зникненням плям на ньому, з хромосферними і подібними спалахами. Останній мінімум сонячної активності був в 1997 р., максимум - в 1990 р. Тоді майже все Сонце було плямистим. Перші плями циклу з'являються ближче до полюсів (в "помірних" областях), а потім концентруються у екватора. У періоди спокою Сонце меншає на 250 км (на 0,036%) [Коливання розмірів Сонця, 1996]. Всі сонячні цикли асиметричні: висхідна гілка в середньому 4,3 року, низхідна - 6,6 років (чи Буде черговий сонячний максимум рекордним? 1989). 11-літній цикл знайдений також у тау Кита, що має светимость 40% від сонячної [На тау Кита - як на Сонце, 1995]. Мабуть, циклічність пов'язана з нерівномірністю обертання зірок навколо своєї осі [Купер, Хенбест, 1998]. Також звертає на себе увагу схожість сонячного циклу (11 років) і періоду звертання Юпітера (трохи менше за 12 років) [зауваження автора]. Умовне тіло, що притягає Сонце як сукупність всіх планет, повинно обертатися від Сонця на такій відстані, де період звертання приблизно рівний 11 рокам [обчислення автора]. Важко звільнитися від враження, що 11-літній сонячний цикл зумовлений сукупним впливом планет Сонячної системи. Недавно закінчився XXII сонячний цикл, оскільки їх відлік ведеться з 1750-го року (нульовий цикл), коли на Сонці спостерігалися надзвичайно могутні спалахи [Кацова, Лівшиц, 1998].

Крім того, існує велика періодичність Сонця. Діаметр Сонця міняється з циклічністю в 250 років на 0,2%. Коли Сонце ширше, плям на ньому трохи менше [Зміна діаметра Сонця, 1988].

Сонце, таким чином, - одна із змінних зірок, хоч коливання светимости не перевищують 0,1 - 0,2%. Але це тільки у видимому діапазоні. А, наприклад, в рентгенівському діапазоні інтенсивність випромінювання міняється в 2 рази [Миронов, 1998]. Є також літературна вказівка [Кацова, Лівшиц, 1998], що повне рентгенівське випромінювання Сонця поза спалахами змінюється більш ніж в 300 раз при переході від днів з мінімальною до днів з максимальною активністю, що в кількісному відношенні суперечить попередній інформації, але в якісному відношенні підтверджує її. Видимо, автори говорять декілька про різне (сумарне випромінювання за періоди різної тривалості і т. п.).

Вплив 11-літнього сонячного циклу на земні об'єкти не доведений і, принаймні, сильно перебільшене. У зміні погоди начебто спостерігається 12-літній цикл, але він, ймовірно, є подвоєнням достовірно відкритого 5 - 7-літнього циклу, який зумовлений Ель-Ниньо, а не Сонцем [Бялко, Гамбургцев, 2000].

Сонце все цілком коливається, але дуже слабе, народжуючи складну структуру коливань - акустичні і внутрішні гравітаційні хвилі, тобто солнцетрясения [Лейбахер і інш., 1985].

Іноді на Сонці відбуваються вибухи (спалахи), породжуючі могутні потоки плазми. При подібних плазмових вибухах непропорційно велика енергія передається нікчемно малій частці частинок, які прискорюються при багаторазовому перетині фронту ударної хвилі. Так народжуються космічні промені сонячного походження. У земній атмосфері вони генерують "широкі атмосферні зливи" (так називають сукупність частинок атмосфери, енергію, що отримала "по шматочках" від частинок високих енергій). Спалахи на Сонці видно протягом 1 хвилини. Промені починають приходити через 10 - 15 хвилин прямо від Сонця, але максимум наступає через декілька годин через дифузне запізнювання (в цей час промені приходять звідусіль). У такі періоди з околиць Землі зникають космічні промені галактичного походження: "видуваються" з Сонячної системи сонячним вітром, що різко посилився [Тверской, 1986]. Спалахи на Сонці дають у Землі дозу опромінювання в 100 раз більше допустимої, і тому небезпечні для космонавтів, а жителів Землі захищають атмосфера і магнітне поле Землі [Улубеков, 1984].

Що буде з Сонцем і Землею в майбутньому?

Друзі! Ми живемо на зеленій Землі,

Бенкетуємо в ночі, зотліваємо в землі...

Мчіть, планети! Мчіть, мчіть!

Нічим не наситясь, ми згинемо у імлі.

Павло Антокольський

І, бути може, трохи залишилося віків,

Як на мир наш зелений і старий

Дико ринуться хижі зграї пісків

З палаючої юної Сахари.

Середземне море засипят вони,

І Париж, І Москву, І Афіни,

І ми будемо в небесні вірити вогні,

На верблюдах своїх бедуїни.

І коли, нарешті, кораблі марсіан

У земного виявляться кулі,

То побачать суцільний золотий океан

І дадуть йому ім'я: Цукор.

Микола Гумільов

Що ми є? - Так усього лише

Гра незрозумілої природи. Нас коли-небудь змиє

Палаючий зірковий прибій.

