Kuidas Päike Töötab

{h1}

Päike soojendab meie planeeti iga päev, annab valguse, mida me näeme ja mis on vajalik maa elu jaoks. Lugege päikest.

Millal viimane kord, kui te vaatasite ülespoole ja imestati salapärasel, eluandvale jõule, mis on päike?

Kui te arvate, et kogu nägemis-pa-sun-make-you-go-pime asi (mis on tõepoolest tõsi), siis te tõenäoliselt ei tee palju päikesekaitset. Kuid see on tõeline imetlus: päike soojendab meie planeeti iga päev, annab valguse, mida me näeme ja mis on vajalik eluks Maal. See võib põhjustada ka rakusurma ja paneb meid pimedaks. See võiks sobida 1,3 miljoni maakera oma kera allikaks [allikas: SpaceDaily]. See toodab luuletusväärseid päikeseloojanguid ja nii palju energiat kui 1 triljoni megatoni pomme iga sekundi järel [allikas: Boston Globe].

Kõik see ja meie päike on lihtsalt tavaline vana keskmine täht, universaalsed standardid. See on tõesti lihtsalt lähedus, mis muudab Maa jaoks nii erilise. Me ei oleks siin, kui päike pole nii lähedal.

Niisiis, kui lähedal on päike? Ja kui palju ruumi on vaja, et hoida kokku 1,3 miljonit maad? Ja kui me selle juures oleme:

  • Kui päike asub ruumi vaakumis, kuidas see põleb?
  • Mis hoiab kogu selle gaasi lekke kosmosesse?
  • Miks päike väljastab päikesekiirgust?
  • Kas päike kunagi lõpetab põletamise? (Ja kui jah, siis millal ja mis juhtub Maa ja selle elanikega?)

Käesolevas artiklis uurime meie lähima tähe põnevat maailma. Vaatame päikese osi, selgitame välja, kuidas see muudab valguse ja kuumuse ning uurib selle peamisi omadusi.

Päike on põletatud üle 4,5 miljardi aasta. See on tohutu gaasi kogum, peamiselt vesinik ja heelium. Kuna see on nii massiivne, on tal suur tohutu raskusjõu, piisavalt gravitatsiooniline jõud, mis hoiab kokku selle vesiniku ja heeliumi kokku (ja hoidke kõiki planeete oma orbiidil päikese käes).

Me ütleme, et päike põleb, kuid see ei põle nagu puidupõletused. Selle asemel on päike hiiglaslik tuumareaktor.

Päikeseosad

Joonis 1. Ülevaade päikese osadest. Kõik põlevad, päikesepaiste ja tähtsus on kõik korrastatud SOHO piltidelt.

Joonis 1. Ülevaade päikese osadest. Kõik põlevad, päikesepaiste ja tähtsus on kõik korrastatud SOHO piltidelt.

-

Päike on täht, nagu ka teised tähed, mida me öösel näeme. Erinevus on vahemaa - teised tähed, mida me näeme, on helesaastat eemal, samal ajal kui meie päike on vaid umbes 8 minuti kaugusel - tuhandeid kordi lähemal.

-Officially, päike klassifitseeritakse G2-tüüpi tähte vastavalt selle temperatuurile ja lainepikkustele või spekter valgust, mida see kiirgab. Seal on palju G2-sid ja Maa päike on vaid üks miljarditest st-arsidest, mis orbiidivad meie galaktika keskpunkti ja koosnevad samast ainest ja komponentidest.

T-päike koosneb gaasist. Sellel pole kindlat pinda. Siiski on sellel endiselt määratletud struktuur. Päikese kolm peamist struktuurilist ala on näidatud ülemises pooles Joonis 1. Nad sisaldavad:

  • Tuum -- Päikese keskus, mis koosneb 25% raadiusest.
  • Radiatiivne tsoon - tuumaga kohe ümbritsev sektsioon, mis koosneb 45% raadiusest.
  • Konvektiivne tsoon -- Päikese äärepoolseim ring, mis koosneb 30% raadiusest.

