خورشید چه همراهی دارد. ماهواره های طبیعی سیارات منظومه شمسی
> خورشید از چه چیزی ساخته شده است
دریابید ، خورشید از چه چیزی ساخته شده است: شرح ساختار و ترکیب ستاره ، شمارش عناصر شیمیایی ، تعداد و ویژگی های لایه ها با عکس ، نمودار.
از نظر زمین ، خورشید شبیه یک توپ صاف از آتش است و قبل از اینکه گالیله کمیک لکه های خورشیدی را تشخیص دهد ، بسیاری از ستاره شناسان معتقد بودند که بدون نقص کاملاً شکل گرفته است. ما اکنون این را می دانیم خورشید تشکیل شده استاز چندین لایه مانند زمین که هر کدام عملکرد خاص خود را انجام می دهند. این ساختار عظیم کوره مانند خورشید ، تامین کننده تمام انرژی مورد نیاز روی زمین برای زندگی روی زمین است.
عناصر خورشید چیست؟
اگر می توانید یک ستاره را جدا کنید و مقایسه کنید عناصر تشکیل دهنده، می فهمید که ترکیب 74٪ هیدروژن و 24٪ هلیوم است. همچنین ، خورشید از 1 oxygen اکسیژن تشکیل شده است ، و 1 remaining باقیمانده چنین است عناصر شیمیاییجداول تناوبی مانند کروم ، کلسیم ، نئون ، کربن ، منیزیم ، گوگرد ، سیلیکون ، نیکل ، آهن. ستاره شناسان معتقدند که عنصر سنگین تر از هلیوم فلز است.
همه این عناصر خورشید چگونه به وجود آمده اند؟ در نتیجه مهبانگهیدروژن و هلیوم ظاهر شد. در ابتدای شکل گیری جهان ، اولین عنصر ، هیدروژن ، از ذرات اولیه بوجود آمد. به دلیل دما و فشار زیاد ، شرایط جهان مانند هسته یک ستاره بود. بعدها ، هیدروژن در هلیوم سنتز شد در حالی که جهان دمای بالای مورد نیاز برای ادامه واکنش همجوشی را داشت. نسبتهای موجود هیدروژن و هلیوم ، که اکنون در جهان وجود دارد ، پس از انفجار بزرگ ایجاد شد و تغییر نکرد.
بقیه عناصر خورشید در ستارگان دیگر ایجاد شده اند. در هسته ستارگان ، فرآیند ادغام هیدروژن به هلیوم به طور مداوم در حال انجام است. پس از توسعه تمام اکسیژن در هسته ، آنها به همجوشی هسته ای عناصر سنگین تر مانند لیتیوم ، اکسیژن ، هلیوم می روند. بسیاری از فلزات سنگین موجود در خورشید در پایان عمر خود در ستارگان دیگر شکل گرفتند.
سنگین ترین عناصر ، طلا و اورانیوم ، هنگامی بوجود آمدند که ستارگان چندین برابر اندازه خورشید ما منفجر شدند. در کسری از ثانیه تشکیل سیاهچاله ، عناصر با سرعت زیاد به هم برخورد کرده و سنگین ترین عناصر تشکیل شده اند. انفجار این عناصر را در سراسر جهان پراکنده کرد ، جایی که آنها به تشکیل ستارگان جدید کمک کردند.
خورشید ما عناصر ایجاد شده توسط بیگ بنگ ، عناصری از ستارگان در حال مرگ و ذراتی را که در نتیجه انفجار جدید ستارگان ظاهر شده اند ، در خود جمع آوری کرده است.
خورشید از چه لایه هایی تشکیل شده است؟
در نگاه اول ، خورشید فقط یک توپ هلیوم و هیدروژن است ، اما یک مطالعه عمیق تر نشان می دهد که از لایه های مختلف تشکیل شده است. هنگام حرکت به سمت هسته ، دما و فشار افزایش می یابد ، در نتیجه لایه هایی ایجاد می شود ، زیرا در شرایط مختلف هیدروژن و هلیوم ویژگی های متفاوتی دارند.
هسته خورشیدی
بیایید حرکت خود را در امتداد لایه ها از هسته تا لایه بیرونی ترکیب خورشید آغاز کنیم. در لایه داخلی خورشید - هسته ، دما و فشار بسیار زیاد است ، که منجر به جریان همجوشی هسته ای می شود. خورشید اتم های هلیوم را از هیدروژن ایجاد می کند ، در نتیجه این واکنش ، نور و گرما شکل می گیرد که به آن می رسد. به طور کلی پذیرفته شده است که دمای خورشید حدود 13،600،000 درجه کلوین است و چگالی هسته 150 برابر چگالی آب است.
