Jak se nazývá centrální těleso sluneční soustavy. Sluneční Soustava

Sluneční Soustava je jedním z 200 miliard hvězdných systémů umístěných v galaxii Mléčná dráha. Nachází se přibližně uprostřed mezi středem galaxie a jejím okrajem.
Sluneční soustava je určité nahromadění nebeských těles, která jsou gravitačními silami spojena s hvězdou (Sluncem). Zahrnuje: centrální těleso – Slunce, 8 velkých planet s jejich satelity, několik tisíc malých planetek nebo asteroidů, několik stovek pozorovaných komet a nekonečné množství meteorických těles.

Velké planety jsou rozděleny do 2 hlavních skupin:
- terestrické planety (Merkur, Venuše, Země a Mars);
- planety skupiny Jupiter nebo obří planety (Jupiter, Saturn, Uran a Neptun).
Pluto nemá v této klasifikaci místo. V roce 2006 bylo zjištěno, že Pluto má díky své malé velikosti a velké vzdálenosti od Slunce nízké gravitační pole a jeho dráha není podobná drahám planet k němu přilehlých, blíže Slunci. Protáhlá elipsoidní dráha Pluta (u zbytku planet je téměř kruhová) se navíc protíná s dráhou osmé planety sluneční soustavy – Neptunu. Proto bylo od nedávné doby rozhodnuto zbavit Pluto statusu „planety“.







terestrické planety jsou relativně malé a mají vysokou hustotu. Jejich hlavními složkami jsou silikáty (sloučeniny křemíku) a železo. V obří planety prakticky žádný tvrdý povrch. Jde o obrovské plynné planety, vzniklé převážně z vodíku a helia, jejichž atmosféra postupným zhušťováním plynule přechází v kapalný plášť.
Samozřejmě hlavní prvky Sluneční soustava je slunce. Bez ní by se všechny planety, včetně té naší, rozptýlily na velké vzdálenosti a možná i za hranice galaxie. Právě Slunce díky své obrovské hmotnosti (99,87 % hmotnosti celé sluneční soustavy) vytváří neuvěřitelně silný gravitační efekt na všechny planety, jejich satelity, komety a asteroidy, které nutí každou z nich otáčet se ve své vlastní obíhat.

V Sluneční Soustava, kromě planet jsou zde dvě oblasti vyplněné malými tělesy (trpasličí planety, asteroidy, komety, meteority). První oblastí je Pás asteroidů, která je mezi Marsem a Jupiterem. Složením je podobný pozemským planetám, protože se skládá z křemičitanů a kovů. Za Neptunem je druhá oblast tzv Kuiperův pás. Má mnoho objektů (většinou trpasličí planety) sestávajících ze zmrzlé vody, čpavku a metanu, z nichž největší je Pluto.

Koipnerův pás začíná těsně po oběžné dráze Neptunu.

Jeho vnější prstenec končí na dálku

8,25 miliardy km od Slunce. Toto je obrovský prstenec kolem celku

Sluneční soustava je nekonečná

množství těkavých látek z ledových ker metanu, čpavku a vody.

Pás asteroidů se nachází mezi drahami Marsu a Jupiteru.

Vnější hranice se nachází 345 milionů km od Slunce.

Obsahuje desítky tisíc, možná miliony objektů více než jeden

kilometrů v průměru. Největší z nich jsou trpasličí planety

(průměr od 300 do 900 km).

Všechny planety a většina ostatních objektů se točí kolem Slunce ve stejném směru, jako je rotace Slunce (proti směru hodinových ručiček při pohledu ze severního pólu Slunce). Merkur má nejvyšší úhlovou rychlost – stihne provést úplnou revoluci kolem Slunce za pouhých 88 pozemských dnů. A pro nejvzdálenější planetu - Neptun - je doba revoluce 165 pozemských let. Většina planet rotuje kolem své osy ve stejném směru, v jakém obíhají kolem Slunce. Výjimkou jsou Venuše a Uran a Uran rotuje téměř „vleže na boku“ (sklon osy je asi 90°).

Dříve se předpokládalo, že hranici sluneční soustavy končí těsně po oběžné dráze Pluta. V roce 1992 však byla objevena nová nebeská tělesa, která nepochybně patří do naší soustavy, neboť jsou přímo pod gravitačním vlivem Slunce.

Každý nebeský objekt je charakterizován takovými pojmy, jako je rok a den. Rok- to je doba, za kterou se těleso otočí kolem Slunce pod úhlem 360 stupňů, tedy udělá úplný kruh. ALE den je doba rotace tělesa kolem vlastní osy. Nejbližší planeta od Slunce, Merkur, se otočí kolem Slunce za 88 pozemských dní a kolem své osy za 59 dní. To znamená, že za rok uběhnou na planetě i méně než dva dny (např. na Zemi jeden rok zahrnuje 365 dní, tedy kolikrát se Země otočí kolem své osy za jednu otáčku kolem Slunce). Zatímco na nejvzdálenější, od Slunce, trpasličí planetě Pluto, je den 153,12 hodiny (6,38 pozemského dne). A doba revoluce kolem Slunce je 247,7 pozemských let. To znamená, že jen naši pra-pra-pra-pravnoučata zachytí okamžik, kdy se Pluto konečně vydá celou svou dráhu.

galaktický rok. Kromě kruhového pohybu na oběžné dráze provádí sluneční soustava vertikální oscilace vzhledem ke galaktické rovině, kterou každých 30-35 milionů let překročí a ocitne se buď na severní nebo na jižní galaktické polokouli.
Rušivý faktor pro planety Sluneční Soustava je jejich gravitační vliv na sebe navzájem. Mírně mění dráhu ve srovnání s dráhou, na které by se každá planeta pohybovala působením samotného Slunce. Otázkou je, zda se tyto poruchy mohou akumulovat až do pádu planety na Slunce nebo jejího odstranění za ním Sluneční Soustava, nebo jsou periodické a orbitální parametry budou kolísat pouze kolem nějakých průměrných hodnot. Výsledky teoretické a výzkumné práce, kterou astronomové provedli za posledních 200 let, hovoří ve prospěch druhého předpokladu. Svědčí o tom i data geologie, paleontologie a dalších věd o Zemi: za 4,5 miliardy let se vzdálenost naší planety od Slunce prakticky nezměnila. A v budoucnu ani pád na Slunce, ani opuštění Sluneční Soustava, stejně jako Země a další planety nejsou ohroženy.

Sluneční soustava je soustava hvězda-planeta. V naší Galaxii je přibližně 200 miliard hvězd, mezi nimiž podle odborníků mají některé hvězdy planety. Sluneční soustava zahrnuje centrální těleso, Slunce a devět planet s jejich satelity (je známo více než 60 satelitů). Průměr sluneční soustavy je více než 11,7 miliard km.

Na počátku století XXI. ve sluneční soustavě byl objeven objekt, který astronomové nazvali Sedna (jméno eskymácké bohyně oceánu).

na). Sedna má průměr 2000 km. Jedna revoluce kolem Slunce je


10 500 pozemských let.


Někteří astronomové nazývají tento objekt planetou sluneční soustavy. Jiní astronomové nazývají planetami pouze vesmírné objekty, které mají centrální jádro s relativně vysokou teplotou. Například teplota

v centru Jupitera podle výpočtů dosahuje 20 000 K. Od v současnosti

Sedna se nachází ve vzdálenosti asi 13 miliard km od středu sluneční soustavy,

pak jsou informace o tomto objektu spíše vzácné. V nejvzdálenějším bodě oběžné dráhy dosahuje vzdálenost od Sedny ke Slunci obrovské hodnoty – 130 miliard km.

Náš hvězdný systém zahrnuje dva pásy menších planetek (asteroidů). První se nachází mezi Marsem a Jupiterem (obsahuje více než 1 milion asteroidů), druhý je za oběžnou dráhou planety Neptun. Některé asteroidy mají průměr přes 1000 km. Vnější hranice sluneční soustavy jsou obklopeny tzv Oortův oblak, pojmenovaný po holandském astronomovi, který předpokládal existenci tohoto oblaku v minulém století. Jak se astronomové domnívají, okraj tohoto oblaku nejblíže Sluneční soustavě tvoří ledové kry vody a metanu (jádra komet), které stejně jako nejmenší planety obíhají kolem Slunce vlivem jeho gravitační síly ve vzdálenosti přes 12 miliard km. Počet takových miniaturních planet se pohybuje v miliardách.

V literatuře se často vyskytuje hypotéza o hvězdné družici Slunce Nemesis. (Nemesis v řecké mytologii je bohyně trestající porušení morálky a zákonů). Někteří astronomové tvrdí, že Nemesis je ve vzdálenosti 25 bilionů km od Slunce v nejvzdálenějším bodě své oběžné dráhy kolem Slunce a 5 bilionů km v nejbližším bodě své oběžné dráhy ke Slunci. Tito astronomové věří, že průchod Nemesis přes Oortův oblak způsobuje katastrofy.

ve sluneční soustavě, protože nebeská tělesa z tohoto oblaku vstupují do sluneční soustavy. Od starověku se astronomové zajímali o pozůstatky těles mimozemského původu, meteority. Každý den podle výzkumníků spadne na Zemi asi 500 mimozemských těles. V roce 1947 spadl meteorit zvaný Sikhote-Alin (jihovýchodní část Přímořského kraje) o hmotnosti 70 tun, přičemž v místě dopadu vzniklo 100 kráterů a mnoho úlomků, které byly rozptýleny na ploše 3 km2. Všechny jeho kusy byly shromážděny. Padá více než 50 %.

meteority - kamenné meteority, 4% - železo a 5% - železný kámen.

Mezi kamennými se rozlišují chondrity (od odpovídajícího řeckého slova - koule, zrno) a achondrity. Zájem o meteority je spojen se studiem původu sluneční soustavy a původu života na Zemi.

Naše sluneční soustava provede úplnou revoluci kolem středu Galaxie rychlostí 240 km/s za 230 milionů let. To se nazývá galaktický rok. Sluneční soustava se navíc pohybuje spolu se všemi objekty v naší galaxii.

rychlostí přibližně 600 km/s kolem nějakého společného gravitačního centra kupy galaxií. To znamená, že rychlost Země vůči středu naší galaxie je několikanásobně vyšší než její rychlost vůči Slunci. Slunce se navíc otáčí kolem své osy.

rychlostí 2 km/s. Podle chemického složení se Slunce skládá z vodíku (90 %), helia (7 %) a těžkých chemických prvků (2-3 %). Zde jsou přibližná čísla. Hmotnost atomu helia je téměř 4krát větší než hmotnost atomu vodíku.