Päikese pinnast on atmosfäär, mis koosneb kolmest osast, mis on kujutatud joonisel Joonis 1:

  • Fotopesa - Päikese atmosfääri sisemine osa ja ainus osa, mida me näeme.
  • Kromosfäär - fosfääri ja korooni vaheline ala; kuumem kui fotosfäär.
  • Corona - äärmiselt kuum äärepoolseim kiht, ulatudes väljapoole mitu miljonit miili kromosfäärist.

-Kõik suuremaid päikesepaistelisi tunnuseid võib seletada tuumareaktsioonidega, mis toodavad selle energiat, magnetilistest väljadest, mis tulenevad gaasi liikumisest ja selle tohutu raskusastmest.

See algab tuumikust.

Päikese sisustus: Core

28. oktoobril 2003 Sunspot 486-s purskis võimsat päikesepõletust. Päikesega saadeti röntgenkiirgusid, mis reisisid valguse kiirusega Maa suunas, põhjustades raadiotormide iososphere.

28. oktoobril 2003 Sunspot 486-s purskis võimsat päikesepõletust. Päikesega saadeti röntgenkiirgusid, mis reisisid valguse kiirusega Maa suunas, põhjustades raadiotormide iososphere.

Tuum algab keskelt ja ulatub väljapoole, hõlmates 25 protsenti päikese raadiusest. Selle temperatuur on üle 15 miljoni kraadi Kelvin [allikas: Montana]. Tuumikus tõmbab gravitatsioon kogu massi sissepoole ja loob intensiivse surve. Rõhk on piisavalt kõrge, et vesiniku aatomit ühendada tuuma fusioonreaktsioonides - me püüame siin maa peal emuleerida. Heelium-4 ja energia moodustamiseks kasutatakse mitmes etapis kahe vesiniku aatomit:

  1. Kaks prootoni moodustavad deuteeriumi aatomi (vesiniku aatom ühe neutroniga ja ühe prootoniga), positron (sarnane elektroniga, kuid positiivse laenguga) ja neutriin.
  2. Prooton ja deuteeriumiaatom ühendavad heeliumi-3 aatomi (kaks ühe neutroniga prootoni) ja gammakiirgust.
  3. Kaks heeliumi-3 aatomit moodustavad heelium-4 aatomi (kaks prootonit ja kaks neutronit) ja kaks prootonit.

Need reaktsioonid moodustavad 85 protsenti päikeseenergiast. Ülejäänud 15 protsenti pärineb järgmistest reaktsioonidest:

  1. Heelium-3 aatom ja heelium-4 aatom ühendavad berüllium-7 (neli prootonit ja kolme neutronit) ja gammakiirgust.
  2. Berüllium-7 aatom lööb elektroniks, et saada liitium-7 aatom (kolm prootoni ja neli neutronit) ja neutriin.
  3. Liitium-7 ühendab prootoniga, moodustades kaks heeliumi-4 aatomit.

-Heliumi-4 aatomid on vähem massiivsed kui kaks vesinikuaatomit, mis protsessi alustasid, nii et massi erinevus teisendatakse energiaks, nagu kirjeldas Einsteini relatiivsusteooria (E = mc²). Energia kiirgub mitmesugustes valguse vormides: ultraviolettkiirgus, röntgenkiired, nähtav valgustus, infrapuna, mikrolained ja raadiolaine.

Päike kiirgab ka pingestatud osakesi (neutriinod, prootonid), mis moodustavad päikese tuul. See energia tabab Maad, kus see soojendab planeedi, juhib meid ilma ja annab energiat kogu eluks. Enamik kiirgusest või päikesepärast tuule ei kahjusta meid, sest Maa atmosfäär kaitseb meid.

Päikese sisustus: kiirgus- ja konvektiivsed tsoonid

Pärast südamiku katmist on aeg pikendada päikese struktuuri väljapoole. Edasi on radiatiivsed ja konvektiivsed tsoonid.

The kiirgustihedus ulatub südamikust väljapoole, moodustades 45 protsenti päikese raadiusest. Selles tsoonis kulgevad südamikust energia läbi footonid või valguse üksused. Nagu üks footon on valmistatud, liigub see umbes 1 mikroni (1 miljonist meetrist) enne, kui see imab gaasimolekul. Imendumise järel gaasimolekul kuumutatakse ja taastab teise sama lainepikkusega fotoni. Eemaldatav footon liigub teise mikroni, enne kui see imendub teise gaasimolekuliga ja tsükkel kordub ennast; Iga fotoni- ja gaasimolekuli interaktsioon võtab aega. Ligikaudu 1025 absorptsioonid ja re-emissioonid toimuvad selles tsoonis enne, kui footon jõuab pinnani, nii et südamikus tehtud fotoni ja pinnale jõudva signaali vahel on märkimisväärne ajutine viivitus.

