Солнце: его строение, характеристики, интересные факты

Более интересные факты о Солнце

• В науке есть особая область, специально изучающая Солнце — гелиофизика. Оно имеет дело с природой Солнца и его влиянием на Солнечную систему;
• В то время как Земля вращается вокруг одной звезды, Солнца, некоторые экзопланеты на самом деле вращаются вокруг нескольких звезд. Некоторыми примерами являются «Kepler-34b», который вращается вокруг двойной звезды, и «Kepler-64b», который находится в 4-звездной системе;
• Солнце может вместить все 8 планет Солнечной системы, и примерно в 600 раз больше!
• Самая крупная из известных звезд — красный гипергигант «Stephenson 2-18». Его радиус в 2150 раз больше солнечного, а яркость примерно в 500 000 раз превышает яркость Солнца;
• Следующей по яркости звездой на нашем ночном небе после Солнца является Сириус. Его видимая величина составляет -1,46, что делает его в 13 миллиардов раз менее ярким, чем Солнце. Однако это только потому, что Солнце гораздо ближе к нам. Будучи звездой А-типа, Сириус на самом деле намного горячее Солнца.

Есть ли у Солнца другое имя?

Хотя у нашего Солнца нет официального научного названия, у него есть другое распространенное имя: Солнце.

Это имя происходит от древнеримского бога Солнца Сола.

В этом альтернативном названии мы получаем термин «солнечная система», что буквально означает систему Солнца.

Солнце имеет диаметр 1 392 684 километра.

Это эквивалентно 109 диаметрам Земли!

Солнце — звезда главной последовательности G-типа.

Часто описывается как Желтый карлик, но это не совсем точно.

Солнце

Конечно же, в первую очередь нам нужно обратить внимание на Солнце. Ведь это ближайшая к нам звезда, к тому же лучше всех изученная и измеренная

Да и все прочие по размеру и по массе обычно сравнивают с Солнцем – оно служит неким эталоном.

Итак, Солнце – типичный жёлтый карлик, каких очень много даже в нашей галактике Млечный Путь. На небе мы его видим такого же размера, как и Луну, но в реальности оно, конечно, гораздо больше. Его диаметр по экватору – примерно 1 392 700 километров. Радиус, соответственно, вдвое меньше – почти 700 тысяч километров.

Размеры Солнца в сравнении с планетами Солнечной системы.

Надо заметить, что звёзды имеют большую массу и быстро вращаются, отчего немного сплюснуты между полюсами. Поэтому радиус звезды по экватору всегда несколько больше, чем по полюсам.

Что интересно – если по диаметру Солнца выставить такие планеты, как Земля, то их влезет в ряд 109 штук. А если насыпать внутрь, то в Солнце вместится 1 301 019 таких планет.

Теперь вы понимаете, насколько огромно Солнце, хотя оно и относится всего лишь к жёлтым карликам и по сути не представляет из себя ничего выдающегося – обычная рядовая звезда. Но ведь тем интереснее посмотреть на размеры других звёзд!

Звезды красных гигантов и сверхгигантов

Как не существует абсолютно идентичных людей, так нет и одинаковых звезд во Вселенной. Среди них выделяют группу звезд-гигантов, которые излучают в тысячи раз больше света, чем Солнце. Такие объекты имеют значительные размеры (от 10 до 1 000 радиусов нашего Светила) и невысокую плотность (около 10-2 — 10-4 кг/м3). Кроме того, с поверхности ряда гигантов происходит интенсивное истечение газового вещества.

К одним из самых уникальных и интересных представителей больших звезд относятся красные гиганты. Эти звезды имеют низкую температуру. Температура красных гигантов  достигает в среднем 3 000 — 5 000С, а их радиус в сотни раз превосходит радиус Солнца. Отмечено, что светимость красных гигантов где-то в 100 раз больше, чем у нашей Звезды. Максимальное количество энергии излучения такого объекта приходится на красную и инфракрасную части спектра. Как следует из теории звездной эволюции, образование красных гигантов происходит из звезд главной последовательности после того, как в их центральной части произойдет практически полное выгорание водорода.