Slunce je hvězda spektrální třídy G, nachází se na hlavní posloupnosti hvězd Hertzsprung-Russellova diagramu. Hmotnost Slunce (2

1030 kg) je téměř 98,97 % celkové hmotnosti sluneční soustavy, všechny ostatní útvary v této soustavě (planety atd.) tvoří pouze

2 % celkové hmotnosti sluneční soustavy. Na celkové hmotnosti všech planet má hlavní podíl hmotnost dvou obřích planet, Jupitera a Saturnu, asi 412,45 hmotnosti Země, zbytek tvoří pouze 34 hmotností Země. Hmotnost Země


6 1024 kg, 98% hybnost ve sluneční soustavě

patří planetám, ne slunci. Slunce je přírodní termonukleární plazmový reaktor vytvořený přírodou, který má tvar koule o průměrné hustotě 1,41 kg/m3. To znamená, že průměrná hustota na Slunci je o něco větší než hustota běžné vody na naší Zemi. Svítivost Slunce ( L) je přibližně 3,86 1033 erg/s. Poloměr Slunce je přibližně 700 tisíc km. Dva poloměry Slunce (průměr) jsou tedy 109krát větší než pozemské. Zrychlení volného pádu na Slunci - 274 m/s2, na Zemi - 9,8 m/s2. To znamená, že druhá kosmická rychlost k překonání gravitační síly Slunce je 700 km/s, pro Zemi - 11,2 km/s.

Plazma- jedná se o fyzikální stav, kdy jádra atomů odděleně koexistují s elektrony. Ve vrstveném plynovém plazmatu

vznik pod vlivem gravitační síly, význačný

odchylky od průměrných hodnot teploty, tlaku atd. v každé vrstvě

Termonukleární reakce probíhají uvnitř Slunce v kulové oblasti o poloměru 230 000 km. Ve středu této oblasti je teplota asi 20 milionů K. K hranicím této zóny klesá na 10 milionů K. Další sférická oblast o délce

280 tisíc km má teplotu 5 milionů K. V této oblasti neprobíhají termonukleární reakce, protože prahová teplota pro ně je 10 milionů K. Tato oblast se nazývá oblast přenosu zářivé energie pocházející z předchozí oblasti.

Na tuto oblast navazuje oblast proudění(lat. proudění- import,

převod). V konvekční oblasti dosahuje teplota 2 miliony K.

Proudění- je fyzikální proces přenosu energie ve formě tepla určitým prostředím. Fyzické a Chemické vlastnosti Konvekční prostředí může být různé: kapalina, plyn atd. Vlastnosti tohoto prostředí určují rychlost procesu přenosu energie ve formě tepla do další oblasti Slunce. Konvektivní oblast nebo zóna na Slunci má rozsah přibližně

150-200tis km.

Rychlost pohybu v konvekčním prostředí je srovnatelná s rychlostí zvuku (300

slečna). Velikost této rychlosti hraje důležitou roli při odvodu tepla z útrob Slunce.

do jeho následných oblastí (zón) a do prostoru.

Slunce neexploduje kvůli skutečnosti, že rychlost hoření jaderného paliva uvnitř Slunce je znatelně menší než rychlost odvodu tepla v konvektivní zóně, a to i při velmi prudkém uvolnění energetické hmoty. Konvektivní zóna díky svým fyzikálním vlastnostem předchází možnosti exploze: konvekční zóna se několik minut před případnou explozí rozpíná a přenáší tak přebytečnou energetickou hmotu do další vrstvy, do oblasti Slunce. V jádru do konvektivních zón Slunce je hustoty hmoty dosahováno velkým množstvím lehkých prvků (vodík a helium). V konvekční zóně dochází k procesu rekombinace (tvorby) atomů, čímž se zvyšuje molekulová hmotnost plynu v konvekční zóně. Rekombinace(lat. rekombinovat- connect) pochází z chladící látky plazmatu, která zajišťuje termonukleární reakce uvnitř Slunce. Tlak ve středu Slunce je 100 g/cm3.

Na povrchu Slunce dosahuje teplota přibližně 6000 K. Tedy

Teplota z konvekční zóny tak klesne na 1 milion K a dosáhne 6000 K

v celém poloměru slunce.

Světlo jsou elektromagnetické vlny různých délek. Oblast slunce, kde vzniká světlo, se nazývá fotosféra(Řecké fotografie - světlo). Oblast nad fotosférou se nazývá chromosféra (z řečtiny - barva). Fotosféra zabírá

200-300 km (0,001 slunečního poloměru). Hustota fotosféry je 10-9-10-6 g/cm3, teplota fotosféry klesá od její spodní vrstvy nahoru na 4,5 tisíce K. Ve fotosféře se objevují sluneční skvrny a pochodně. Pokles teploty ve fotosféře, tedy ve spodní vrstvě sluneční atmosféry, je poměrně typickým jevem. Další vrstvou je chromosféra, její délka je 7-8 tisíc km. V


V této vrstvě začíná teplota stoupat na 300 tisíc K. Další atmosférická

vrstva - sluneční koróna - v ní již teplota dosahuje 1,5-2 mil. K. Sluneční koróna se rozprostírá na několika desítkách slunečních poloměrů a následně se rozptýlí v meziplanetárním prostoru. Vliv zvýšení teploty ve sluneční koróně Slunce je spojen s takovým jevem, jako je

„sluneční vítr“. Právě plyn tvoří sluneční korónu a skládá se převážně z protonů a elektronů, jejichž rychlost roste podle jednoho úhlu pohledu, tzv. vln světelné aktivity z konvekční zóny, které korónu ohřívají. Každou sekundu ztrácí Slunce 1/100 své hmoty, tj. přibližně 4 miliony τ za sekundu. "Rozloučení" Slunce s jeho energetickou hmotou se projevuje ve formě tepla, elektromagnetického záření, slunečního větru. Čím dále od Slunce, tím nižší je druhá kosmická rychlost potřebná pro výstup částic, které tvoří „sluneční vítr“ z gravitačního pole Slunce. Ve vzdálenosti oběžné dráhy Země (150 milionů km) dosahuje rychlost částic slunečního větru 400 m/s. Mezi mnoha problémy ve studiu Slunce zaujímá důležité místo problém sluneční aktivity, který je spojen s řadou takových jevů, jako jsou sluneční skvrny, aktivita slunečního magnetického pole a sluneční záření. Ve fotosféře se tvoří sluneční skvrny. Průměrný roční počet slunečních skvrn se měří za období 11 let. Ve své délce mohou dosáhnout průměru až 200 tisíc km. Teplota slunečních skvrn je nižší než teplota fotosféry, ve které se tvoří, o 1-2 tisíce K, tedy 4500 K a nižší. Proto vypadají tmavě. Vzhled

Sluneční skvrny jsou spojeny se změnami magnetického pole Slunce. V

Na slunečních skvrnách je síla magnetického pole mnohem vyšší než v jiných oblastech fotosféry.

Dva úhly pohledu na vysvětlení magnetického pole Slunce:

1. Magnetické pole Slunce vzniklo při formování Slunce. Protože magnetické pole usměrňuje proces vyvržení energetické hmoty Slunce dovnitř životní prostředí, pak podle této pozice není 11letý cyklus výskytu skvrn pravidelností. V roce 1890 ředitel Greenwichské observatoře (založené roku 1675 na předměstí Londýna) E. Mauder poznamenal, že s

1645 až 1715 není zmínka o 11letých cyklech. Greenwichský poledník -

toto je nultý poledník, od kterého se počítají zeměpisné délky na Zemi.

2. Druhý úhel pohledu představuje Slunce jako jakési dynamo, ve kterém elektricky nabité částice vstupující do plazmatu vytvářejí silné magnetické pole, které se prudce zvyšuje v 11letých cyklech. Existuje hypotéza

o zvláštních kosmických podmínkách, ve kterých se nachází Slunce a Sluneční soustava. Řeč je o tzv korotace kruh (anglicky) korotace- rotace kloubu). V korotačním kruhu na určitém poloměru dochází podle některých studií k synchronní rotaci spirálních ramen a samotné Galaxie, což vytváří zvláštní fyzikální podmínky pro pohyb struktur zahrnutých do tohoto kruhu, kde se nachází sluneční soustava. .

V moderní vědě se rozvíjí pohled na úzkou souvislost procesů,

vyskytující se na Slunci, s lidským životem na Zemi. Náš krajan A.

L. Čiževskij (1897-1964) je jedním ze zakladatelů heliobiologie, která studuje vliv sluneční energie na vývoj živých organismů a člověka. Vědci například upozornili na časovou shodu hlavních událostí ve společenském životě člověka s obdobími výbuchů sluneční aktivity. V minulém století dosáhla sluneční aktivita vrcholu

1905-1907, 1917, 1928, 1938, 1947, 1968, 1979 a 1990-1991

Vznik sluneční soustavy. Původ sluneční soustavy z oblaku plynu a prachu mezihvězdného média (ISM) je nejuznávanějším konceptem. Je vyjádřen názor, že hmotnost počátečního pro vzdělávání


Oblak sluneční soustavy se rovnal 10 hmotnostem Slunce. V tomto oblaku

rozhodující bylo jeho chemické složení (asi 70 % tvořil vodík, asi 30 %

Helium a 1-2% - těžké chemické prvky). Cca.

asi před 5 miliardami let se z tohoto oblaku vytvořila hustá kupa,

jmenoval protosolární disk. Předpokládá se, že výbuch supernovy v naší Galaxii dal tomuto mraku dynamický impuls rotace a fragmentace: protostar a protoplanetární disk. Podle této koncepce je proces vzdělávání protosun a protoplanetární disk nastal rychle, za 1 milion let, což vedlo ke koncentraci veškeré energie - hmoty budoucí hvězdné soustavy v jejím centrálním těle a momentu hybnosti - v protoplanetárním disku, v budoucích planetách. Předpokládá se, že evoluce protoplanetárního disku probíhala více než 1 milion let. V centrální rovině tohoto disku došlo k adhezi částic, což následně vedlo ke vzniku shluků částic, nejprve malých, poté větších těles, která geologové nazývají planety Země. Z nich se věří, že vznikly budoucí planety. Tento koncept je založen na výsledcích počítačových modelů. Existují i ​​jiné koncepty. Jeden z nich například říká, že zrození Sluneční hvězdy trvalo 100 milionů let, když v proto-Slunci došlo k termonukleární fúzní reakci. Podle této koncepce vznikly planety sluneční soustavy, zejména pozemská skupina, za stejných 100 milionů let z hmoty, která zůstala po zformování Slunce. Část této hmoty zadrželo Slunce, druhá část byla rozpuštěna v mezihvězdném prostoru.

V lednu 2004 v zahraničních publikacích byla zpráva o objevu v souhvězdí Štíra hvězdy, velikostí, svítivostí a hmotností podobnou Slunci. Astronomy v současnosti zajímá otázka: má tato hvězda planety?

Ve studiu sluneční soustavy existuje několik záhad.