The konvektiivne tsoon, mis on viimane 30-protsendiline päikese raadius, domineerivad konvektsioonivoolud, mis kannavad energiat pinnale väljapoole. Need konvektiivvoolud on kuumade gaaside liikumised laheda gaasi kukkumise kõrval, ja see näeb välja selline, nagu läikiv kiht vees. Konvektiivvoolud suruvad fotone väljapoole pinnale kiiremini kui tuuma- ja kiirgustsoonis esinev kiirgusülekanne. Kui nii palju põletikuliste ja gaasimolekulide vahelisi koosmõjusid radiatiiv- ja konvektsioonitsentrutel toimub, võtab see pinna pääsemiseks foton umbes 100 000 kuni 200 000 aastat.

Pühap faktid
  • Keskmine kaugus Maast: 93 miljonit miili (150 miljonit kilomeetrit)
  • Raadius: 418 000 miili (696 000 kilomeetrit)
  • Mass: 1,99 x 1030 kilogrammid (330 000 maa massi)
  • Meik (massi järgi): 74% vesinikust, 25% heeliumist, 1% muudest elementidest
  • Keskmine temperatuur: 5800 kraadi Kelvin (pind), 15,5 miljonit kraadi Kelvin (tuum)
  • Keskmine tihedus: 1,41 grammi ühe cm kohta3
  • Maht: 1,4 x 1027 kuupmeetrit
  • Pöörlemisperiood: 25 päeva (keskel) kuni 35 päeva (postid)
  • Kaugus linnutee keskmest: 25 000 valgusaastat
  • Orbitaalkiirus / periood: 138 miili sekundis / 200 miljonit aastat

Päikese atmosfäär

Lõpuks oleme jõudnud pinna poole. Lähme läbi atmosfääri. Nii nagu Maa, päike leiab atmosfääri. Kuid päike on koosseisus fosfhere, kromosfäär ja koronaator.

The fotosfäär on madalaim päikese atmosfääri piirkond ja see piirkond, mida me näeme. "Päikesepind" viitab tavaliselt fotosessioonile, vähemalt tingimustes. See on 180-240 miili (laius 300-400 km) ja selle keskmine temperatuur on 5800 kraadi Kelvin. Tundub, et see on granuleeritud või kihisev, sarnaselt veekogumispinna pinnale. Nurgad on konvektsioonvoolu rakkude ülemised pinnad all; iga granulatsioon võib olla lai 600 kilomeetrit (1000 kilomeetrit). Kui me läheme läbi fotosfääri, langeb temperatuur ja gaasid, kuna need on jahedamad, ei eralda nii palju valguse energiat. See muudab need inimese silmale vähem läbipaistmatuks. Seepärast tundub fotosessiooni välimine serv pimedaks, nimega jäseme tumeneb mis moodustab päikesepinna selge terava serva.

The kromosfäär ulatub fosfääri kohal umbes 1200 miili (2000 kilomeetrit) ulatuses. Temperatuur tõuseb üle kogu kromosfääri alates 4500 kraadi Kelvinist kuni umbes 10 000 kraadi Kelvini kraadini. Arvatakse, et kromosfääri kuumutatakse konvektsioonis oleva fotosfääri kaudu. Kuna fosfaadil on gaasid, tekitavad need šokaalid, mis soojendavad ümbritsevat gaasi ja saadavad selle läbi kromosfääri läbi miljoneid väikeseid kuuma gaasi auke spicules. Iga spicule tõuseb ligikaudu 3000 miili (5000 kilomeetrit) fotosfääri kohal ja kestab vaid paar minutit. Spicules võivad samuti liikuda päikesekiirguse magnetvälja joontega, mis on tehtud päikese käes olevate gaaside liikumisel.