К тому времени, как вполне обычное светило превратится в красного гиганта, его структура успевает измениться: внутри образуется плотное, богатое гелием ядро. Вокруг ядра тонкий энерговыделяющий слой и протяженная оболочка. Масса красного гиганта составляет от 1,5 до 15 масс Солнца и плотность менее 0,001 г/см3, что намного меньше плотности нашей звезды. В астрономии к красным гигантам относятся:

• Альдебаран;
• Арктур;
• Гакрукс;
• Мира.

Среди этой категории светил встречаются особо крупные объекты, которые были выделены в отдельный класс красных сверхгигантов. Пока что таких звезд обнаружено совсем немного. Они отличаются достаточно большими размерами, а их светимость достигает 105 светимостей Солнца. Интересно, что такие объекты тяжелее нашего светила в 50 раз. Зато их радиусы достигают тысячи радиусов Солнца. Температура красного сверхгиганта 3 000 — 5 000С. Спектры этих объектов имеют молекулярные полосы поглощения, максимальное излучение приходится на спектральные области: красную, а также инфракрасную. Спектральный класс красного сверхгиганта К и М. Самым известным сверхгигантом является Бетельгейзе.

Астрофизические параметры Солнца

Реальный размер звезды, называемой Солнцем, по сравнению с остальными объектами Солнечной системы колоссален. Только по объему Солнце будет в 1,3 миллиона раз больше Земли. Здесь легко поместятся все планеты Солнечной системы, включая гигантов, таких как Юпитер, Сатурн и Нептун. Объем Солнца 1.40927 · 10²⁷ м³. Следовательно, такое большое небесное тело имеет огромную массу. Она весит 1,9885 10³⁰ кг, что в 332 тысячи раз больше массы голубой планеты. Звезды тяжелее всех планет, спутников, астероидов и комет в Солнечной системе вместе взятых. Что касается плотности, то звезда, состоящая из раскаленного газа, имеет плотность ниже, чем у нашей планеты — 1,409 г / см³ против 5,51 г / см³.

Сравнение размеров Солнца с планетами солнечной системы. Чтобы достичь размера нашей звезды, потребуется 1,3 миллиона наших планет.

Диаметр солнечного диска составляет 1 миллион 384 тысячи километров. Этот параметр равен четырем расстояниям от Земли до Луны. Солнце — центр Солнечной системы, в которую входят 8 больших планет, 5 карликовых планет, 184 естественных спутника. Кроме того, существует множество астероидов и комет с коротким периодом обращения.

Структура и состав Солнца

Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (74,9%) и гелия (23,8%). Кроме них в небольших количествах присутствуют: кислород (1%), углерод (0,3%), неон (0,2%) и железо (0,2%). Внутри Солнце разделено на слои:

• ядро
• зоны радиации и конвекции,
• фотосфера
• атмосфера.

Ядро Солнца имеет самую высокую плотность и занимает около 25% от общего объема Солнца.

Структура солнца схематична.

именно в солнечном ядре тепловая энергия генерируется за счет ядерного синтеза, который превращает водород в гелий. На самом деле ядро ​​- это своего рода солнечный двигатель, благодаря которому наша звезда излучает тепло и греет всех нас.

Наблюдаемые циклы

11-ти летний цикл: характеризуется постепенным увеличением числа пятен и последующим быстрым их исчезновением в течение периода времени 9-12 лет. Называется также в честь немецкого астронома С.Г.Шваба циклом Шваба. Дифференциальное вращение конвекционной зоны Солнца как функции от долготы организует магнитное поле и консолидирует потоки плазмы, что в свою очередь усиливает магнитную составляющую и нагрев, что в конечном итоге приводит к всплытию их к поверхности. По мере того как они приближаются к границе фотосферы, они нарушают конвективный перенос тепла из центра звезды, тем самым приводя к появлению видимых пятен ( Модель Бабкока). Видимая поверхность Солнца или фотосфера, излучает больше энергии вместе с увеличением числа пятен, что выражается в общем увеличении светимости примерно на 0.1% во время максимумов. Вместе с тем, светимость уменьшается на 0.3% на период до 10 дней во время прохождения больших групп пятен на видимой поверхности Солнца, а увеличение светимости, связанное с факелами, составляет 0.05% и может продолжаться до шести месяцев.22-х летний цикл: магнитное поле Солнца обращается в течение 11-ти летнего цикла, таким образом в течение 22-х лет оно возвращается в исходное состояние. Этот цикл носит название также цикла Хейла в честь американского астронома Д.Э. Хейла.87-и летний цикл (70–100 лет): по предположениям, представляет из себя модуляцию 11-ти летнего цикла. Носит название цикла Глейшберга (W.Gleißberg).210-и летний цикл: известный также как Швейцарский цикл и цикл Де Врайеса.2 300-т летний цикл или цикл Холлстатта. 6 000 летний цикл..