1. Harmonie v pohybu planet. Všechny planety sluneční soustavy obíhají kolem Slunce po eliptických drahách. Pohyb všech planet sluneční soustavy nastává ve stejné rovině, jejíž střed se nachází ve střední části rovníkové roviny Slunce. Rovina tvořená drahami planet se nazývá rovina ekliptiky.

2. Všechny planety a Slunce se otáčejí kolem své vlastní osy. Osy rotace Slunce a planet, s výjimkou planety Uran, směřují, zhruba řečeno, kolmo k rovině ekliptiky. Osa Uranu směřuje k rovině ekliptiky téměř rovnoběžně, to znamená, že se otáčí vleže na boku. Dalším jeho rysem je, že se otáčí kolem své osy v jiném směru, např

a Venuše, na rozdíl od Slunce a jiných planet. Všechny ostatní planety a

Slunce se točí proti směru hodin. Uran má 15

satelity.

3. Mezi drahami Marsu a Jupiteru je pás planetek. Jedná se o takzvaný pás asteroidů. Malé planety mají průměr 1 až 1000 km. Jejich celková hmotnost je menší než 1/700 hmotnosti Země.

4. Všechny planety jsou rozděleny do dvou skupin (pozemské a mimozemské). První- Jedná se o planety s vysokou hustotou, v jejich chemickém složení zaujímají hlavní místo těžké chemické prvky. Jsou malé velikosti a pomalu se otáčejí kolem své osy. Do této skupiny patří Merkur, Venuše, Země a Mars. V současné době existují názory, že Venuše je minulostí Země a Mars je její budoucností.

spol. druhá skupina patří: Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Skládají se z lehkých chemických prvků, rychle rotují kolem své osy, pomalu se točí kolem Slunce a dostávají méně zářivé energie ze Slunce. Níže (v tabulce) jsou uvedeny údaje o průměrné povrchové teplotě planet na Celsiově stupnici, délce dne a noci, délce roku, průměru planet sluneční soustavy a hmotnosti planetární soustavy. planety ve vztahu k hmotnosti


Země (bráno jako 1).


Vzdálenost mezi drahami planet se při průletu přibližně zdvojnásobí

od každého z nich k dalšímu. To bylo zaznamenáno již v roce 1772 astronomy

I. Titius a I. Bode, odtud název "Pravidlo Titia - Bode", pozorováno v postavení planet. Vezmeme-li vzdálenost Země od Slunce (150 milionů km) jako jednu astronomickou jednotku, pak dostaneme následující uspořádání planet od Slunce podle tohoto pravidla:

Rtuť - 0,4 a. e. Venuše - 0,7 a. e. Země - 1a. e. Mars - 1,6 a. e. Asteroidy - 2,8 a. e. Jupiter - 5,2 a. e. Saturn - 10,0 a. e. Uran - 19,6 a. e. Neptun - 38,8 a. e. Pluto - 77,2 a. E.

Stůl. Údaje o planetách sluneční soustavy

Při zvažování skutečných vzdáleností planet od Slunce se ukazuje, že

Pluto je v některých obdobích blíže Slunci než Neptun a

proto mění své sériové číslo podle Titius-Bodeova pravidla.

Záhada planety Venuše. Ve starověkých astronomických pramenech sahající až do r

3,5 tisíce let (čínské, babylonské, indické) není o Venuši ani zmínka. Americký vědec I. Velikovsky v knize "Colliding Worlds", která vyšla v 50. letech. XX století., Předpokládal, že planeta Venuše zaujala své místo teprve nedávno, během formování starověkých civilizací. Přibližně jednou za 52 let se Venuše přiblíží k Zemi na vzdálenost 39 milionů km. Během období velké konfrontace, každých 175 let, kdy se všechny planety seřadí jedna za druhou ve stejném směru, se Mars přiblíží k Zemi na vzdálenost 55 milionů km.

Astronomové využívají hvězdný čas k pozorování polohy hvězd a dalších objektů na obloze, jak se objevují v noční obloha v jedno

Stejný hvězdný čas. sluneční čas- změřený čas


vzhledem ke slunci. Když Země de. štěká celou otáčku kolem své osy

vzhledem ke Slunci uplyne jeden den. Uvažujeme-li rotaci Země vzhledem ke hvězdám, pak se Země během této revoluce posune na své oběžné dráze o 1/365 dráhy kolem Slunce, tj. o 3 min 56 s. Tento čas se nazývá siderický (lat. siederis- hvězda).

1. Rozvoj moderní astronomie neustále rozšiřuje znalosti o struktuře a objektech Vesmíru dostupných pro výzkum. To vysvětluje rozdíl v údajích o počtu hvězd, galaxií a dalších objektů, které jsou uváděny v literatuře.

2. V naší Galaxii i mimo ni bylo objeveno několik desítek planet.

3. Objev Sedny jako 10. planety sluneční soustavy výrazně mění naše chápání velikosti sluneční soustavy a její interakce s

další objekty v naší galaxii.

4. Obecně je třeba říci, že astronomie teprve od druhé poloviny minulého století začala studovat nejvzdálenější objekty Vesmíru na základě modernějších prostředků.

pozorování a výzkum.

5. Moderní astronomie se zajímá o vysvětlení pozorovaného účinku pohybu (driftu) významných hmot hmoty vysokou rychlostí vzhledem k

reliktní záření. To je takzvaná Velká

stěna. Jedná se o obří kupu galaxií, která se nachází ve vzdálenosti 500 milionů světelných let od naší Galaxie. Poměrně populární prezentace přístupů k vysvětlení tohoto efektu byla publikována v článcích časopisu V Mir nauki1. 6. Vojenské zájmy řady zemí se bohužel opět projevují v průzkumu vesmíru.

Například americký vesmírný program.

OTÁZKY K SAMOTESTU A SEMINÁŘŮM

1. Formy galaxií.

2. Na jakých faktorech závisí osud hvězdy?

3. Koncepce vzniku sluneční soustavy.

4. Supernovy a jejich role při tvorbě chemického složení mezihvězdného prostředí.

5. Rozdíl mezi planetou a hvězdou.

Vesmír (vesmír)- to je celý svět kolem nás, neomezený v čase a prostoru a nekonečně rozmanitý ve formách, které věčně se pohybující hmota nabývá. Neohraničenost vesmíru si lze částečně představit za jasné noci s miliardami různých velikostí světelných blikajících bodů na obloze, které představují vzdálené světy. Paprsky světla o rychlosti 300 000 km/s z nejvzdálenějších částí vesmíru dosáhnou Zemi asi za 10 miliard let.

Podle vědců vznikl vesmír v důsledku „velkého třesku“ před 17 miliardami let.

Skládá se z kup hvězd, planet, kosmického prachu a dalších vesmírných těles. Tato tělesa tvoří systémy: planety se satelity (například sluneční soustava), galaxie, metagalaxie (shluky galaxií).

Galaxie(Pozdní řečtina galaktikos- mléčný, mléčný, z řec gala- milk) je rozsáhlý hvězdný systém, který se skládá z mnoha hvězd, hvězdokup a asociací, plynových a prachových mlhovin a také jednotlivých atomů a částic rozptýlených v mezihvězdném prostoru.

Ve vesmíru je mnoho galaxií různých velikostí a tvarů.

Všechny hvězdy viditelné ze Země jsou součástí galaxie Mléčná dráha. Svůj název získal díky tomu, že většinu hvězd lze za jasné noci vidět v podobě Mléčné dráhy - bělavého rozmazaného pásu.

Celkem galaxie Mléčná dráha obsahuje asi 100 miliard hvězd.

Naše galaxie se neustále otáčí. Jeho rychlost ve vesmíru je 1,5 milionu km/h. Pokud se podíváte na naši galaxii z jejího severního pólu, rotace nastává ve směru hodinových ručiček. Slunce a hvězdy, které jsou mu nejblíže, provedou za 200 milionů let úplnou revoluci kolem středu galaxie. Toto období se bere v úvahu galaktický rok.

Velikostí a tvarem podobná galaxii Mléčná dráha je galaxie v Andromedě neboli mlhovina v Andromedě, která se nachází ve vzdálenosti asi 2 milionů světelných let od naší galaxie. Světelný rok- vzdálenost, kterou světlo urazí za rok, přibližně rovná 10 13 km (rychlost světla je 300 000 km/s).

Pro ilustraci studia pohybu a umístění hvězd, planet a jiných nebeských těles se používá pojem nebeská sféra.

Rýže. 1. Hlavní linie nebeské sféry

Nebeská sféra je pomyslná koule o libovolně velkém poloměru, v jejímž středu je pozorovatel. Na nebeskou sféru se promítají hvězdy, Slunce, Měsíc, planety.

Nejdůležitější čáry na nebeské sféře jsou: olovnice, zenit, nadir, nebeský rovník, ekliptika, nebeský poledník atd. (obr. 1).

olovnice- přímka procházející středem nebeské sféry a shodující se se směrem olovnice v místě pozorování. Pro pozorovatele na povrchu Země prochází středem Země a bodem pozorování olovnice.

Olovnice se protíná s povrchem nebeské sféry ve dvou bodech - zenit, nad hlavou pozorovatele a nadire - diametrálně opačný bod.

Velká kružnice nebeské sféry, jejíž rovina je kolmá na olovnici, se nazývá matematický horizont. Rozděluje povrch nebeské sféry na dvě poloviny: viditelnou pro pozorovatele s vrcholem v zenitu a neviditelnou s vrcholem v nadiru.

Průměr, kolem kterého se nebeská koule otáčí, je osa světa. Protíná se s povrchem nebeské sféry ve dvou bodech - severní pól světa a jižní pól světa. Severní pól je ten, ze kterého dochází k rotaci nebeské koule ve směru hodinových ručiček, pokud se na kouli podíváte zvenčí.

Velký kruh nebeské sféry, jehož rovina je kolmá na osu světa, se nazývá nebeský rovník. Rozděluje povrch nebeské koule na dvě polokoule: severní, s vrcholem na severním nebeském pólu a jižní, s vrcholem na jižním nebeském pólu.

Velký kruh nebeské sféry, jehož rovina prochází olovnicí a osou světa, je nebeským poledníkem. Rozděluje povrch nebeské sféry na dvě polokoule - východní a západní.

Průsečík roviny nebeského poledníku a roviny matematického horizontu - polední linka.

Ekliptický(z řečtiny. ekieipsis- zatmění) - velký kruh nebeské sféry, podél kterého se vyskytuje viditelné roční pohyb Slunce, přesněji - jeho střed.

Rovina ekliptiky je nakloněna k rovině nebeského rovníku pod úhlem 23°26"21".

Aby si lidé ve starověku lépe zapamatovali umístění hvězd na obloze, přišli s nápadem spojit ty nejjasnější z nich do souhvězdí.

V současné době je známo 88 souhvězdí, která nesou jména mýtických postav (Herkules, Pegas atd.), znamení zvěrokruhu (Býk, Ryby, Rak aj.), předmětů (Váhy, Lyra aj.) (obr. 2).