The koronaator on päikese viimane kiht ja ulatub teistest sfääridest mitu miljonit miili või kilomeetrit väljapoole. Seda saab kõige paremini näha päikeseklambris ja päikese röntgenpildi piltidel. Krona temperatuur on keskmiselt 2 miljonit kraadi Kelvin. Kuigi keegi pole kindel, miks kroon on nii kuum, arvatakse, et see on põhjustatud päikese magnetismist. Koroonil on heledad alad (kuumad) ja nn tumedad alad koronaatori augud. Koronaalsed avad on suhteliselt lahedad ja arvatakse olevat alad, kus põlevad päikese tuule osakesed.

T-hrough teleskoobi pilte näeme mitmeid huvitavaid päiksefunktsioone, mis võivad siin Maal mõjutada. Vaatame kolme neist: päikesepaisteid, päikesepõletusi ja päikesepõletusi.

Päikese omadused: päikesepaiste, päikeseenergia ja päikesepõletik

Pärast mitut päikse päikest mitut nädalat ilmnes 23. septembril 2008 uus päikesepaiste, mis tähistas uut päikesekiirust.

Pärast mitut päikse päikest mitut nädalat ilmnes 23. septembril 2008 uus päikesepaiste, mis tähistas uut päikesekiirust.

Loomulikult on sfäärid kaunistatud huvitavate omaduste ja tegevusega. Me vaatame neid siin.

Tume jahedad alad kutsuti päikesepaisteid ilmuvad fotosessioonile. Päikesekujulised ained on alati paaris ja on intensiivsed magnetväljad (umbes 5000 korda suurem kui Maa magnetväli), mis läbivad pinna.Väljarullid lahkuvad ühe sunspoki kaudu ja sisenevad uuesti läbi teise. Magnetvälja põhjustab gaaside liikumine päikese käes.

Sunspot aktiivsus toimub 11-aastase tsükli osana, mida nimetatakse päikesekütuseks, kus on olemas maksimaalse ja minimaalse aktiivsuse perioodid.

Ei ole teada, mis põhjustab seda 11-aastast tsüklit, kuid on esitatud kaks hüpoteesi:

  • Pöördmete ebaühtlane pöörlemine moonutab ja keerleb magnetvälja jooned sisemuses. Pööratud väljad read murduvad läbi pinna, mis moodustab päikesekiirguse paari. Lõppkokkuvõttes purunevad väljad jooned ja päikesepaiste aktiivsus väheneb. Tsükkel algab uuesti.
  • Suurte torude torud ümbritsevad päikesekuivatust kõrgetel laiuskraadidel ja hakkavad liikuma suunas ekvaatorisse. Kui nad üksteisega rullivad, moodustavad nad laigud. Kui nad jõuavad ekvaatorini, siis lagunevad ja pühapunktid langevad.

- Vahel hakkavad kromosfääri gaaside pilved tõusma ja suunama piki magnetilist joont päikesepalli paaridelt. Need gaasi kaared on kutsutud päike prominentsid.

Prominentsid võivad kesta kaks kuni kolm kuud ja võivad ulatuda kuni 30 000 miili (50 000 kilomeetrit) või üle selle päikesepinna kohal. Selle kõrguseni jõudmisel võivad nad paiskuda paariks minutiks tunnini ja saata suure hulga materiaalse võidusõidu läbi koroona ja väljapoole kosmosesse kiirusega 600 miili sekundis (1000 kilomeetrit sekundis); need väljaheid kutsutakse koronaaside massi väljavool.

Mõnikord keerulistes päikesekiirguse rühmades ilmnevad järsud, vägivaldsed plahvatused päikest. Neid kutsutakse päikesekiirgused.

Arvatakse, et päikesepõletiid põhjustavad järsud magnetvälja muutused piirkondades, kus päikese magnetvälja kontsentreeritakse. Nendega kaasneb gaasi, elektronide, nähtava valguse, ultraviolettkiirguse ja röntgenkiirguse eraldumine. Kui see kiirgus ja need osakesed jõuavad Maa magnetvälja, siis nad suhtuvad sellega postides, et toota auroras (borealis ja australis). Päikesepõletid võivad samuti katkestada side, satelliidid, navigatsioonisüsteemid ja isegi elektrivõrgud. Kiirgus ja osakesed ioniseerivad atmosfääri ja takistavad raadiolainete liikumist satelliitide ja maa vahel või maa ja maa vahel. Ioonistatud osakesed atmosfääris võivad põhjustada elektrivoolu elektrivoolu ja põhjustada võimsust. Need voolutugevused võivad ülekanduda elektrivõrku ja põhjustada elektrikatkestusi. Saate rohkem teada saada päikesepõletuse kiirgustest lugedes. Kas äärmiselt võimas päikesepõletus hävitab kogu Maa elektroonika?