Радиоуглеродный анализ указывает на существование циклов с периодами 105, 131, 232, 385, 504, 805 и 2 241 лет. Исследование минеральных слоев позднего Пермского периода говорят о наличии цикла с периодом 2 500 лет 240 миллионов лет назад. Чувствительность климата к циклическим вариациям солнечной активности возрастает вместе с увеличением длительности конкретного периода по причине большой тепловой инерции океанов, которая сглаживает краткосрочные изменения. Например, климат в 1.5 раза более чувствителен к циклу Хейла по сравнению с циклом Шваба, тепловая инерция также создает задержку до 2.2 лет в климатических изменениях.

III. Закрепление материала.     СР№10,  Лабораторная работа «Солнечная активность»

Итог

1. Из каких слоев состоит солнечная атмосфера?
2. Наблюдаемые явления в солнечной атмосфере?
3. Что такое солнечная активность?
4. Оценки.

Дома: . Вопросы стр. 118. § 19

Изменен 10.01.2010 года

laquo;Планетарий»  410,05 мб	Ресурс позволяет установить на компьютер учителя или учащегося полную версию инновационного учебно-методического комплекса «Планетарий». «Планетарий» —  подборка тематических статей — предназначены для использования учителями и учащимися на уроках физики, астрономии или естествознания в 10-11 классах.  При установке комплекса рекомендуется использовать только английские буквы в именах папок.
Демонстрационные материалы 13,08 мб	Ресурс представляет собой демонстрационные материалы инновационного учебно-методического комплекса «Планетарий».
Планетарий 2,67 мб	Данный ресурс представляет собой интерактивную модель «Планетарий», которая позволяет изучать звездное небо посредством работы с данной моделью. Для полноценного использования ресурса необходимо установить Java Plug-in
Урок	Тема урока	Разработки уроков в коллекции ЦОР	Статистическая графика из ЦОР
Урок 19	Строение атмосферы Солнца	Тема 24. Солнце. Солнечная активность. 81,3 кбТема 25. Лабораторная работа «Солнечная активность» 1,54 мб	Строение внешних слоев Солнца 183,9 кбВид корональных лучей 158,8 кб

Виды звезд в наблюдаемой Вселенной

Во Вселенной существует множество различных звезд. Большие и маленькие, горячие и холодные, заряженные и не заряженные. В этой статье мы назовем основные виды звезд, а также дадим подробную характеристику Жёлтым и Белым карликам.