Rýže. 2. Letní-podzimní souhvězdí

Původ galaxií. Sluneční soustava a její jednotlivé planety stále zůstávají nevyřešenou záhadou přírody. Existuje několik hypotéz. V současné době se má za to, že naše galaxie vznikla z oblaku plynu složeného z vodíku. V počáteční fázi vývoje galaxie se první hvězdy zformovaly z mezihvězdného plyno-prachového prostředí a před 4,6 miliardami let ze sluneční soustavy.

Složení sluneční soustavy

Vzniká soubor nebeských těles pohybujících se kolem Slunce jako centrální těleso Sluneční Soustava. Nachází se téměř na okraji galaxie Mléčná dráha. Sluneční soustava se účastní rotace kolem středu galaxie. Rychlost jeho pohybu je asi 220 km/s. K tomuto pohybu dochází ve směru souhvězdí Labutě.

Složení sluneční soustavy lze znázornit formou zjednodušeného diagramu znázorněného na Obr. 3.

Více než 99,9 % hmoty hmoty sluneční soustavy dopadá na Slunce a pouze 0,1 % - na všechny její ostatní prvky.

Hypotéza I. Kanta (1775) - P. Laplace (1796)

Hypotéza D. Jeanse (počátek 20. století)

Hypotéza akademika O.P. Schmidta (40. léta 20. století)

Hypotéza kalemika V. G. Fesenkova (30. léta 20. století)

Planety vznikly z plyno-prachové hmoty (ve formě horké mlhoviny). Chlazení je doprovázeno kompresí a zvýšením rychlosti otáčení některé osy. Na rovníku mlhoviny se objevily prstence. Látka prstenců se shromažďovala v rozžhavených tělesech a postupně chladla.

Větší hvězda kdysi prošla kolem Slunce a gravitace vytáhla ze Slunce výtrysk horké látky (výčnělek). Vznikly kondenzace, z nichž později - planety

Plynoprachový mrak obíhající kolem Slunce měl v důsledku srážky částic a jejich pohybu získat pevný tvar. Částice se spojily do shluků. Přitahování menších částic shluky mělo přispět k růstu okolní hmoty. Dráhy shluků se měly stát téměř kruhovými a ležet téměř ve stejné rovině. Kondenzace byly zárodky planet, které absorbovaly téměř všechnu hmotu z mezer mezi jejich drahami.

Samotné Slunce vzniklo z rotujícího oblaku a planety ze sekundárních kondenzací v tomto oblaku. Dále se Slunce značně zmenšilo a ochladilo do současného stavu.

Rýže. 3. Složení solárních soustav

slunce

slunce je hvězda, obří horká koule. Jeho průměr je 109krát větší než průměr Země, jeho hmotnost je 330 000krát větší než hmotnost Země, ale průměrná hustota je nízká – pouze 1,4krát větší než hustota vody. Slunce se nachází ve vzdálenosti asi 26 000 světelných let od středu naší galaxie a obíhá kolem něj, přičemž jednu revoluci udělá za asi 225-250 milionů let. Oběžná rychlost Slunce je 217 km/s, takže urazí jeden světelný rok za 1400 pozemských let.

Rýže. 4. Chemické složení Slunce

Tlak na Slunci je 200 miliardkrát vyšší než na povrchu Země. Hustota sluneční hmoty a tlak rychle rostou do hloubky; zvýšení tlaku se vysvětluje hmotností všech nadložních vrstev. Teplota na povrchu Slunce je 6000 K a uvnitř 13 500 000 K. Charakteristická doba života hvězdy jako je Slunce je 10 miliard let.

Tabulka 1. Obecné informace o Slunci

Chemické složení Slunce je přibližně stejné jako u většiny ostatních hvězd: asi 75 % tvoří vodík, 25 % helium a méně než 1 % tvoří všechny ostatní chemické prvky (uhlík, kyslík, dusík atd.) (obr. 4).

Centrální část Slunce o poloměru přibližně 150 000 km se nazývá sluneční jádro. Toto je zóna jaderné reakce. Hustota hmoty je zde asi 150krát vyšší než hustota vody. Teplota přesahuje 10 milionů K (na Kelvinově stupnici, ve stupních Celsia 1 ° C \u003d K - 273,1) (obr. 5).

Nad jádrem, ve vzdálenostech asi 0,2-0,7 poloměru Slunce od jeho středu, se nachází zóna přenosu zářivé energie. Přenos energie se zde uskutečňuje absorpcí a emisí fotonů jednotlivými vrstvami částic (viz obr. 5).

Rýže. 5. Stavba Slunce

Foton(z řečtiny. phos- světlo), elementární částice, která může existovat pouze pohybem rychlostí světla.

Blíže k povrchu Slunce dochází k vířivému míchání plazmatu a dochází k přenosu energie na povrch

převážně pohyby samotné látky. Tento typ přenosu energie se nazývá proudění a vrstva Slunce, kde se vyskytuje, - konvekční zóna. Tloušťka této vrstvy je přibližně 200 000 km.

Nad konvektivní zónou se nachází sluneční atmosféra, která neustále kolísá. Šíří se zde vertikální i horizontální vlny o délce několika tisíc kilometrů. K oscilacím dochází s periodou asi pěti minut.

Vnitřní vrstva sluneční atmosféry se nazývá fotosféra. Skládá se ze světelných bublin. to granule. Jejich rozměry jsou malé - 1000-2000 km a vzdálenost mezi nimi je 300-600 km. Na Slunci lze současně pozorovat asi milion granulí, z nichž každá existuje několik minut. Granule jsou obklopeny tmavými prostory. Pokud látka v granulích stoupá, pak kolem nich klesá. Granule vytvářejí obecné pozadí, na kterém lze pozorovat tak rozsáhlé útvary, jako jsou pochodně, sluneční skvrny, protuberance atd.

sluneční skvrny- tmavé oblasti na Slunci, jejichž teplota je oproti okolnímu prostoru snížená.

solární svítilny nazývaná světlá pole obklopující sluneční skvrny.

výtečnosti(z lat. protubero- bobtnám) - husté kondenzace relativně chladné (ve srovnání s okolní teplotou) hmoty, která stoupá a je držena nad povrchem Slunce magnetickým polem. Vznik magnetického pole Slunce může být způsoben tím, že různé vrstvy Slunce rotují různou rychlostí: vnitřní části rotují rychleji; jádro se otáčí obzvláště rychle.

Protuberance, sluneční skvrny a světlice nejsou jedinými příklady sluneční aktivity. Patří sem i magnetické bouře a výbuchy, které jsou tzv bliká.

Nad fotosférou je chromosféra je vnější slupka slunce. Původ názvu této části sluneční atmosféry je spojen s její načervenalou barvou. Tloušťka chromosféry je 10-15 tisíc km a hustota hmoty je stotisíckrát menší než ve fotosféře. Teplota v chromosféře rychle roste a v jejích horních vrstvách dosahuje desítek tisíc stupňů. Na okraji chromosféry jsou pozorovány spikuly, což jsou podlouhlé sloupce zhutněného světelného plynu. Teplota těchto výtrysků je vyšší než teplota fotosféry. Spikuly nejprve stoupají ze spodní chromosféry o 5000-10000 km a poté klesají zpět, kde vyblednou. To vše se děje při rychlosti asi 20 000 m/s. Spikula žije 5-10 minut. Počet spikulí existujících ve stejnou dobu na Slunci je asi milion (obr. 6).

Rýže. 6. Stavba vnějších vrstev Slunce

Chromosféra obklopuje sluneční koróna je vnější vrstva sluneční atmosféry.

Celkové množství energie vyzařované Sluncem je 3,86. 1026 W a pouze jednu dvě miliardtinu této energie přijímá Země.

Sluneční záření zahrnuje korpuskulární a elektromagnetická radiace.Korpuskulární fundamentální záření- to je proud plazmatu, který se skládá z protonů a neutronů, nebo jinými slovy - slunečný vítr, který se dostává do blízkozemského prostoru a obtéká celou zemskou magnetosféru. elektromagnetická radiace je zářivá energie slunce. Na zemský povrch se dostává ve formě přímého a rozptýleného záření a zajišťuje na naší planetě tepelný režim.

V polovině XIX století. švýcarský astronom Rudolf Wolf(1816-1893) (obr. 7) vypočítal kvantitativní ukazatel sluneční aktivity, známý po celém světě jako Wolfovo číslo. Po zpracování dat o pozorováních slunečních skvrn nashromážděných do poloviny minulého století byl Wolf schopen stanovit průměrný 1letý cyklus sluneční aktivity. Ve skutečnosti se časové intervaly mezi roky maximálního nebo minimálního počtu vlků pohybují od 7 do 17 let. Současně s 11letým cyklem probíhá sekulární, přesněji 80-90letý cyklus sluneční aktivity. Nekonzistentně na sebe navrstvené dělají znatelné změny v procesech probíhajících v geografickém obalu Země.

Na úzkou souvislost mnoha pozemských jevů se sluneční aktivitou upozornil již v roce 1936 A. L. Čiževskij (1897-1964) (obr. 8), který napsal, že naprostá většina fyzikálních a chemických procesů na Zemi je výsledkem vlivu kosmických sil. . Byl také jedním ze zakladatelů takové vědy, jako je heliobiologie(z řečtiny. helios- slunce), studující vliv Slunce na živou látku geografického obalu Země.

V závislosti na sluneční aktivitě dochází na Zemi k takovým fyzikálním jevům, jako jsou: magnetické bouře, frekvence polárních září, množství ultrafialového záření, intenzita bouřkové aktivity, teplota vzduchu, atmosférický tlak, srážky, hladina jezer, řek, atd. podzemní vody, slanost a účinnost moří a další

Život rostlin a zvířat je spojen s periodickou aktivitou Slunce (existuje korelace mezi slunečním cyklem a obdobím vegetačního období rostlin, rozmnožováním a migrací ptáků, hlodavců atd.), lidé (nemoci).

V současné době se vztah mezi slunečními a pozemskými procesy nadále studuje pomocí umělých družic Země.

terestrické planety

Kromě Slunce se ve Sluneční soustavě rozlišují planety (obr. 9).

Podle velikosti, geografických ukazatelů a chemického složení jsou planety rozděleny do dvou skupin: terestrické planety a obří planety. Mezi terestrické planety patří a. Budou diskutovány v této podkapitole.

Rýže. 9. Planety sluneční soustavy

Země je třetí planeta od Slunce. Bude mu věnována samostatná sekce.

Pojďme si to shrnout. Hustota hmoty planety závisí na umístění planety ve sluneční soustavě a s přihlédnutím k její velikosti i hmotnosti. Jak
Čím blíže je planeta ke Slunci, tím vyšší je její průměrná hustota hmoty. Například pro Merkur je to 5,42 g/cm2, Venuše - 5,25, Země - 5,25, Mars - 3,97 g/cm 3 .