Kogu see tegevus nõuab energiat, mis on piiratud pakkumisel. Lõpuks põleb päike kütust.

Päikese saatus

Kui meie päike muutub punase hiiglasse, siis on selle raadius umbes 100 korda suurem kui praegu. Planetaarlõunad on päikesekauguste tähtede säilmed, mis on jõudnud oma punase hiiglasliku etapi lõpuni.

Kui meie päike muutub punase hiiglasse, siis on selle raadius umbes 100 korda suurem kui praegu. Planetaarlõunad on päikesekauguste tähtede säilmed, mis on jõudnud oma punase hiiglasliku etapi lõpuni.

-T-päike on särav umbes 4,5 miljardit aastat [allikas: Berkeley]. Päikese suurus on tasakaal tuule sulandumise energia vabanemise väliskülje ja sisemise raskusjõu tõmbamise vahel. Rohelise 4,5 miljardi aasta jooksul on päikese raadius ligikaudu 6 protsenti suurem [allikas: Berkeley]. Sellel on piisavalt vesinikkütust, mis "põleb" umbes 10 miljardi aasta jooksul, see tähendab, et see on jäänud veidi üle viie miljardi aasta ning selle aja jooksul jätkab see sama määra laienemist [allikas: Berkeley].

Kui südamik otsas vesinikkütust, langeb see raskusjõu massi järgi; siiski tekib ülemine kihis vesinik sulandumine. Kuna tuum lepingud, siis soojeneb ja see soojendab ülemiste kihtide põhjustab neid laiendada. Kui välimised kihid laienevad, suureneb päikese raadius ja see muutub a punane hiiglane, vanameelne täht.

Punase hiiglasliku päikese raadius on 100 korda suurem kui praegu, maa peal, mis asub otse Maa orbiidilt, nii et Maa satub punase hiiglasliku päikese sügavusele ja aurustub [allikas: NASA]. Mõni hetk pärast seda muutub tuum piisavalt kuumaks, et põhjustada heeliumist süsinikku.

Kui heeliumi kütus on ammendunud, südamik laieneb ja jahutatakse. Ülemised kihid laiendavad ja väljuvad materjali.

Lõpuks südamik jahtub a valge kääbus.

Lõpuks edastab see veelgi peaaegu nähtamatuks must kääbus. Kogu protsess kestab mitu miljardit aastat.

Nii et järgmise mitme miljardi aasta jooksul on inimkond ohutu - vähemalt päikese olemasolu poolest. Teised petturid on keegi arvata.

Lisateavet päikese ja sellega seotud teemade kohta vaadake linkide järgmisel lehel.


Video Täiendada: #082 Aare Baumer: Kuidas saab päikesest tekkida äike?.




Uurimistöö


Mitu Tähte On Universumis?
Mitu Tähte On Universumis?

Välk On Ikkagi Suuresti Salapärane
Välk On Ikkagi Suuresti Salapärane

Teadusuudised


Vaadake, Kuidas Langevad Iguaanid! Bomb Cyclone Langeb Külmutatud Võlad
Vaadake, Kuidas Langevad Iguaanid! Bomb Cyclone Langeb Külmutatud Võlad

Ancient Papyrus Avas Galeni Hullu Teooria
Ancient Papyrus Avas Galeni Hullu Teooria "Hüsteerilise Sepsuse Kohta"

Nobeliumi Faktid
Nobeliumi Faktid

Mis Teeb Vere Lugu? Uuring Vaatab Lugejate Aju
Mis Teeb Vere Lugu? Uuring Vaatab Lugejate Aju

Angelina Jolie & Rinnavähk: Millised Võimalused On Naiste Suure Riskiga?
Angelina Jolie & Rinnavähk: Millised Võimalused On Naiste Suure Riskiga?


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com