1. Жёлтый карлик. Жёлтый карлик – тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000–6000 K. Подробнее об этом типе звезд нем смотрите ниже.
2. Красный гигант. Красный гигант – это крупная звезда красноватого или оранжевого цвета. Образование таких звезд возможно как на стадии звездообразования, так и на поздних стадиях их существования. Крупнейшие из гигантов превращаются в красных супергигантов. Звезда под названием Бетельгейзе из созвездия Орион – самый яркий пример красного супергиганта.
3. Белый карлик. Белый карлик – это то, что остаётся от обычной звезды с массой, не превышающей 1,4 солнечной массы, после того, как она проходит стадию красного гиганта. Подробнее об этом типе звезд нем смотрите ниже.
4. Красный карлик. Красные карлики – самые распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Оценка их численности варьируется в диапазоне от 70 до 90% от числа всех звёзд в галактике. Они довольно сильно отличаются от других звезд.
5. Коричневый карлик. Коричневый карлик – субзвездные объекты (с массами в диапазоне примерно от 0,01 до 0,08 массы Солнца, или, соответственно, от 12,57 до 80,35 массы Юпитера и диаметром примерно равным диаметру Юпитера), в недрах которых, в отличие от звезд главной последовательности, не происходит реакции термоядерного синтеза c превращением водорода в гелий.
6. Субкоричневые карлики. Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики – холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше примерно одной сотой массы Солнца или, соответственно, 12,57 массы Юпитера, нижний предел не определён. Их в большей мере принято считать планетами, хотя к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что – субкоричневым карликом научное сообщество пока не пришло.
7. Черный карлик. Черные карлики – остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.
8. Двойная звезда. Двойная звезда – это две гравитационно связанные звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс.
9. Новая звезда. Звезды, светимость которых внезапно увеличивается в 10 000 раз. Новая звезда представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и звезды-компаньона, находящейся на главной последовательности. В таких системах газ со звезды постепенно перетекает на белый карлик и периодически там взрывается, вызывая вспышку светимости.
10. Сверхновая звезда. Сверхновая звезда – это звезда, заканчивающая свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Вспышка при этом может быть на несколько порядков больше чем в случае новой звезды. Столь мощный взрыв есть следствие процессов, протекающих в звезде на последний стадии эволюции.
11. Нейтронная звезда. Нейтронные звезды (НЗ) – это звездные образования с массами порядка 1,5 солнечных и размерами, заметно меньшими белых карликов, порядка 10-20 км в диаметре. Они состоят в основном из нейтральных субатомных частиц – нейтронов, плотно сжатых гравитационными силами. В нашей Галактике, по оценкам ученых, могут существовать от 100 млн до 1 млрд нейтронных звёзд, то есть где-то по одной на тысячу обычных звёзд.
12. Пульсары. Пульсары – космические источники электромагнитных излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов). Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения. Когда Земля попадает в конус, образуемый этим излучением, то можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Некоторые нейтронные звёзды совершают до 600 оборотов в секунду.
13. Цефеиды. Цефеиды – класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период-светимость, названный в честь звезды Дельта Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда. Приведенный перечень основных видов (типов) звезд с их краткой характеристикой, разумеется, не исчерпывает всего возможного многообразия звезд во Вселенной.

Жизненный цикл Солнца

Жизненный цикл Солнца. Изображение: Айсик Бендер / Wikimedia Commons

Возраст Солнца оценивается учеными в 4,5 млрд лет. Сформировалось оно из газопылевого облака, которое постепенно сжималось под действием собственной гравитации. Из этого же облака возникли планеты и почти все остальные объекты в Солнечной системе. Когда в центре сжимающегося облака плотность, а вместе с ней температура и давление выросли до критических значений, началась термоядерная реакция – так зажглось Солнце.

В ходе термоядерных реакций масса Солнца постепенно уменьшается. Каждую секунду 4 млн тон солнечного вещества преобразуется в энергию. Вместе с тем звезда разогревается. Каждый 1,1 млрд лет яркость Солнца увеличивается на 10%. Это значит, что ранее температура на Земле была значительно ниже, чем сейчас, а на Венере, возможно, была жидкая вода или даже жизнь (сейчас средняя температура на поверхности Венеры составляет 464° С). В будущем же яркость Солнца будет возрастать, что будет вести к росту температуры на Земле. Через 3,5 млрд лет яркость светила вырастет на 40%, и условия на Земле станут такими же, как и на Венере. С другой стороны, Марс также разогреется и станет более пригодным для жизни. Таким образом, в ходе эволюции звезды так называемая «зона обитаемости», постепенно удаляется от Солнца.

Постепенно из-за выгорания водорода ядро будет уменьшаться в размерах, а вся звезда в целом – увеличиваться. Через 6,4 млрд лет водород в ядре закончится, радиус звезды в этот момент будет больше современного в 1,59 раз. В течение 700 млн лет звезда расширится до 2,3 современных радиусов.

Далее рост температуры приведет к тому, что термоядерные реакции горения водорода запустятся уже не в ядре, а в оболочке звезды. Из-за этого она резко расширится, и ее внешние слои будут достигать современной земной орбиты. Однако к тому моменту светило потеряет значительную часть своей массы (28%), что позволит нашей планете перейти на более отдаленную орбиту. Солнце в этот период своей жизни, который продлится 10 млн лет, будет являться красным гигантом.