Obecná charakteristika terestrických planet (Merkur, Venuše, Země, Mars) je především: 1) relativně malé velikosti; 2) vysoké teploty na povrchu a 3) vysoká hustota planetární hmoty. Tyto planety rotují relativně pomalu kolem své osy a mají málo nebo žádné satelity. Ve struktuře planet pozemské skupiny se rozlišují čtyři hlavní skořápky: 1) husté jádro; 2) plášť, který jej zakrývá; 3) kůra; 4) lehký plyn-voda (kromě Merkuru). Na povrchu těchto planet byly nalezeny stopy tektonické aktivity.

obří planety

Nyní se pojďme seznámit s obřími planetami, které jsou součástí naší sluneční soustavy. To , .

Obří planety mají následující obecné charakteristiky: 1) velká velikost a hmotnost; 2) rychle se otáčet kolem osy; 3) mají prsteny, mnoho satelitů; 4) atmosféra se skládá převážně z vodíku a helia; 5) mají uprostřed horké jádro z kovů a silikátů.

Vyznačují se také: 1) nízkými povrchovými teplotami; 2) nízká hustota hmoty planet.

3. Slunce je ústředním tělesem našeho planetárního systému

Slunce je nejbližší hvězda k Zemi, což je horká plazmová koule. Jedná se o gigantický zdroj energie: jeho radiační výkon je velmi vysoký - asi 3,861023 kW. Slunce každou vteřinu vyzáří takové množství tepla, které by stačilo k rozpuštění vrstvy ledu, která obklopuje zeměkouli o tloušťce tisíc kilometrů. Slunce hraje výjimečnou roli ve vzniku a vývoji života na Zemi. Na Zemi dopadá zanedbatelná část sluneční energie, díky čemuž se udržuje plynný stav zemské atmosféry, povrchy pevnin a vodních ploch se neustále ohřívají a je zajištěna životně důležitá činnost živočichů a rostlin. Část sluneční energie je uložena v útrobách Země ve formě uhlí, ropy, zemního plynu.

V současnosti je všeobecně přijímáno, že termonukleární reakce probíhají v hlubinách Slunce za extrémně vysokých teplot - asi 15 milionů stupňů - a monstrózních tlaků, které jsou doprovázeny uvolňováním obrovského množství energie. Jednou z těchto reakcí může být syntéza vodíkových jader, při kterých vznikají jádra atomu helia. Počítá se, že každou sekundu se v útrobách Slunce přemění 564 milionů tun vodíku na 560 milionů tun helia a zbývající 4 miliony tun vodíku se přemění na záření. Termonukleární reakce bude pokračovat, dokud nedojde zásoba vodíku. V současnosti tvoří asi 60 % hmotnosti Slunce. Taková rezerva by měla vystačit alespoň na několik miliard let.

Téměř veškerá energie Slunce vzniká v jeho centrální oblasti, odkud je přenášena zářením a následně ve vnější vrstvě přenášena konvekcí. Efektivní teplota povrchu Slunce - fotosféry - je asi 6000 K.

Naše Slunce není jen zdrojem světla a tepla: jeho povrch vyzařuje proudy neviditelného ultrafialového a rentgenového záření a také elementární částice. Přestože množství tepla a světla, které Slunce posílá na Zemi, zůstává po mnoho stovek miliard let konstantní, intenzita jeho neviditelného záření se výrazně liší: závisí na úrovni sluneční aktivity.

Existují cykly, během kterých sluneční aktivita dosáhne své maximální hodnoty. Jejich periodicita je 11 let. V letech největší aktivity narůstá počet skvrn a vzplanutí na slunečním povrchu, na Zemi dochází k magnetickým bouřím, zvyšuje se ionizace horních vrstev atmosféry atd.

Slunce má znatelný vliv nejen na takové přírodní procesy, jako je počasí, zemský magnetismus, ale také na biosféru - živočišný a rostlinný svět Země, včetně lidí.

Předpokládá se, že stáří Slunce je minimálně 5 miliard let. Tento předpoklad je založen na skutečnosti, že podle geologických údajů naše planeta existuje minimálně 5 miliard let a Slunce vzniklo ještě dříve.

Algoritmus pro výpočet trajektorie letu na omezenou dráhu s danými charakteristikami

Při analýze řešení (2.4) linearizovaného systému (2.3) můžeme dojít k závěru, že amplitudy oběžné dráhy podél os X a Y na sobě lineárně závisí a amplituda podél Z je nezávislá, zatímco oscilace podél X a podél Y vyskytují se stejnou frekvencí...

Algoritmus pro výpočet trajektorie letu na omezenou dráhu s danými charakteristikami

Je známo, že let na oběžnou dráhu kolem libračního bodu L2 soustavy Slunce-Země lze provést vytvořením jednoho impulsu na nízké oběžné dráze Země , , , . Ve skutečnosti se tento let provádí na oběžné dráze ...

Hvězdy a souhvězdí jsou jedno

V této části se zamyslíme nad tím, jak mohou hvězdy/souhvězdí škodit i pomáhat, co bychom měli od vesmíru očekávat. Ve 12. otázce "Mohou hvězdy ublížit nebo pomoci?" mnozí rovněž poznamenali, že hvězdy mohou napáchat mnoho škody...

Země je planeta sluneční soustavy

Slunce – centrální těleso sluneční soustavy – je typickým představitelem hvězd, nejběžnějších těles ve vesmíru. Stejně jako mnoho jiných hvězd je i Slunce obrovskou koulí plynu...

V tomto příspěvku bude pohyb kosmické lodi na oběžné dráze v blízkosti libračního bodu L1 soustavy Slunce-Země uvažován v rotujícím souřadnicovém systému, jehož ilustrace je na obrázku 6...

Simulace orbitálního pohybu

Kosmická loď v blízkosti libračního bodu se může nacházet na omezených drahách několika typů, jejichž klasifikace je uvedena v článcích. Vertikální Ljapunovova dráha (obr. 8) je plochá omezená periodická dráha ...

Simulace orbitálního pohybu

Jak je uvedeno v odstavci 2.4, jednou z hlavních podmínek při volbě omezené oběžné dráhy v okolí libračního bodu L1, vhodné pro vesmírnou misi, nepřetržitě pozorovanou z povrchu Země ...

Naše sluneční soustava

Abyste pochopili strukturu tak gigantického objektu, jakým je Slunce, musíte si představit obrovskou masu žhavého plynu, který je soustředěn na určitém místě ve Vesmíru. Slunce je ze 72 % vodík...

Povrchové studium vlastností Slunce

Slunce – centrální těleso sluneční soustavy – je žhavá koule plynu. Je 750krát hmotnější než všechna ostatní tělesa ve sluneční soustavě dohromady...

Vytvoření modelu pro vznik sluneční soustavy z mezihvězdného plynu na základě numerické simulace, zohledňující gravitační interakci částic

V důsledku studií (včetně těch, které nejsou součástí materiálů této publikace), byl v rámci přijatých základních koncepcí vzniku Sluneční soustavy navržen model vzniku planetárních těles...

Sluneční Soustava. Aktivita Slunce a její vliv na klimatvorný faktor planety

Devět velkých vesmírných těles, nazývaných planety, obíhá kolem Slunce, každé po své vlastní dráze, jedním směrem – proti směru hodinových ručiček. Spolu se Sluncem tvoří sluneční soustavu...

Spojení Slunce-Země a jejich vliv na člověka

Co nám říká věda o slunci? Jak daleko je od nás Slunce a jak je velké? Vzdálenost Země od Slunce je téměř 150 milionů km. Je snadné toto číslo napsat, ale těžko si představit tak velkou vzdálenost...

Slunce, jeho složení a struktura. Sluneční a pozemní spojení

Slunce je jedinou hvězdou ve sluneční soustavě, kolem které se točí další objekty této soustavy: planety a jejich satelity, trpasličí planety a jejich satelity, asteroidy, meteoroidy, komety a kosmický prach. Hmotnost Slunce je 99...

Slunce, jeho fyzikální vlastnosti a vliv na zemskou magnetosféru

Slunce je nejbližší hvězda k Zemi a je obyčejnou hvězdou v naší Galaxii. Toto je hlavní sekvenční trpaslík Hertzsprung-Russellova diagramu. Patří do spektrální třídy G2V. Jeho fyzikální vlastnosti: Hmotnost 1...

Z slunce
SLUNCE, centrální těleso sluneční soustavy, horká plazmová koule, typická trpasličí hvězda G2. Mezi hvězdami zaujímá Slunce průměrnou pozici co do velikosti a jasu, i když ve slunečním sousedství je většina hvězd menší a jasnější. Povrchová teplota je asi 5800 K. Rotace Slunce kolem osy probíhá ve stejném směru jako Země (od západu na východ), osa rotace svírá s rovinou oběžné dráhy Země úhel 82°45“ ( ekliptika). Jedna otáčka vzhledem k Zemi trvá 27,275 dne (synodická rotační perioda), vzhledem k stálicím - 25,38 dnů (siderická rotační perioda). Doba rotace (synodická) se pohybuje od 27 dnů na rovníku do 32 dnů. dní na pólech. Chemické složení určené z analýzy slunečního spektra: vodík - asi 90 %, helium - 10 %, ostatní prvky - méně než 0,1 % (podle počtu atomů). Jako všechny hvězdy je to koule horkého plynu a zdrojem energie je jaderná fúze probíhající v jeho hlubinách.ve vzdálenosti 149,6 mil. km od Slunce přijme asi 2 . 10 17 Watt sluneční zářivé energie. Slunce je hlavním zdrojem energie pro všechny procesy probíhající na zeměkouli. Celá biosféra, život existuje pouze díky sluneční energii. Mnoho pozemských procesů je ovlivněno korpuskulárním zářením Slunce.

Přesná měření ukazují, že průměr Slunce 1 392 000 km není konstantní hodnota. Asi před patnácti lety astronomové zjistili, že Slunce se každé 2 hodiny a 40 minut ztenčuje a tloustne o několik kilometrů a toto období zůstává přísně konstantní. S periodou 2 hodiny 40 minut se o zlomek procenta změní i svítivost Slunce, tedy energie jím vyzařovaná.

Náznaky, že průměr Slunce také zažívá velmi pomalé fluktuace s významným rozsahem, byly získány analýzou výsledků astronomických pozorování před mnoha lety. Přesná měření doby trvání zatmění Slunce, ale i průchodu Merkura a Venuše přes sluneční kotouč ukázala, že v 17. století průměr Slunce převyšoval současný asi o 2000 km, tedy o 0,1 %.

