�ФІЗИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СОНЦЯ , БУДОВА СОНЦЯ ТА ДЖЕРЕЛА ЙОГО ЕНЕРГІЇ. БУДОВА СОНЯЧНОЇ АТМОСФЕРИ.

Підготували:

учениці 7(11)-Б класу КУ Сумська гімназія №1

Ольховик Анна та Боклаг Марія

Керівник – учитель фізики Казбан Т.Л.

ФІЗИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА СОНЦЯ

• Сонце – це одна з мільярдів зір нашої галактики, центральне світило в Сонячній системі , вік якої приблизно 5 млрд років. Воно дає Землі тепло і світло , що підтримує життя на нашій планеті.
• Сонце розташовується на досить близькій відстані до Землі – усього

150 млн км , тому ми бачимо його у формі диска.

• Також ми всі бачимо Сонце жовтого або

помаранчевого кольору , але насправді , воно біле.

• Жовті тони Сонцю надає феномен під назвою

« атмосферне розсіювання »

​

Температура Сонця вимірюється за

допомогою законів випромінювання

чорного тіла ( Закон випромінювання чорного тіла ( Закон

Стефана-Больцмана ) це коли за високих температур випромінювання

деяких тіл наближається до випромінювання абсолютно чорного тіла. )

• Сонце випромінює електромагнітні хвилі різної довжини, які нашим оком

сприймаються як біле світло. Насправді, біле світло складається з цілого

спектра електромагнітних хвиль від червоного кольору до фіолетового,

але Сонце випромінює найбільше енергії у жовто-зеленій частині

спектра, тому астрономи називають Сонце жовтою зорею.

• Температура на поверхні Сонця становить 5780 К.
• Світність Сонця LQ визначає потужність його випромінювання,

тобто кількість енергії, що випромінює поверхня Сонця

у всіх напрямках за одиницю часу.

БУДОВА СОНЦЯ

Внутрішня будова

​

Всередині Сонця (під фотосферою) виокремлюють такі структурні шари:

• сонячне ядро — внутрішня частина, де відбуваються термоядерні реакції, простягається до 173 тис. км від центру;
• зона променистого переносу, в якій перенесення енергії від центральної частини до верхніх шарів відбувається переважно шляхом випромінювання, простягається від ядра до 494 тис. км від центру;
• конвективна зона, в якій перенесення теплової енергії відбувається переважно шляхом конвекції, тобто рухами розпеченого газу, і яка простягається до видимої поверхні Сонця.

ХІМІЧНИЙ СКЛАД

Хімічний склад (за кількістю атомів) визначено з аналізу сонячного спектра:

• водень становить близько 90%;
• гелій — 9,88%;
• інші елементи — порядку 0,1%, зокрема: на 1 млн атомів водню припадає 851 атомів кисню, 398 вуглецю, 123 неону, 100 азоту, 47 заліза, 38 магнію, 35 кремнію, 16 сірки, 4 аргону, 3 алюмінію, по 2 атоми нікелю, натрію і кальцію, а також зовсім небагато всіх інших елементів.
• Речовина Сонця дуже іонізована, тобто атоми втратили свої зовнішні електрони й разом з ними стали вільними частинками іонізованого газу — плазми.

ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

• Світло – це різновид енергії ,

яку виділяє Сонце

в космічний простір.

ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

• Джерелом енергії Сонця може бути гравітаційне стискання . Але воно характерне

для ранніх етапів еволюції зорі.

Сонце ж давно сформувалось .

ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

• До кінця 19 століття були виконанні численні дослідження ,

автори яких намагалися знайти джерело енергії Сонця .

Більшість гіпотез виявилися

неспроможними ,

деякі неможливо перевірити

і лише одна з них

вважається в сучасній

астрономії вірною.

ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

Гіпотеза Роберта Майєра

Роберт Майєр висловив думку , що Сонце постійно піддається «бомбардуванню» метеоритами і за рахунок цього виникає сонячне світло. Але спростовують цю гіпотезу математичні розрахунки, які показують , що за час існування Сонця для того , щоб воно світило , на нього повинно впасти метеоритів в 150 разів більше його маси , що неможливо

ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

Гіпотеза

Гельмгольца і Кельвіна

Дослідники припустили , що Сонце стискається за рахунок того , що частинки сонячної речовини притягуються. У результаті діаметр Сонця з кожним роком зменшується на 60 – 70 метрів . Але математичні розрахунки спростовують цю гіпотезу : згідно гіпотезі вік Сонця 20 млн років . А сучасні дослідження показують , що Сонце виникло близько 5 мільярдів років тому.

ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

Гіпотеза Ханса Бете

• У 1935 році Ханс Бете висловив думку про те , що сонячну енергію породжують термоядерні реакції , які безперервно протікають в сонячному ядрі . Це є реакції , в результаті яких найпоширеніший в космосі елемент гідроген перетворюється в гелій . Саме за це Бете отримав Нобелівську премію в 1967 році.

• Згідно гіпотезі Ханса Бете джерелом енергії Сонця є термоядерні реакції синтезу гелію з водню .

Ці реакції можуть проходити двома шляхами :

1. Протон-протонний(рр-) цикл
2. Вуглецево-азотний(СN-) цикл

ДЖЕРЕЛО ЕНЕРГІЇ СОНЦЯ

• В умовах Сонця основною є реакція

протон-протонного циклу ,

за якої з чотирьох протонів утворюється

одне ядро гелію.

СОНЦЕ МАЄ СКЛАДНУ БУДОВУ ЯК ВНУТРІШНІХ ТАК І ЗОВНІШНІХ ШАРІВ

Зовнішні шари Сонця — це його атмосфера, яку умовно поділяють на три концентричні оболонки:

• Фотосфера;
• Хромосфера;
• Сонячна корона.

БУДОВА СОНЯЧНОЇ АТМОСФЕРИ

Фотосфера

• Фотосфера (з грец. — «сфера світла») — це найнижчий і найщільніший шар атмосфери, 300 км завтовшки, від якого ми отримуємо основний потік сонячного випромінювання. Оскільки товщина фотосфери становить не більше однієї тритисячної частки радіуса Сонця, саме її умовно називають поверхнею Сонця.
• Фотосфера має жовто-білий колір і густину, в сотні разів меншу від густини атмосфери при поверхні Землі. Температура фотосфери зменшується з висотою, і той її шар, випромінювання якого сприймає людське око, має температуру біля 6 000 К. За таких умов майже всі молекули розпадаються на окремі атоми і лише у верхніх шарах зберігається відносно небагато найпростіших молекул, таких як Н2, ОН, СН.

БУДОВА СОНЯЧНОЇ АТМОСФЕРИ

Хромосфера

• Хромосферу можна побачити під час повного сонячного затемнення у вигляді вузького жовто-червоного кільця.
• Товщина хромосфери становить 12-15 тис. км, а температура зростає від 4 500 К на межі з фотосферою до 100 000 К у її верхніх шарах.
• Сонячна хромосфера дуже неоднорідна: в ній є довгасті, схожі на язики полум'я утворення — так звані спікули. Тому хромосфера нагадує траву,що горить. Час життя окремої спікули — до 5 хв, діаметр біля основи — від 500 до 3 000 км, температура у 2-3 рази вища, а густина менша, ніж у фотосфері. Речовина спікул піднімається із хромосфери в корону і розчиняється в ній. Таким чином, через спікули відбувається обмін речовини хромосфери з короною, яка лежить вище.

БУДОВА СОНЯЧНОЇ АТМОСФЕРИ

Сонячна корона

Сонячна корона простягається на висоту в кілька сонячних радіусів,

поступово переходячи у міжпланетний простір.

Температура її на межі з хромосферою становить 100 000 К,

а далі зростає до 2 000 000 К. Корона у мільйон разів менш яскрава,

ніж фотосфера, і не перевищує яскравості Місяця у повні,

а тому спостерігається лише під час повної фази сонячного затемнення

чи за допомогою спеціальних телескопів. Корона не має чітких обрисів,

її неправильна форма змінюється з часом. Найвіддаленіші частини корони не

утримуються сонячним тяжінням, і тому речовина корони неперервно витікає в

міжпланетне середовище, формуючи явище сонячного вітру. Речовина

сонячного вітру складається в основному з ядер водню (протонів) і гелію (а

-частинок). Біля основи корони швидкості частинок не перевищують 0,3 км/с.

Але на відстані орбіти Землі їхні швидкості досягають 500 км/с за концентрації частинок 1

-10 в 1 см3.Поширюючись на величезну відстань, аж за орбіту Сатурна,

сонячний вітер утворює велетенську геліосферу,

яка межує зі ще більш розрідженим міжзоряним середовищем.

ДЯКУЄМО ЗА УВАГУ !!!