После из-за роста температуры в ядре до 100 млн градусов там начнется активная реакция горения гелия – «гелиевая вспышка». Радиус светила сократится до 10 современных радиусов. На выгорание гелия уйдет порядка 110 млн лет, после чего звезда снова расширится и станет красным гигантом, но эта стадия будет длиться уже 20 млн лет.

Из-за пульсаций, связанных с изменениями температуры Солнца, его внешние слои отделятся от ядра и образуют планетарную туманность. Само же ядро превратится в белый карлик – объект, чьи размеры будут сопоставимы размерами Земли, а масса будет равна половине современной солнечной массы. Далее этот карлик, состоящий из углерода и кислорода, будет постепенно остывать. Никаких термоядерных реакций в белом карлике идти не будет, поэтому со временем (за десятки млрд лет) он превратится в черный карлик – остывшую плотную массу вещества. На этом эволюция Солнца завершится.

Эволюция Солнца и его будущее

Ученые считают, что возраст нашей звезды составляет 4,57 миллиарда лет. В то далекое время он был образован частью молекулярного облака, представленного гелием и водородом.

Как родилось солнце? Согласно одной из гипотез, молекулярное облако гелий-водород за счет углового момента начало вращаться и одновременно стало интенсивно нагреваться при увеличении внутреннего давления. При этом большая часть массы сконцентрировалась в центре и превратилась в само Солнце. Сильная гравитация и давление привели к увеличению тепла и ядерного синтеза, благодаря которому работают как Солнце, так и другие звезды.

Так выглядит эволюция звезды, включая Солнце. Согласно этой схеме, наше Солнце в настоящее время находится в фазе маленькой звезды, а текущий возраст Солнца находится в середине этой фазы. Примерно через 4 миллиарда лет Солнце превратится в красного гиганта, расширится и уничтожит Меркурий, Венеру и, возможно, нашу Землю. Если Земля как планета все еще выживет, жизнь на ней все равно будет невозможна. Поскольку через 2 миллиарда лет свечение Солнца усилится настолько, что все океаны Земли просто закипят, Земля сгорит и превратится в сплошную пустыню, температура на поверхности Земли будет 70 C, и если возможна жизнь, значит, только глубоко под землей. Следовательно, у нас еще есть около миллиарда лет, чтобы найти новое убежище для человечества в очень далеком будущем.

Но вернувшись к Солнцу, превратившись в красного гиганта, оно останется в этом состоянии около 120 миллионов лет, затем начнется процесс уменьшения его размеров и температуры. А когда остатки гелия в его ядре сгорят в постоянной печи термоядерных реакций, Солнце потеряет устойчивость и взорвется, превратившись в планетарную туманность. Земля на этом этапе, как и соседний Марс, скорее всего, будет разрушена солнечным взрывом.

Еще через 500 миллионов лет из солнечной туманности образуется белый карлик, который будет существовать еще триллион лет.

Классификация звёзд

Чтобы лучше понять, о чём вообще речь, полезно сначала взглянуть на так называемую диаграмму Герцшпрунга-Рассела. Здесь учёные распределили известные звёзды в зависимости от их температуры и светимости.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела

И обнаружилось, что звёзды образовали отдельные группы, и в этих группах чётко прослеживается и зависимость от размера. Так, белые карлики стоят отдельно, а гиганты и сверхгиганты образовали собственные группы.

Но есть на этой диаграмме ещё и так называемая Главная Последовательность – диагональная полоса, в центре которой находится и наше Солнце. Сюда относится больше всего звёзд – они обычные, ничем особым не примечательные, этакие «середнячки». Нас же больше интересует нижняя и верхняя области диаграммы, где сосредоточены самые маленькие и самые большие звёзды.

На этой схеме показаны некоторые звёзды.

Кроме того, есть еще один очень любопытный тип звёзд – нейтронные, размер которых заслуживает внимания.