Struktura Slunce



JADRO - kde je teplota ve středu 27 milionů K, probíhá jaderná fúze. Při procesu přeměny vodíku na helium jsou každou sekundu zničeny 4 miliony tun sluneční hmoty. Uvolněná energie je v tomto případě zdrojem sluneční energie. V obecně přijímaném teoretickém modelu Slunce (tzv. „Standardní model“) se předpokládá, že převážná většina energie je produkována přímou reakcí vodíkové fúze za vzniku helia a pouze 1,5 % - reakcemi tzv. CNO cyklus, kdy se uhlík během reakce cyklicky přeměňuje nejprve na dusík a kyslík, načež reakce opět vede ke vzniku uhlíku. Nicméně skupina z Princeton Institute for Advanced Study, vedená Johnem Bahcallem, odhadla horní práh pro relativní podíl reakcí cyklu CNO na maximálně 7,3 %. Spolehlivé potvrzení teoretické hodnoty rovnající se 1,5 % však nelze získat bez uvedení do provozu neutrinových detektorů zásadně odlišné konstrukce, než jaké jsou v současnosti dostupné.

Na vrcholu jádra je ZÓNA ZÁŘENÍ, kde se vysokoenergetické fotony vzniklé v procesu jaderné fúze srážejí s elektrony a ionty a generují opakované světelné a tepelné záření.

Na vnější straně radiační zóny leží KONVEKČNÍ ZÓNA (vnější vrstva o tloušťce 150-200 tisíc km, umístěná přímo pod fotosférou), do které směřují proudy ohřátého plynu vzhůru, odevzdávají svou energii povrchovým vrstvám a proudí dolů, jsou znovu ohřívány. Konvektivní proudění vede k tomu, že sluneční povrch má buněčný vzhled (granulace fotosféry), sluneční skvrny, spikuly atd. Intenzita plazmatických procesů na Slunci se periodicky mění (období 11 let - sluneční aktivita).

Na rozdíl od této teorie, že naše Slunce se skládá převážně z vodíku, byla 10. ledna 2002 na 199. konferenci Americké astronomické společnosti diskutována hypotéza Olivera Manuela, profesora jaderné chemie na University of Missouri-Rolland, konstatující že hlavní hmotou Slunce není vodík, ale železo. V „Původ sluneční soustavy se sluncem bohatým na železo“ uvádí, že reakce vodíkové fúze, která poskytuje část slunečního tepla, probíhá blízko povrchu Slunce. Ale hlavní teplo se uvolňuje z jádra Slunce, které se skládá převážně ze železa. V roce 1975 byla společně s Dr. Dwarkou Das předložena teorie o původu sluneční soustavy z výbuchu supernovy, prezentovaná v článku, po kterém se ze stlačeného jádra vytvořilo Slunce a planety z hmoty vyvržené do vesmíru. Sabu (Dwarka Das Sabu).

solární radiace

SOLÁRNÍ SPEKTRUM - rozložení energie elektromagnetického záření Slunce v rozsahu vlnových délek od několika zlomků nm (záření gama) až po metrové rádiové vlny. Ve viditelné oblasti je sluneční spektrum blízké spektru absolutně černého tělesa při teplotě asi 5800 K; má energetické maximum v oblasti 430-500 nm. Sluneční spektrum je spojité spektrum, na kterém je superponováno více než 20 tisíc absorpčních čar (Fraunhoferovy čáry) různých chemických prvků.

RÁDIOVÁ EMISE - elektromagnetické záření Slunce v rozsahu od milimetrových až metrových vln, vznikající v oblasti od spodní chromosféry po sluneční korónu. Rozlišujte tepelné radiové vyzařování "klidného" Slunce; záření aktivních oblastí v atmosféře nad slunečními skvrnami; sporadické záření obvykle spojené se slunečními erupcemi.

UV ZÁŘENÍ - krátkovlnné elektromagnetické záření (400-10 nm), na které připadá cca. 9 % veškeré energie slunečního záření. Ultrafialové záření Slunce ionizuje plyny horních vrstev zemské atmosféry, což vede ke vzniku ionosféry.

SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ - elektromagnetické a korpuskulární záření Slunce. Elektromagnetické záření pokrývá rozsah vlnových délek od záření gama po rádiové vlny, jeho energetické maximum spadá do viditelné části spektra. Korpuskulární složku slunečního záření tvoří převážně protony a elektrony (viz sluneční vítr).

SOLÁRNÍ MAGNETISMUS - magnetická pole na Slunci, přesahující oběžnou dráhu Pluta, nařizující pohyb sluneční plazmy, způsobující sluneční erupce, existenci protuberancí apod. Průměrná síla magnetického pole ve fotosféře je 1 Oe (79,6 A / m ), lokální magnetická pole, například v oblasti slunečních skvrn, mohou dosahovat několika tisíc Oe.. Periodické nárůsty slunečního magnetismu určují sluneční aktivitu. Zdrojem slunečního magnetismu jsou složité pohyby plazmatu v útrobách Slunce. Specialistům Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně (Kalifornie, USA) se podařilo zjistit důvod vzniku smyček v magnetickém poli Slunce. Jak se ukázalo, smyčky vděčí za svůj vzhled skutečnosti, že magnetické vlny v blízkosti Slunce jsou Alfvén. Změny magnetického pole byly zaznamenány přístroji meziplanetární sondy Ulysses.
SOLÁRNÍ KONSTANTA - celková sluneční energie dopadající na jednotku plochy horních vrstev zemské atmosféry za jednotku času, vypočtená s přihlédnutím k průměrné vzdálenosti od Země ke Slunci. Jeho hodnota je cca 1,37 kW/m2 (přesnost 0,5 %). Na rozdíl od názvu tato hodnota nezůstává striktně konstantní, během slunečního cyklu se mírně mění (kolísání 0,2 %). Zejména výskyt velké skupiny slunečních skvrn ji snižuje asi o 1 %. Dochází i k dlouhodobějším změnám.

V posledních dvou desetiletích bylo zaznamenáno, že úroveň slunečního záření v období jeho minimální aktivity rostla asi o 0,05 % za dekádu.

sluneční atmosféra

Celá sluneční atmosféra neustále kolísá. Šíří jak vertikální, tak horizontální vlny o délce několika tisíc kilometrů. Kmity jsou rezonanční povahy a vyskytují se s periodou asi 5 minut (od 3 do 10 minut). Rychlosti oscilací jsou extrémně malé - desítky centimetrů za sekundu.

Fotosféra

Viditelný povrch Slunce. Při dosažení tloušťky asi 0,001 R D (200-300 km), hustoty 10 -9 - 10 -6 g/cm 3 teplota klesá zdola nahoru z 8 na 4,5 tisíc K. Fotosféra je zóna, kde povaha plynných vrstev se mění od zcela neprůhledné přes radiační až po zcela transparentní. Ve skutečnosti fotosféra vyzařuje veškeré viditelné světlo. Teplota sluneční fotosféry je asi 5800 K a směrem k základně chromosféry klesá na asi 4000 K. Absorpční čáry ve slunečním spektru vznikají v důsledku absorpce a rozptylu záření v této vrstvě. Ve fotosféře se také vyskytují jevy charakteristické pro aktivní Slunce, jako jsou sluneční skvrny, erupce a erupce. Rychlé atomové částice uvolněné během záblesků se pohybují vesmírem a ovlivňují Zemi a její okolí. Způsobují zejména rádiové rušení, geomagnetické bouře a polární záře.

Nové snímky okraje slunečního disku v roce 2002 švédským 1m slunečním dalekohledem na La Palma na Kanárských ostrovech odhalily krajinu hor, údolí a ohnivých stěn a poprvé ukázaly trojrozměrnou strukturu slunečního záření. povrch. Nové snímky umožnily vidět posunující se vrcholy a minima superžhavého plazmatu – rozdíl v jejich výšce může dosahovat stovek kilometrů.



granulace- zrnitá struktura sluneční fotosféry viditelná dalekohledem. Představuje sbírku velký počet těsně rozmístěné granule - jasné izolované útvary o průměru 500-1000 km, pokrývající celý disk Slunce. Vznikne samostatná granule, vyroste a poté se rozpadne za 5-10 minut. Mezikrystalová vzdálenost dosahuje šířky 300-500 km. Na Slunci je přitom pozorováno asi milion granulí.

póry- tmavé zaoblené útvary o průměru několika set kilometrů, objevující se ve skupinách v mezerách mezi fotosférickými granulemi. Některé póry, když se zvětší, se změní na sluneční skvrny.

pochodeň- světlá oblast sluneční fotosféry (řetězce jasných granulí, obvykle obklopující skupinu slunečních skvrn).

Vznik facul souvisí s následným výskytem slunečních skvrn v jejich blízkosti a obecně se sluneční aktivitou. Mají velikost asi 30 000 km a teplotu 2000 K nad okolní. Pochodně jsou rozeklané stěny, které dosahují výšky 300 kilometrů. Navíc tyto stěny vyzařují mnohem více energie, než astronomové očekávali. Je dokonce možné, že právě oni způsobili epochální změny zemského klimatu. Celková plocha řetězců (vlákna fotosférických fakul) je několikrát větší než plocha skvrn a fotosférické fakuly existují v průměru déle než skvrny - někdy 3-4 měsíce. Během let maximální sluneční aktivity mohou fotosférické fakuly zabírat až 10 % celého povrchu Slunce.





sluneční skvrna- oblast na Slunci, kde je nižší teplota (oblasti se silným magnetickým polem) než v okolní fotosféře. Sluneční skvrny se proto jeví relativně tmavší. Chladicí efekt je způsoben přítomností silného magnetického pole soustředěného ve spotové zóně. Magnetické pole brání vzniku konvektivních proudů plynu, které přenášejí horkou hmotu z podložních vrstev na povrch Slunce. Sluneční skvrna se skládá z kroucených magnetických polí v silném plazmovém víru, jehož viditelné a vnitřní oblasti rotují v opačných směrech. Sluneční skvrny se tvoří tam, kde má magnetické pole Slunce velkou vertikální složku. Sluneční skvrny se mohou vyskytovat jednotlivě, ale často tvoří skupiny nebo páry opačné magnetické polarity. Vyvíjejí se z pórů, mohou dosáhnout 100 tisíc km (nejmenší 1000-2000 km) v průměru, existují v průměru 10-20 dní. V temné centrální části sluneční skvrny (stínu, kde jsou magnetické siločáry nasměrovány vertikálně a intenzita pole je obvykle několik tisíckrát větší než na povrchu Země), je teplota asi 3700 K ve srovnání s 5800 K ve fotosféře, díky čemu jsou 2-5krát tmavší než fotosféra. Vnější a jasnější část sluneční skvrny (polostín) se skládá z tenkých dlouhých segmentů. Zvláště výrazná je přítomnost tmavých jader ve světlých oblastech na slunečních skvrnách.

Sluneční skvrny se vyznačují silnými magnetickými poli (až 4 kOe). Průměrný roční počet slunečních skvrn se mění s 11letým obdobím. Sluneční skvrny mají tendenci tvořit blízké páry, ve kterých má každá sluneční skvrna opačnou magnetickou polaritu. Při vysoké sluneční aktivitě se stává, že se izolované skvrny zvětšují a objevují se ve velkých skupinách.


