5. Radiația solară și efectul acesteia asupra Pământului ............................... ... ..15
Soarele joacă un rol crucial în viața Pământului. Sun nu numai lumină și căldură, ci, de asemenea, sursa originală de multe alte tipuri de energie (energie de petrol, cărbune, apă, vânt).
Doar o cinci sute de milioane de energie solara care ajunge planeta noastră. Dar chiar și aceste „firimituri“ din „masa“ solar este suficient pentru a hrăni și susține viața pe Pământ. Dar asta nu e tot. În cazul în care aceste „firimituri“ să-l folosească în mod eficient, puteți mai mult decât satisface nevoile de energie ale unei societăți moderne.
Cele mai multe cărți de astronomie spun că soarele - o stea obișnuită, „un reprezentant tipic al populației cosmosului.“ Dar este într-adevăr soarele în toate privințele un corp ceresc obișnuit? Potrivit astronom Gilermo Gonsalesa, Soarele nostru este unic.
Care sunt câteva dintre caracteristicile Soarelui, datorită care este în măsură să susțină viața?
Un pic de istorie
Soarele - cel mai familiar pentru fiecare corp ceresc. Sun a atras întotdeauna atenția oamenilor, dar acum oamenii de știință trebuie să recunosc că soarele este plină cu multe puzzle-uri.
Conceptul modern al Soarelui precedat de un drum vechi om dificil de la ignoranță la cunoaștere, de fenomenul la esența îndumnezirea soarelui la utilizarea practică a energiei sale. A existat un moment în care oamenii nu au știut nimic despre mărimea Soarelui, iar temperatura ei, starea materiei solare, și așa mai departe. D. Neștiind distanța față de Soare, anticii au luat dimensiunea aparentă a virtuale. Heraclit, de exemplu, a crezut că „soarele are o lățime de un picior uman,“ Anaxagora foarte incert recunosc că soarele poate fi mai mult decât pare, și a comparat-o cu peninsula Pelopones. A rămas imagine total neclară a naturii fizice a soarelui. Pitagoreici, de exemplu, el a atribuit planetelor și oferă o sferă de cristal. Unul dintre ucenicii lui Pitagora - Philolaus (... V î.Hr.), admite ideea mișcării Pământului, a crezut că Soarele nu are nici o legătură cu „focul central“ în jurul căruia este, în opinia sa, desigur, se rotește cu Pământul , luna si cinci planete (și corp ceresc fictiv - „Counter-Earth“) și care este invizibil pentru locuitorii pământului. Trebuie remarcat faptul că aceste reprezentări fanteziste ale mișcării Pământului nu poate fi amestecat cu primele presupuneri științifice despre mișcarea Pământului, care aparține, se pare că Aristarh Samos (III c. Î. E.), care a dat prima metodă pentru determinarea distanțelor relative de Soare si Luna . În ciuda rezultatelor nesatisfăcătoare obținute (sa constatat că soarele este în 19-20 ori mai departe de Pământ decât Luna), valoarea filosofică și științifică a lor foarte mare, așa cum a fost ridicată prima știință și parțial rezolvat problema de a determina distanța până la soare. Fără rezoluție fundamental corectă a acestei probleme ar putea fi vorba de stabilirea mărimii reală a soarelui. În al II-lea. BC. e. Gipparch găsește soarele paralaxă (adică, unghiul la care distanța de la raza Pământului vizibil la soare ..) Este 3, care corespunde distanței la el 1200 raze pământ, și a fost considerat cel mai bun, aproape o mie opt sute - de a lucra Kepler Hevelius , Halley, Huygens. Acesta din urmă (XVII, în.) Aparține determinarea cât mai precisă a distanței la soare (160 de milioane km.). Mai târziu, cercetătorii refuza detectarea direct paralaxei soarelui și sunt utilizate metode indirecte. De exemplu, o valoare destul de exactă a observațiilor paralaxa orizontale obținute de pe Marte sau Venus în opoziție în timpul trecerii sale peste discul solar.
În secolul XX. măsurarea cu succes a paralaxei solare efectuate atunci când asteroizi observații. precizie considerabilă în determinarea paralaxei solare a fost atins (p = 8, "790 ± 0", 001). paralaxa solară a fost măsurat și o varietate de alte metode, dintre care, făcute de oamenii de știință sovietici și americani au dovedit observațiile radar cele mai precise ale Mercur si Venus la începutul anilor '60.
Până la începutul secolului al XVII-lea. sunt renumite observații telescopice ale sunspots de Galileo, lupta sa pentru a dovedi că există pete pe suprafața Soarelui. A fost descoperit de rotație a soarelui, datele acumulate pe nuclee și spoturile penumbral detectate regiunea sunspot pe soare. Cu toate acestea, la fața locului pentru o lungă perioadă de timp a fost luată ca vârfurile munților sau produsele de erupții vulcanice. Mai mult de o jumătate de secol, a recunoscut teoria fantastică a lui William Herschel, el a propus în 1795, care sa bazat pe confirmat de alte cereri A. Wilson, care la fața locului - o depresiune în suprafața Soarelui. Conform teoriei Herschel, miezul interior al soarelui - rece, firma, corpul întunecat, înconjurat de două straturi: un strat exterior de nor - un fotosfera și interne - joacă rolul unui ecran de protecție (care protejează miezul de acțiunea fotosferă scuipă foc). pete umbră - acest lumen miez rece a soarelui prin straturile de nori si penumbra - lumenul interior al stratului de nor. Herschel a făcut următoarea concluzie generală din teoria sa: „Cu acest nou punct de vedere al Soarelui mi se pare extraordinar de maiestuos, imens și planeta luminos; Evident, aceasta este prima, sau mai precis, numai corpul principal în sistemul nostru. Cel mai probabil, este locuit, ca și celelalte planete, ființe, organisme care sunt adaptate la condițiile speciale existente pe această minge uriașă. " Cât de diferite aceste idei naive despre soare pe idei geniale despre natura luminii naturale Universitatea noastră.