Химический состав звезд

Химический состав атмосфер звезд и Солнца по исследованиям Рессела (США), Унзольда (Германия) и других в основном почти одинаков и близок к химическому составу земной коры не только качественно, но и количественно, за исключением того, что в земной атмосфере нет заметных количеств водорода и гелия. Число атомов разного сорта в звездных атмосферах удалось теперь определить по интенсивности производимых ими темных линий в спектре, на основе теории спектров атомов и из лабораторных опытов по определению поглощательной способности различных газов и паров. Различия в химическом составе звездных атмосфер все же есть, они проявляются, например, в различии спектров звезд классов М и N и у горячих звезд типа Вольфа — Райе.

В следующей табличке даны логарифмы среднего числа атомов в столбе атмосфер сечением 1 см2 для звезд и Солнца по сравнению с такими же, но относительными данными для Земли и метеоритов. (Надо помнить,- что различие в логарифмах на 2 соответствует различию в числах в 100 раз и т.д.)

Все эти данные не вполне точны, но мы видим, что атмосферы звезд-солнц не только состоят из тех же химических элементов, что и земная кора, но и относительное содержание каждого из них в Земле и в звездах очень сходно, за исключением того, что в звездах и Солнце водорода и гелия гораздо больше.

Любопытно в связи с этим вспомнить, что философ Огюст Конт, позитивист и приверженец идеализма, накануне открытия спектрального анализа утверждал, что человек никогда не узнает химического состава звезд. Развитие науки опровергло ошибочное и вредное утверждение Конта. Так же были опровергнуты предсказания невозможности наблюдать когда-либо солнечную корону вне полных затмений. Ставить пределы человеческому познанию нельзя!

В атмосферах звезд обнаружены не все химические элементы, известные нам, и причина этого та же, что в случае Солнца, о котором мы уже говорили.

Атмосферы звезд и Солнца отличаются от Земли по химическому составу, главным образом за счет их богатства водородом и гелием.

Согласно теоретическим расчетам недра звезд, по крайней мере большинства их, тоже состоят в основном из водорода.

В химическом составе отдельных звезд встречаются, как мы уже говорили, некоторые отклонения от средней нормы. Так, есть звезды, несколько более богатые неоном или стронцием. Академик Г.А. Шайн (в Симеизе), удостоенный Государственной премии, обнаружил, что в некоторых холодных звездах встречается аномально много особого вида углерода, так называемого тяжелого изотопа углерода. Обладая теми же химическими свойствами, что обычные атомы углерода, атомы этого изотопа тяжелее на 1/12 долю. Это показывает, что на разных мирах нет абсолютной тождественности условий, как и должно быть в бесконечной и бесконечно многообразной Вселенной.

Большой интерес представило открытие в 1965 г. нескольких «инфракрасных звезд». Эти звезды хотя и видны в телескоп визуально, но большая часть их излучения сосредоточена в далекой инфракрасной области спектра, начиная с 9500 ангстрем (А). Они несколько похожи по спектру на очень красные звезды, но представляют собой какой-то новый класс объектов с очень низкой температурой: 1000° и, может быть, даже 700°. Это приближает нас к допущению существования совсем темных звезд, но число их должно быть очень невелико. Инфракрасные звезды содержат в спектре полосы поглощения окиси титана и окиси ванадия, а, кроме того, и полосы поглощения… водяных паров! Да, да,— вода на звездах, на которых воды-то уж никак нельзя было ожидать. Но во внешних частях атмосферы столь холодных звезд горячие водяные пары могут существовать. Не забудьте, конечно, что и столь «холодные» звезды состоят из разреженного горячего газа — это тоже не огненно-жидкие, тем более не твердые тела.

Сравнительное однообразие химического состава известных небесных тел, быть может, разочарует кого-нибудь. Однако несомненно большое значение этого факта, подтверждающего материальное единства Космоса. Это единство дает нам право распространять на звездную Вселенную законы природы, познанные нами на опыте в скромных пределах нашей Земли. Все это — одно из ярких подтверждений правильности диалектико-материалистического мировоззрения.

Коричневые карлики и их размер

Казалось бы, самые маленькие звёзды – это те, в недрах которых только-только возможно образование термоядерной реакции. К таким объектам относятся коричневые карлики. Их масса может составлять от 13 до 75 масс Юпитера, а размер – примерно как у Юпитера, то есть всего порядка 15 тысяч километров по радиусу.