دانشمندان و ستاره شناسان معتقدند که هسته خورشید به حدود 20 درصد شعاع خورشید می رسد. و درون هسته ، گرما و فشار تمایل دارند اتمهای هیدروژن را به پروتون ، نوترون و الکترون تجزیه کنند. خورشید با وجود حالت شناور آزاد آنها را به اتم های هلیوم تبدیل می کند.
این واکنش گرمازا نامیده می شود. هنگامی که این واکنش ادامه می یابد ، مقدار زیادی گرما ، برابر با 389 x 10 31 J آزاد می شود. در ثانیه
منطقه تابش خورشید
این منطقه از مرز هسته (20 درصد شعاع خورشید) سرچشمه می گیرد و طول آن تا 70 درصد شعاع خورشید می رسد. در داخل این منطقه ماده خورشیدی وجود دارد ، که از نظر ترکیب بسیار متراکم و گرم است تابش حرارتیبدون از دست دادن گرما از آن عبور می کند.
در درون هسته خورشیدی ، یک واکنش همجوشی هسته ای رخ می دهد - ایجاد اتم های هلیوم در نتیجه همجوشی پروتون ها. در نتیجه این واکنش ، مقدار زیادی تابش گاما رخ می دهد. در این فرایند ، فوتون های انرژی ساطع می شوند ، سپس در ناحیه تابش جذب شده و دوباره توسط ذرات مختلف ساطع می شوند.
مسیر فوتون معمولاً "راه رفتن تصادفی" نامیده می شود. فوتون به جای حرکت مستقیم به سمت سطح خورشید ، به صورت زیگزاگ حرکت می کند. در نتیجه ، هر فوتون حدود 200،000 سال طول می کشد تا بر منطقه تابش خورشید غلبه کند. هنگام عبور از یک ذره به ذره دیگر ، انرژی فوتون از بین می رود. این برای زمین خوب است ، زیرا ما فقط می توانیم پرتوهای گاما از خورشید دریافت کنیم. ورود فوتون به فضا 8 دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد.
تعداد زیادی از ستارگان دارای مناطق تابشی هستند و اندازه آنها بستگی مستقیم به مقیاس ستاره دارد. هرچه ستاره کوچکتر باشد ، مناطق کوچکتر خواهند بود ، که بیشتر آنها توسط منطقه همرفتی اشغال می شود. کوچکترین ستارگان ممکن است فاقد مناطق تابشی باشند و منطقه همرفتی به فاصله تا هسته برسد. برای بزرگترین ستارگان ، وضعیت برعکس است ، منطقه تابش به سطح گسترش می یابد.
منطقه همرفتی
منطقه همرفتی در خارج از منطقه تابش قرار دارد ، جایی که گرمای داخلی خورشید بر ستون های گاز داغ جریان می یابد.
تقریباً همه ستاره ها دارای چنین منطقه ای هستند. در خورشید ما ، از 70 درصد شعاع خورشید تا سطح (فوتوسفر) گسترش می یابد. گاز در اعماق ستاره ، در همان هسته ، در حال گرم شدن ، مانند حباب های موم در یک چراغ نماد به سطح افزایش می یابد. با رسیدن به سطح ستاره ، از دست دادن گرما اتفاق می افتد ؛ پس از خنک شدن ، گاز پس از تجدید انرژی حرارتی به مرکز برمی گردد. به عنوان مثال ، می توانید یک قابلمه آب جوش را روی آتش بیاورید.
سطح خورشید مانند خاک شل است. این بی نظمی ها ستون های گاز داغ هستند که گرما را به سطح خورشید منتقل می کنند. عرض آنها به 1000 کیلومتر می رسد و زمان پراکندگی به 8-20 دقیقه می رسد.
ستاره شناسان بر این باورند که ستارگان با جرم کوچک ، مانند کوتوله های قرمز ، فقط دارای یک منطقه همرفتی هستند که تا هسته امتداد دارد. آنها منطقه تابشی ندارند ، که نمی توان در مورد خورشید گفت.
فتوسفر
تنها لایه خورشید که از روی زمین قابل مشاهده است. در زیر این لایه ، خورشید مات می شود و ستاره شناسان از روش های دیگر برای مطالعه فضای داخلی ستاره ما استفاده می کنند. دمای سطح به 6000 کلوین می رسد و با رنگ زرد-سفید از زمین قابل مشاهده است.