  • Největší skupina slunečních skvrn, která kdy byla zaznamenána, dosáhla vrcholu 8. dubna 1947. Zabírala plochu 18 130 milionů kilometrů čtverečních. Sluneční skvrny jsou prvkem sluneční aktivity. Počet slunečních skvrn viditelných na Slunci v kteroukoli dobu se periodicky mění s periodou přibližně 11 let. V polovině roku 1947 bylo zaznamenáno silné maximum cyklu.
Maunderovo minimum - interval asi 70 let, počínaje kolem roku 1645, během kterého byla sluneční aktivita neustále na nízké úrovni a sluneční skvrny byly pozorovány jen zřídka. Za 37 let nebyla zaznamenána jediná polární záře.


maunder motýli - diagram znázorňující změny heliografické šířky, na kterých se objevují sluneční skvrny během slunečního cyklu. Diagram poprvé sestrojil v roce 1922 E. W. Maunder. V grafu je heliografická zeměpisná šířka brána jako vertikální osa a čas (v letech) je brána jako horizontální osa. Dále jsou pro každou skupinu slunečních skvrn souvisejících s určitou zeměpisnou šířkou a Carringtonovým číslem vytvořeny svislé čáry pokrývající jeden stupeň zeměpisné šířky. Výsledný vzor připomíná křídla motýla, což dává grafu jeho lidový název.

heliografická zeměpisná délka - zeměpisná délka měřená pro body na povrchu slunce. Na Slunci není žádný pevný nulový bod, takže heliografická délka se měří z nominálního referenčního velkého kruhu: slunečního poledníku, který prošel vzestupným uzlem slunečního rovníku na ekliptice 1. ledna 1854 ve 1200 UT. Vzhledem k tomuto poledníku se zeměpisná délka vypočítá za předpokladu jednotné hvězdné rotace Slunce s periodou 25,38 dne. Referenční knihy pro pozorovatele obsahují tabulky poloh referenčního slunečního poledníku pro dané datum a čas.

carringtonovo číslo - číslo přiřazené každé rotaci Slunce. Odpočítávání zahájil R.K. Carrington 9. listopadu 1853 z prvního čísla. Za základ vzal průměrnou hodnotu periody synodické rotace slunečních skvrn, kterou definoval jako 27,2753 dne. Protože se Slunce neotáčí jako tuhé těleso, tato perioda se ve skutečnosti mění se zeměpisnou šířkou.

Chromosféra

Plynná vrstva Slunce, ležící nad fotosférou o tloušťce 7-8 tisíc km, se vyznačuje výraznou teplotní nehomogenitou (5-10 tisíc K). S rostoucí vzdáleností od středu Slunce teplota vrstev fotosféry klesá, dosahuje minima. Poté v nadložní chromosféře opět postupně stoupá na 10 000 K. Název doslova znamená „barevná koule“, protože během úplného zatmění Slunce, kdy je světlo fotosféry uzavřeno, je chromosféra viditelná jako jasný prstenec kolem Slunce jako narůžovělá záře. Je dynamický, pozorují se v něm záblesky, prominence. Prvky struktury jsou chromosférická mřížka a spikuly. Mřížkové buňky jsou dynamické útvary o průměru 20 - 50 tisíc km, ve kterých se plazma pohybuje od středu k periferii.

Flash - nejmohutnější projev sluneční aktivity, náhlé lokální uvolnění energie magnetického pole v koroně a chromosféře Slunce (až 10 25 J při nejsilnějších slunečních erupcích), při kterém se látka sluneční atmosféry zahřívá a urychluje. Při slunečních erupcích jsou pozorovány: zvýšení jasu chromosféry (8-10 minut), urychlení elektronů, protonů a těžkých iontů (s jejich částečným vyvržením do meziplanetárního prostoru), rentgenové a rádiové záření.

Záblesky jsou spojeny s aktivními oblastmi Slunce a jsou to exploze, při kterých se hmota zahřívá na teploty stovek milionů stupňů. Většina záření je rentgenové, ale záblesky lze snadno pozorovat ve viditelném světle a v rádiovém dosahu. Nabité částice vyvržené ze Slunce dosáhnou Zemi za několik dní a způsobí polární záři a ovlivňují provoz komunikací.

Shluky sluneční hmoty vyvržené z povrchu hvězdy mohou být pohlceny jinými shluky, když oba výrony nastanou ve stejné oblasti slunečního povrchu a druhý výron se pohybuje rychleji než první. Sluneční hmota je vyvrhována z povrchu Slunce rychlostí 20 až 2000 kilometrů za sekundu. Jeho hmotnost se odhaduje na miliardy tun. V případě, že se shluky hmoty šíří směrem k Zemi, vznikají na ní magnetické bouře. Odborníci se domnívají, že v případě kosmického „kanibalismu“ jsou magnetické bouře na Zemi silnější než obvykle a je obtížnější je předvídat. Od dubna 1997, kdy byl objeven podobný efekt, do března 2001 došlo k 21 případům absorpce sraženin sluneční hmoty jinými pohybujícími se vyšší rychlostí. Zjistil to tým astronomů NASA pracujících se sondami Wind a SOHO.


Spikuly- samostatné sloupce (podobné strukturním hrotům) svítícího plazmatu v chromosféře, viditelné při pozorování Slunce v monochromatickém světle (ve spektrálních čarách H, He, Ca + atd.), které jsou pozorovány v limbu nebo v jeho blízkosti . Spikuly stoupají z chromosféry do sluneční koróny do výšky 6-10 tisíc km, jejich průměr je 200-2000 km (obvykle asi 1000 km napříč a 10000 km na délku), průměrná životnost je 5-7 minut. Na Slunci existují současně stovky tisíc spikulí. Rozmístění spikulí na Slunci je nerovnoměrné - jsou soustředěny na hranicích supergranulačních buněk.

vločky- (lat. flocculi, z floccus - shred) (chromosférické pochodně), tenké vláknité útvary v chromosférické vrstvě center sluneční aktivity, mají větší jas a hustotu než okolní části chromosféry, jsou orientovány podél magnetických siločar ; jsou pokračováním fotosférických pochodní v chromosféře. Vločky lze vidět, když je sluneční chromosféra zobrazena v monochromatickém světle, jako je jednorázově ionizovaný vápník.

výtečnost(z lat. protubero - bobtnat) - termín používaný pro struktury různých tvarů (podobné oblakům nebo světlicím) v chromosféře a koroně Slunce. Mají vyšší hustotu a nižší teplotu než jejich okolí, na slunečním rameni vypadají jako jasné detaily koróny a při promítání na sluneční kotouč jako tmavá vlákna a na jeho okraji jako svítící oblaka, oblouky popř. trysky.
Klidné výběžky pocházejí daleko od aktivních oblastí a přetrvávají mnoho měsíců. Mohou se táhnout až několik desítek tisíc kilometrů na výšku. Obrovské, až stovky tisíc kilometrů dlouhé útvary plazmatu ve sluneční koroně. Aktivní protuberance jsou spojeny se slunečními skvrnami a světlicemi. Objevují se ve formě vln, cákání a smyček, mají prudký charakter pohybu, rychle mění tvar a trvají jen několik hodin. Chladnější materiál stékající z výčnělků z koróny do fotosféry lze pozorovat v podobě koronálního „deště“.

*Ačkoli není možné izolovat žádnou jednotlivou význačnost a nazvat ji největší, existuje mnoho úžasných příkladů. Například snímek pořízený ze Skylab v roce 1974 ukázal smyčkový, klidový výběžek, který se táhl přes půl milionu kilometrů nad povrchem Slunce. Takové výčnělky mohou přetrvávat týdny nebo měsíce a sahat 50 000 km za sluneční fotosféru. Erupční protuberance v podobě ohnivých jazyků se mohou tyčit téměř milion kilometrů nad sluneční povrch.

Podle dvou výzkumných satelitů TRACE a SOHO, které Slunce neustále pozorují, se proudy elektricky nabitého plynu za těchto podmínek pohybují v atmosféře Slunce téměř rychlostí zvuku. Jejich rychlost může dosáhnout 320 tisíc km/h. To znamená, že síla větru na Slunce "přerušuje" gravitační sílu při určování hustoty atmosféry, a přesto je na Slunci síla gravitační přitažlivosti 28krát větší než na povrchu Země.

Nejvzdálenější část sluneční atmosféry se skládá z horkého (1-2 miliony K) řídkého vysoce ionizovaného plazmatu, které je během úplného zatmění Slunce viditelné jako jasné halo. Koróna sahá do vzdálenosti mnohonásobně větší, než je poloměr Slunce, a přechází do meziplanetárního prostředí (několik desítek slunečních poloměrů a postupně se rozptýlí v meziplanetárním prostoru). Délka a tvar koróny se během slunečního cyklu mění, a to především v důsledku proudění generovaných v aktivních oblastech.
Koruna se skládá z následujících částí:
K-koruna(elektronická koróna nebo kontinuální koróna). Viditelné jako bílé světlo fotosféry, rozptýlené vysokoenergetickými elektrony o teplotě kolem milionu stupňů. K-korona je heterogenní, obsahuje různé struktury, jako jsou toky, těsnění, peří a paprsky. Jak se elektrony pohybují vysokou rychlostí, Fraunhoferovy čáry ve spektru odraženého světla jsou vymazány.
F-koruna(Fraunhoferova korona nebo prachová korona) - světlo fotosféry rozptýlené pomalejšími prachovými částicemi pohybujícími se kolem Slunce. Ve spektru jsou viditelné Fraunhoferovy čáry. Pokračování F-koróny do meziplanetárního prostoru je pozorováno jako zvířetníkové světlo.
E-koruna(korona emisních čar) je tvořena světlem v diskrétních emisních čarách vysoce ionizovaných atomů, zejména železa a vápníku. Nachází se ve vzdálenosti dvou poloměrů Slunce. Tato část koróny také vyzařuje v extrémním ultrafialovém a měkkém rentgenovém rozsahu spektra.
Fraunhoferovy linie

Tmavé absorpční čáry ve spektru Slunce a analogicky ve spektru jakékoli hvězdy. Poprvé byly takové linie identifikovány Josef von Fraunhofer(1787-1826), který označil nejviditelnější řádky písmeny latinské abecedy. Některé z těchto symbolů se stále používají ve fyzice a astronomii, zejména čáry sodíku D a čáry vápníku H a K.



Fraunhoferův (1817) originální zápis absorpčních čar ve slunečním spektru

Dopis

Vlnová délka (nm)

Chemický původ

A

759,37

Atmosférický O2

B

686,72

Atmosférický O2

C

656,28

Vodík a

D1

589,59

Neutrální sodík

D2

589,00

Neutrální sodík

D3

587,56

neutrální helium

E

526,96

neutrální železo

F

486,13

Vodík β

G

431,42

molekula CH

H

396,85

Ionizovaný vápník

K

393,37

Ionizovaný vápník

Komentář: v původním Fraunhoferově zápisu nebyly povoleny komponenty linie D.