Acum, oamenii de stiinta studiaza natura Soarelui, constata influența lor asupra Pământului, lucrează la problema aplicării practice a energiei solare inepuizabile. De asemenea, este important ca soarele - cea mai apropiata stea, singura stea din solar, sistemul. Prin urmare, prin studierea Soarelui, vom afla mai multe despre fenomene și procese inerente în stele și să ajungă la observarea detaliată a distanței imense de stele.
Soarele ca un corp ceresc
Soare - corpul central al sistemului solar - prezintă o minge de plasmă foarte fierbinte. Sun - cea mai apropiată stea de Pământ. Lumina de la ea vine la noi pentru 8⅓ minute.
Puterea radiației solare este foarte mare: este egal cu 3,8 • 20 octombrie MW. La Pământ devine o mică parte din energia solară este de aproximativ o jumătate de miliardime de. Aceasta susține într-o stare gazoasă în atmosfera Pământului, se încălzește în mod continuu pământul și apa, dă energia eoliană și cascade, oferă viața animalelor și a plantelor. Din energia solară este stocată în măruntaiele pământului sub formă de cărbune, petrol și alte minerale.
Vizibil de la diametrul solar Pământ este de aproximativ 0,5 °, distanța până la acesta este de 107 de ori mai mare decât diametrul său. În consecință, diametrul soarelui este de 1,392,000 km, care este de 109 ori mai mare decât diametrul Pământului.
Dacă vom compara numărul de imagini consecutive ale soarelui, putem vedea modul în care poziția părților, cum ar fi petele de pe disc. Acest lucru se datorează rotației soarelui. Soarele nu se rotește ca un corp solid. Spoturile care sunt aproape de ecuatorul Soarelui, înaintea spotului situat în latitudinile medii. În consecință, viteza de rotație a diferitelor straturi ale soarelui sunt diferite: regiunea ecuatorială a punctelor de soare au nu numai cel mai liniar, dar cea mai mare viteza unghiulară. Perioada de rotație a regiunilor ecuatoriale ale soarelui 25 zile, mai degrabă polar - 30.
Soarele este un corp în echilibru simetrie sferică. Pretutindeni echidistant față de centrul această minge condițiile fizice sunt aceleași, dar ele schimba vizibil pe măsură ce ajunge mai aproape de centru. Densitatea și presiunea este în creștere rapidă în profunzime, unde gazul este comprimat o presiune mai puternică a straturilor suprapuse. Prin urmare, temperatura crește, de asemenea, ca se apropie de centru. În funcție de modificările condițiilor fizice ale Soarelui pot fi împărțite în mai multe straturi concentrice, treptat, unul în celălalt.
In centrul Soarelui temperatura este de 15 grade. Mill și presiunea depășește sute de miliarde de atmosfere. Aici gazul este comprimat la o densitate de aproximativ 1,5 • 105 kg / m 3. Aproape toată energia soarelui este generată în zona centrală cu o rază de aproximativ ⅓ lumina soarelui. După ce straturile înconjoară porțiunea centrală, această energie este transferată la exterior. În timpul ultimei treimi din raza este zona de convectie. Cauza amestecare (convecție) în straturile exterioare ale soarelui este aceeași ca în ibric plin: cantitatea de energie furnizată de la încălzitor este mult mai mare decât cea care este dat de conductivitate termică. Prin urmare, substanța forțat în mișcare și începe să transfere căldură în sine.
Toate straturile discutate mai sus soarele nu este de fapt observabil. Existența lor este cunoscută, fie din calcule teoretice, fie pe baza unor dovezi circumstanțiale. Deasupra zonei de convectie situate straturi direct observabile Sun, numit atmosfera. Ele sunt mai bine înțelese, deoarece proprietățile lor pot fi deduse din observații.
Sunny atmosferă, de asemenea, este format din mai multe straturi diferite. Cea mai profundă și subtilă dintre ei - fotosfera, direct observate în spectrul vizibil continuu. Fotosfera - „sfera luminoasa“ Soare - stratul inferior al atmosferei sale, o mare parte din energia radiantă a primit de la soare. Grosimea fotosfera este de aproximativ 300 km. Cele mai profunde straturi ale fotosfera, astfel încât acestea sunt fierbinți. In exterior, straturile mai reci ale fotosfera pe fondul spectrului continuu format linii de absorbție Fraunhofer.
Un studiu al liniilor de Fraunhofer pentru a determina compoziția chimică a atmosferei solare. Pe Soare a găsit mai mult de 70 de elemente chimice. Nu „ceresc“ Soarele nu conține elemente. Cele mai comune elemente ale Soarelui - hidrogen (aproximativ 70% din masa totală a Soarelui) si heliu (29%).
În cea mai mare a atmosferei Pământului de calm în telescop se poate observa structura tipică granulară a fotosfera. Alternanța mici pete luminoase - pellet - mărimea aproximativ 1000 km, înconjurat de intervale întunecate creează impresia structurii celulare - granulare. Apariția de granulare, datorită în curs de desfășurare sub fotosfera prin convecție. pelete individuale de câteva sute de grade mai fierbinte din jur de gaz, și în câteva minute de distribuție a acestora peste discul solar variază. Modificări spectrale sunt orientative ale mișcării gazului în granule, similar convectiv: creșteri de gaz în granule, iar între ele - este omisă.