Если коричневый карлик имел бы массу меньше 13 масс Юпитера, то в нём вовсе не началась бы термоядерная реакция и он был бы планетой. А при массе больше 75 юпитерианских он стал бы полноценной звездой.

На практике же объекты такого класса стоят между звёздами и планетами. Хотя у них и протекает термоядерная реакция, но их мощность небольшая, они постепенно сжимаются и перестают светить. Запасы водорода в них небольшие, и их хватает всего на несколько миллионов лет.  Они не очень горячие – температура поверхности лишь от 1 до 2 тысяч градусов, и излучают они в основном в инфракрасном диапазоне. Некоторые коричневые карлики могут иметь собственные планеты.

Размер звезды, сравнимый с Юпитером – это, наверное, самый маленький из возможных? Нет, есть ещё меньше.

Интересные факты

Давайте изучим самые интересные факты о Солнца — единственной звезде Солнечной системы.

Если мы заполняем нашу звезду Солнце, то внутри поместится 960000 Земель. Но если их сжать и лишить свободного пространства, то количество увеличится до 1300000. Поверхностная площадь Солнца в 11990 раз больше земной.

По массе превосходит земную в 330000 раз. Примерно ¾ отведено на водород, а остальное – гелий.

Разница между экваториальным и полярным диаметрами Солнца составляет всего 10 км. А значит, перед нами одно из наиболее приближенных к сфере небесных тел.

В ядре Солнца такая температура возможна благодаря синтезу, где водород трансформируется в гелий. Обычно горячие объекты поддаются расширению, поэтому наша звезда могла бы взорваться, но удерживается мощной гравитацией. При этом температура поверхности Солнца равна «всего» 5780 °C.

Когда Солнце израсходует весь водородный запас (130 млн. лет), то перейдет к гелию. Это заставит ее увеличиваться в размерах и поглощать первые три планеты. Это этап красного гиганта.

После красного гиганта оно рухнет и оставит сжатую массу в шарике земного размера. Это стадия белого карлика.

Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км. Скорость света – 300000 км/с, поэтому лучу требуется 8 минут и 20 секунд

Но важно также понимать, что ушли миллионы лет, прежде чем фотоны света перешли с солнечного ядра на поверхность

Солнце отдалено от галактического центра на 24000-26000 световых лет. Поэтому на орбитальный путь тратит 225-250 млн. лет.

Земля движется по эллиптическому орбитальному пути, поэтому удаленность составляет 147-152 млн. км (астрономическая единица).

Возраст Солнца – 4.5 млрд. лет, а значит оно уже сожгло примерно половину водородного запаса. Но процесс будет продолжаться еще 5 млрд. лет.

Солнечные вспышки выделяются в период магнитных бурь. Мы видим это в качестве формирования солнечных пятен, где скручиваются магнитные линии и вращаются словно земные торнадо.

Солнечный ветер представляет собою поток заряженных частичек, проходящих сквозь всю Солнечную систему на ускорении в 450 км/с. Ветер появляется там, где распространяется магнитное поле Солнца.

Само слово произошло от древнеаглийского, обозначающего «юг». Есть также готические и германские корни. До 700 года н.э. воскресенье называли «солнечный день». Свою роль сыграл и перевод. Изначальное греческое «heméra helíou» перешло в латинское «dies solis».

Общая информация

Луна и Солнце. Вид с Земли.

Земля удалена от Солнца на расстояние 1,5·108 км, это и есть примерная величина астрономической единицы. На небе размер диска Солнца почти не отличается от Луны и составляет немногим больше половины градуса.

Солнце, как и любая звезда, представляет собой газовый шар, а значит, не имеет четко определенной границы, которая разделяла бы различные агрегатные состояния вещества. За условную границу поверхности Солнца принимают фотометрический край – точку перегиба в распределении яркости Солнца рядом с лимбом (резко очерченным краем). Расстояние от центра до таким образом определенной границы и есть условный радиус Солнца. Он равен 696 тысячам км. Условная поверхность Солнца близка к ее фотосфере – верхнему слою самой глубокой части атмосферы. Температура фотосферы минимальна, а газы наиболее непрозрачны. Благодаря этому видимый край Солнца резок и хорошо заметен.