Koronální linie- zakázané čáry ve spektrech mnohonásobně ionizovaného Fe, Ni, Ca, Al a dalších prvků se objevují ve sluneční koroně a indikují vysokou (asi 1,5 mil. K) teplotu koróny.

výron koronální hmoty(VKM) - erupce hmoty ze sluneční koróny do meziplanetárního prostoru. ECM je spojena s vlastnostmi slunečního magnetického pole. Během období vysoké sluneční aktivity dochází každý den k jednomu nebo dvěma ejekcím, ke kterým dochází v různých slunečních šířkách. V obdobích klidného Slunce se vyskytují mnohem méně často (asi jednou za 3–10 dní) a jsou omezeny na nižší zeměpisné šířky. Průměrná rychlost vymrštění kolísá od 200 km/s při minimální aktivitě až po hodnoty přibližně dvojnásobné než při maximální aktivitě. Většina ejekcí není doprovázena vzplanutími, a když se vzplanutí objeví, obvykle začínají po začátku ECM. ECM jsou nejvýkonnější ze všech nestacionárních solárních procesů a mají významný vliv na sluneční vítr. Velké ECM orientované v rovině oběžné dráhy Země jsou zodpovědné za geomagnetické bouře.

slunečný vítr- proud částic (hlavně protonů a elektronů) proudící ze Slunce rychlostí až 900 km/sec. Sluneční vítr je vlastně horká sluneční koróna šířící se do meziplanetárního prostoru. Na úrovni oběžné dráhy Země je průměrná rychlost částic slunečního větru (protonů a elektronů) asi 400 km/s, počet částic několik desítek na 1 cm 3 .

Superkoruna

Nejvzdálenější (několik desítek poloměrů od Slunce) oblasti sluneční koróny jsou pozorovány jejich rozptylem rádiových vln ze vzdálených zdrojů kosmické radiové emise (Krabí mlhovina atd.)

Charakteristika Slunce

Viditelný úhlový průměr

min=31"32" a max=32"36"

Hmotnost

1,9891×10 30 kg (332946 hmotností Země)

Poloměr

6,96×10 5 km (109,2 poloměrů Země)

Průměrná hustota

1,416. 103 kg/m3

Gravitační zrychlení

274 m/s2 (27,9 g)

Druhá úniková rychlost na povrchu

620 km/s

Efektivní teplota

5785 tis

Zářivost

3,86 × 10 26 W

Zdánlivá vizuální velikost

-26,78

Absolutní vizuální velikost

4,79

Sklon rovníku k ekliptice

7°15"

Synodické období rotace

27 275 dní

Období hvězdné rotace

25 380 dní

Sluneční aktivita

sluneční aktivita- různé pravidelné výskyty charakteristických útvarů ve sluneční atmosféře spojené s uvolňováním velkého množství energie, jejíž frekvence a intenzita se cyklicky mění: sluneční skvrny, pochodně ve fotosféře, vločky a erupce v chromosféře, protuberance v koroně, výrony koronální hmoty. Oblasti, kde jsou tyto jevy pozorovány souhrnně, se nazývají centra sluneční aktivity. Ve sluneční aktivitě (růst a pokles počtu středisek sluneční aktivity, jakož i jejich výkonu) existuje přibližně 11letá periodicita (cyklus sluneční aktivity), i když existují doklady o existenci dalších cyklů (od r. 8 až 15 let). Sluneční aktivita ovlivňuje mnoho pozemských procesů.

aktivní oblast Oblast ve vnějších vrstvách Slunce, kde probíhá sluneční aktivita. Aktivní oblasti se tvoří tam, kde z podpovrchových vrstev Slunce vystupují silná magnetická pole. Sluneční aktivita je pozorována ve fotosféře, chromosféře a koroně. V aktivní oblasti se odehrávají jevy, jako jsou sluneční skvrny, vločky a světlice. Výsledné záření zabírá celé spektrum, od rentgenové oblasti až po rádiové vlny, i když zdánlivý jas ve slunečních skvrnách je kvůli nižší teplotě poněkud menší. Aktivní oblasti se velmi liší velikostí a délkou existence - lze je pozorovat od několika hodin až po několik měsíců. Elektricky nabité částice, stejně jako ultrafialové a rentgenové záření z aktivních oblastí, ovlivňují meziplanetární prostředí a horní vrstvy zemské atmosféry.

vlákno- charakteristický detail pozorovaný na snímcích aktivních oblastí Slunce pořízených v linii alfa vodíku. Vlákna vypadají jako tmavé pruhy 725-2200 km široké a 11000 km dlouhé v průměru. Životnost jednotlivého vlákna je 10-20 minut, i když se celkový vzor oblasti vlákna mění jen málo přes několik hodin. V centrálních zónách aktivních oblastí Slunce spojují filamenty skvrny a vločky opačné polarity. Pravidelné skvrny jsou obklopeny radiálním vzorem vláken nazývaným superpenumbra. Představují látku proudící do slicku rychlostí asi 20 km/s.

sluneční cyklus- periodické změny sluneční aktivity, zejména počtu slunečních skvrn. Období cyklu je asi 11 let (od 8 do 15 let), i když během 20. století to bylo blíže k 10 letům.
Na začátku nového cyklu nejsou na Slunci prakticky žádné skvrny. První skvrny nového cyklu se objevují v heliografických severních a jižních šířkách 35°-45°; pak se během cyklu objeví skvrny blíže k rovníku a dosahují 7° severní a jižní šířky. Tento vzorec distribuce skvrn lze graficky znázornit ve formě Maunderových „motýlů“.
Obecně se uznává, že sluneční cyklus je způsoben interakcí mezi „generátorem“, který generuje magnetické pole Slunce, a rotací Slunce. Slunce se neotáčí jako pevné těleso a rovníkové oblasti rotují rychleji, což způsobuje nárůst magnetického pole. Nakonec se pole „rozstříkne“ do fotosféry a vytvoří sluneční skvrny. Na konci každého cyklu se polarita magnetického pole obrátí, takže celé období je 22 let (Haleův cyklus).

Strana: 4/4

Průzkum Slunce kosmickou lodí
Studium Slunce provádělo mnoho kosmických lodí , ale byly také vypuštěny specializované na studium Slunce. To:

Orbitální sluneční observatoř("OSO") - řada amerických satelitů vypuštěných v období 1962-1975 ke studiu Slunce, zejména v ultrafialových a rentgenových vlnových délkách.

KA "Helios-1"- západoněmecký AMS byl vypuštěn 10. prosince 1974, navržený ke studiu slunečního větru, meziplanetárního magnetického pole, kosmického záření, zodiakálního světla, meteorických částic a rádiového šumu v cirkumsolárním prostoru, jakož i k provádění experimentů se záznamem jevů předpovídá obecná teorie relativity. 15.01.1976 Západoněmecká kosmická loď vylétla na oběžnou dráhu Helios-2". 17.04.1976 "Helios-2"se poprvé přiblížila ke Slunci na vzdálenost 0,29 AU (43,432 mil. km). Zejména byly registrovány magnetické rázové vlny v rozsahu 100 - 2200 Hz a také výskyt lehkých jader helia při slunečních erupcích, což ukazuje na vysokoenergetické termonukleární procesy ve sluneční chromosféře. Poprvé dosáhl rekordní rychlosti při 66,7 km/s, pohybující se s 12g.

Satelit slunečního vrcholu(„SMM“) – americká družice (Solar Maximum Mission – SMM), vypuštěná 14. února 1980 ke studiu Slunce v období maximální sluneční aktivity. Po devíti měsících provozu si vyžádala opravy, které posádka Space Shuttle úspěšně dokončila v roce 1984 a družice byla uvedena zpět do provozu. Vstoupil do hustých vrstev zemské atmosféry a v roce 1989 přestal existovat.

sluneční sonda "Ulysses"- evropská automatická stanice byla spuštěna 6. října 1990, aby měřila parametry slunečního větru, magnetické pole mimo rovinu ekliptiky a studovala polární oblasti heliosféry. Skenoval rovníkovou rovinu Slunce až do Dráha Země. Poprvé v oblasti rádiových vln zaregistroval spirální formu magnetického pole Slunce, které se rozcházelo jako vějíř. Zjistil, že intenzita magnetického pole Slunce se s časem zvyšuje a za posledních 100 let se vzrostla 2,3krát.Jedná se o jedinou sondu pohybující se kolmo k rovině ekliptiky po heliocentrické dráze.Přelet v polovině roku 1995 nad jižním pólem Slunce s jeho minimální aktivitou a 27.11. podruhé, dosažení maximální zeměpisné šířky na jižní polokouli -80,1 stupně. 17.04.1998AC " Ulysses dokončil svůj první oběh kolem Slunce.

Sluneční větrný satelit "Vítr"- americké výzkumné vozidlo, vypuštěné 1. listopadu 1994 na oběžnou dráhu s těmito parametry: sklon oběžné dráhy - 28,76º; T = 20673,75 min.; P = 187 km.; A = 486099 km.

Sluneční a heliosférická observatoř(„SOHO“) – Výzkumná družice (Solar and Heliospheric Observatory – SOHO) vypuštěná Evropskou kosmickou agenturou 2. prosince 1995 s předpokládanou životností asi dva roky. Byl uveden na oběžnou dráhu kolem Slunce v jednom z Lagrangeových bodů (L1), kde jsou gravitační síly Země a Slunce vyváženy. Dvanáct přístrojů na palubě družice je určeno ke studiu sluneční atmosféry (zejména jejího ohřevu), slunečních oscilací, procesů odstraňování sluneční hmoty do vesmíru, struktury Slunce a také procesů v jeho hlubinách. Provádí neustálé fotografování Slunce. 04.02.2000 Sluneční observatoř oslavila jakési výročí “ SOHO". Na jedné z pořízených fotografií" SOHO„Byla objevena nová kometa, která se stala 100. v traťovém rekordu observatoře a v červnu 2003 objevila 500. kometu.

Zcestovatel ke studiu koróny Slunce "STOPA(Transition Region & Coronal Explorer)“ byl spuštěn 2. dubna 1998 rbit s parametry: oběžné dráhy - 97,8 stupně; T = 96,8 minut; P=602 km.; A = 652 km. Úkolem je prozkoumat přechodovou oblast mezi korónou a fotosférou pomocí 30cm ultrafialového dalekohledu. Studie smyček ukázala, že se skládají z řady jednotlivých pruhů na sebe napojených. Smyčky plynu se zahřívají a stoupají podél magnetických siločar do výšky až 480 000 km, poté se ochlazují a klesají zpět rychlostí více než 100 km/s.