Галина Діцман

Вважається, що Сонцю 4,8 мільярдів років (за деякими даними - 4,5 мільярдів років). Воно виникло трохи раніше або в один і той же час з планетами Сонячної системи із загальної газово-пилевого хмари. Сонце - зірка другого зіркового покоління Нашої Галактики, і його хмара, що утворила виникла з речовини, викиненої зірками першого покоління, що вибухнули (тобто ця речовина сверхнових зірок, втримана полем тяжіння Нашої Галактики). При вибуху сверхнових зірок утвориться якась кількість важких елементів, і тому такі елементи є в Сонячній системі, хоч все одно переважають легкі елементи - водень, гелій. Оскільки важкі елементи необхідні для життя, іноді образно говорять, що всі ми - діти зірок, що вибухнули (життя не могло виникнути поблизу зірок першого покоління).

Передбачуваний початковий склад Сонця - 73% водні і 25% гелію (приблизно те ж співвідношення, що і при Великому Вибуху, породжувачі Наш Всесвіт, але з присутністю важких елементів). Раніше Сонце оберталося навколо своєї осі швидше, ніж зараз [Кацова, Лівшиц, 1998]. Надалі водень в сонячному ядрі почав вигоряти і перетворюватися в гелій. Потоки світла і сонячної плазми (іонізованої речовини) потекли від Сонця у всі сторони, і маса Сонця стала повільно меншати. Кількість гелію в ядрі стала зростати, і більш важке і компактне ядро збільшило свою температуру і посилило термоядерні реакції. Внаслідок цього Сонце стало світити трохи яскравіше і продовжує безперервно збільшувати светимость. При цьому обертання Сонця навколо осі трохи сповільнилося: енергія пішла на утворення корони і підтримку активних процесів в ній (сонячний вітер відносить вмороженние в нього магнітні поля, які до якоїсь висоти обертаються разом з Сонцем, а потім гальмуються, закручуються навколо Сонця і гальмують його, взаємодіючи з магнітними полями під поверхнею зірки) [Кацова, Лівшиц, 1998]. Гальмування зірки зірковим вітром приводить до зменшення конвективних потоків і зменшення поверхневої активності зірки, але не впливає на загальну активність.

Зараз светимость Сонця на 30% вище, ніж спочатку, а маса дещо поменшала [Що чекає Сонце і Землю? 1994]. Це привело до деяких змін в Сонячній системі. Через зменшення сонячної маси планети трохи відсунулися від Сонця, але, мабуть, все одно стали отримувати трохи більше світла.

Водневого палива Сонцю хватити ще на 5 мільярдів років [Всесвіт, 1999]. При цьому будуть відбуватися добре передбачувані події [Що чекає Сонце і Землю? 1994].

Через 1,1 мільярди років светимость Сонця зросте ще на 10%. Через 3,5 мільярдів - на 40%. Земля тоді, можливо, стане схожа на Венеру: водяна пара у верхніх шарах атмосфери розкладеться під дією світла на кисень і водень, легкий водень відлетить в Космос, вода зникне і перестане з дощами вимивати вуглекислий газ з атмосфери, він нагромадиться і визивет катастрофічне нагрівання поверхні планети за рахунок парникового ефекту. Зате в цей час можуть виникнути сприятливі умови для життя на Марсі (розтане вічна мерзлота, наповниться водою океан Бореаліс і т. д.). Наступні 6,4 мільярди років водень на Сонці буде вигоряти в оболонці гелієвого ядра. Потім температура в гелієвому ядрі, що збільшилося зросте до такої міри, що "загориться" гелій (з утворенням кисня і вуглеводу). Сонце при цьому збільшить светимость ще в 2 рази. Протягом 1,3 мільярдів років воно стане повільно розширятися і збільшить діаметр в 170 раз. При цьому поглинеться Меркурій. Землі це розширення не досягне. Крім того, від Сонця до цього часу залишиться тільки 72,5% сучасної маси, і Земля відсунеться. Наступить стабільна пауза тривалістю в 110 мільйонів років, яка зміниться подальшим швидким розширенням Сонця протягом 20 мільйонів років. Тоді Сонце досягне сучасної орбіти Землі і збільшить светимость в 5200 раз. Але маса Сонця становитиме тільки 59% сучасної, і Земля відсунеться аж до сучасного Марса і вціліє. Проте, температура на Землі досягне 1600 градусів Цельсия, і це буде рідка розплавлена планета. Коли гелій в ядрі вигорить, сонячний вітер здує оболонку Сонця. З цієї оболонки виникне так звана планетарна туманність. Такі туманності є навколо деяких зірок, що вигоріли, і раніше вважали, що з них утворяться планети, а насправді це "останні видихи вмираючих зірок". У центрі Сонячної системи, замість величезного червоного гігантського Сонця, залишиться білий карлик, що стисся з масою приблизно 0,6 від сучасною і дуже маленькою светимостью (за рахунок енергії поступового стиснення). Залишки Сонячної системи зануряться в холод і темряву. Наступить млява стабільність.