Одна из главных характеристик любой звезды – масса – у Солнца равняется 2·1030 кг. Эта величина настолько огромна, что составляет массу практически всей Солнечной системы. Вклад всех остальных объектов – всего лишь около 1%. Средняя плотность вещества Солнца – 1,41 г/см³.

Солнце излучает колоссальное количество энергии во всех диапазонах. Еще одна важнейшая звездная характеристика – светимость – для нашей звезды составляет 3,828·1026 Вт. Солнце синтезирует свою энергию в недрах, где происходят термоядерные реакции. Однако при прохождении сквозь космическое пространство, особенно через атмосферы планет, большая часть энергии теряется. Мощность энергии, достигающей нашей планеты, – всего 1000 Вт/м². Но и эта часть энергии – колоссальный ресурс, необходимый для существования жизни, поддержания благоприятного климата, фотосинтеза растений и выработки кислорода, а также альтернативный источник электроэнергии для человека.

Солнце – одна из самых ярких близких к нам звезд, четвертая по яркости. Его абсолютная звездная величина равна +4,83m.

Средняя температура на поверхности Солнца составляет около 6 тысяч кельвинов. Она увеличивается с глубиной, и в недрах достигает 10 миллионов кельвинов.

Основные элементы, из которых состоит Солнце – это водород (70%) и гелий (28%). Остальные элементы составляют всего 2%, и в эту часть входят кислород, углерод, азот, сера и множество металлов. Спектральный состав Солнца говорит нам о том, что оно является типичной звездой главной последовательности, а также относится к желтым карликам (спектральный класс G). Видимое солнечное излучение имеет непрерывный спектр с десятками тысяч линий поглощения.

Наша звезда расположена на периферии Млечного Пути, в рукаве Ориона (Местном рукаве). Солнечная система находится около его внутреннего края, в Местном межзвездном облаке, имеющем высокую плотность, находящемся в более разреженном Местном пузыре – области горячего межзвездного газа. Расстояние от Солнца до центра Галактики – 26 тысяч световых лет. Солнце вместе со своей системой движется вокруг центра Млечного Пути со скоростью 217 км/с и обращается полностью примерно за 250 млн. лет.

Предполагается, что Солнце возникло после взрыва одной или даже нескольких сверхновых, произошедшего около 4,6 млрд. лет назад. В пользу этого предположения говорит высокое содержание металлов в звезде. Они могли образоваться в результате ядерных реакций, сопровождавших взрыв. Жизнь Солнца должна продолжаться примерно 10 миллиардов лет. В настоящее время звезда «прожила» почти половину своей жизни. Впоследствии оно должно превратиться в красного гиганта, поглотив близлежащие планеты, а после вновь сжаться, став белым карликом. Масса Солнца недостаточно велика для того, чтобы его жизненный цикл завершился взрывом сверхновой.

Солнце обладает очень мощным магнитным полем, напряженность которого подвержена временным изменениям. Направление поля тоже меняется с периодом в 11 лет. Изменения магнитного поля порождают различные эффекты, такие как солнечные вспышки, пятна, магнитные бури, полярные сияния и геомагнитные бури на Земле и другие. Совокупность всех этих явлений называется солнечной активностью.

Характеристики Солнца

Согласно астрономической классификации небесных объектов, Солнце классифицируется как звезда класса G, оно на 85% ярче других звезд в галактике, многие из которых являются красными карликами. Диаметр Солнца составляет 1,391 миллиона км, а масса — 1,988 х 1030 кг. Если сравнить Солнце с Землей, то оно в 109 раз больше нашей планеты и в 333000 раз массивнее.

Сравнительные размеры Солнца и планет.

Хотя Солнце кажется нам желтым, его истинный цвет — белый. Видимость желтого цвета создается атмосферой светильника.

Температура Солнца составляет 5778 градусов Кельвина в верхних слоях, но по мере приближения к ядру она поднимается еще больше, а ядро ​​Солнца становится невероятно горячим — 15,7 миллиона градусов Кельвина

Кроме того, Солнце обладает сильным магнетизмом, на его поверхности есть северный и южный магнитные полюса и магнитные линии, которые корректируются каждые 11 лет. При таких перестройках происходит интенсивное солнечное излучение. Кроме того, магнитное поле Солнца влияет на магнитное поле Земли.