جو خورشید در پشت فتوسفر قرار دارد. قسمتی از خورشید که در هنگام خورشید گرفتگی قابل مشاهده است ، نامیده می شود.
ساختار خورشید در نمودار
ناسا به طور خاص برای نیازهای آموزشینمای شماتیک ساختار و ترکیب خورشید ، نشان دهنده درجه حرارت برای هر لایه:
- (قابل مشاهده ، اشعه ماوراء بنفش و اشعه ماوراء بنفش) تشعشع قابل مشاهده ، اشعه مادون قرمز و اشعه ماوراء بنفش است. تابش مرئی نوری است که ما از خورشید می بینیم. تابش مادون قرمز حرارتی است که ما احساس می کنیم. اشعه ماوراء بنفش تابشی است که به ما برنزه می کند. خورشید این تابش ها را همزمان تولید می کند.
- (فوتوسفر 6000 K) - فتوسفر لایه فوقانی خورشید ، سطح آن است. دمای 6000 کلوین معادل 5700 درجه سانتیگراد است.
- انتشارات رادیویی - علاوه بر تابش قابل مشاهده ، اشعه مادون قرمز و اشعه ماوراء بنفش ، خورشید انتشارات رادیویی را که ستاره شناسان با یک تلسکوپ رادیویی تشخیص داده اند ، ارسال می کند. بسته به تعداد لکه های خورشیدی ، این انتشار افزایش و کاهش می یابد.
- سوراخ تاج - اینها مکانهایی در خورشید هستند که تراکم پلاسمایی تاج در آن کم است ، در نتیجه تاریک تر و سردتر است.
- 2100000 K (2100000 کلوین) - منطقه تابش خورشید دارای این درجه حرارت است.
- منطقه همرفتی / همرفت آشفته - اینها مکانهایی در خورشید هستند که در آنها انرژی حرارتی از هسته با همرفت منتقل می شود. ستون های پلاسما به سطح می رسند ، گرمای خود را از دست می دهند و دوباره به سمت پایین می روند تا دوباره گرم شوند.
- حلقه های تاج (خط. حلقه های تاج) - حلقه های متشکل از پلاسما ، در جو خورشید ، در حال حرکت خطوط مغناطیسی... آنها مانند طاق های عظیمی به نظر می رسند که ده ها هزار کیلومتر از سطح آن امتداد یافته اند.
- هسته قلب خورشیدی است که در آن همجوشی هسته ای با استفاده از گرما و فشار اتفاق می افتد. همه انرژی خورشیدیاز هسته می آید
- 14.500.000 K (خط 14.500.000 کلوین) - دمای هسته خورشیدی.
- منطقه تابشی - لایه ای از خورشید ، جایی که انرژی از طریق تابش منتقل می شود. فوتون بر منطقه تابش بیش از 200،000 غلبه کرده و به فضا می رود.
- نوترینوها ذرات کوچکی هستند که از خورشید در نتیجه همجوشی هسته ای خارج می شوند. صدها هزار نوترینو در هر ثانیه از بدن انسان عبور می کنند ، اما هیچ آسیبی به ما نمی رسانند ، ما آنها را احساس نمی کنیم.
- شعله ور شدن کروموسفر - میدان مغناطیسی ستاره ما می تواند بچرخد و ناگهان منفجر شود اشکال مختلف... در نتیجه پارگی میدان های مغناطیسی ، شعله های پرتو اشعه ایکس ظاهر می شود که از سطح خورشید سرچشمه می گیرد.
- حلقه میدان مغناطیسی - میدان مغناطیسی خورشید در بالای فوتوسفر قرار دارد و با حرکت پلاسمای رشته ای در امتداد خطوط مغناطیسی در جو خورشید قابل مشاهده است.
- نقطه - یک لکه خورشیدی (به ازای لکه های خورشیدی) - اینها مکانهایی در سطح خورشید هستند ، جایی که میدانهای مغناطیسیاز سطح خورشید عبور می کند ، و درجه حرارت روی آنها پایین است ، اغلب به شکل یک حلقه.
- ذرات پرانرژی - اینها از سطح خورشید بیرون می آیند و باد خورشیدی ایجاد می کنند. که در طوفان های خورشیدیسرعت آنها به سرعت نور می رسد.
- اشعه ایکس (به ازای هر اشعه ایکس)-اشعه ای که برای چشم انسان نامرئی است ، در شعله های خورشید ایجاد می شود.
- نقاط روشن و مناطق مغناطیسی کوتاه مدت - به دلیل تفاوت دما ، نقاط روشن و کم نور در سطح خورشید ظاهر می شوند.
