Как се нарича централното тяло на слънчевата система. слънчева система

слънчева системае една от 200 милиарда звездни системи, разположени в галактиката Млечен път. Намира се приблизително по средата между центъра на галактиката и нейния край.
Слънчевата система е определено струпване на небесни тела, които са свързани чрез гравитационни сили със звезда (Слънцето). Тя включва: централното тяло - Слънцето, 8 големи планети с техните спътници, няколко хиляди малки планети или астероиди, няколкостотин наблюдавани комети и безкраен брой метеорни тела.

Големите планети се делят на 2 основни групи:
- планети от земен тип (Меркурий, Венера, Земя и Марс);
- планети от групата на Юпитер или планети гиганти (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун).
Плутон няма място в тази класификация. През 2006 г. беше установено, че Плутон, поради малкия си размер и голямото си разстояние от Слънцето, има ниско гравитационно поле и орбитата му не е подобна на орбитите на планети, съседни на него, по-близо до Слънцето. Освен това удължената елипсоидална орбита на Плутон (за останалите планети е почти кръгла) се пресича с орбитата на осмата планета от Слънчевата система - Нептун. Ето защо от неотдавна беше решено да се лиши Плутон от статута на "планета".

AT слънчева система, в допълнение към планетите, има две области, пълни с малки тела (планети джуджета, астероиди, комети, метеорити). Първата област е Астероиден пояс, който е между Марс и Юпитер. По състав тя е подобна на планетите от земната група, тъй като се състои от силикати и метали. Отвъд Нептун има втори регион, наречен Пояс на Кайпер. Той има много обекти (предимно планети джуджета), състоящи се от замръзнала вода, амоняк и метан, най-големият от които е Плутон.

Поясът на Койпнер започва точно след орбитата на Нептун.

Външният му пръстен завършва на разстояние

8,25 милиарда км от Слънцето. Това е огромен пръстен около цялото

Слънчевата система е безкрайна

количеството летливи вещества от ледени късове от метан, амоняк и вода.

Астероидният пояс се намира между орбитите на Марс и Юпитер.

Външната граница се намира на 345 милиона км от Слънцето.

Съдържа десетки хиляди, вероятно милиони обекти повече от един

километри в диаметър. Най-големите от тях са планети джуджета

(диаметър от 300 до 900 км).

Всички планети и повечето други обекти се въртят около Слънцето в същата посока като въртенето на Слънцето (обратно на часовниковата стрелка, гледано от северния полюс на Слънцето). Меркурий има най-висока ъглова скорост - той успява да направи пълна обиколка около Слънцето само за 88 земни дни. А за най-отдалечената планета - Нептун - периодът на революция е 165 земни години. Повечето от планетите се въртят около оста си в същата посока, в която се въртят около слънцето. Изключенията са Венера и Уран, а Уран се върти почти "легнал на една страна" (наклонът на оста е около 90 °).

По-рано се предполагаше, че границата на Слънчевата системазавършва точно след орбитата на Плутон. Но през 1992 г. бяха открити нови небесни тела, които несъмнено принадлежат към нашата система, тъй като са пряко под гравитационното влияние на Слънцето.

Всеки небесен обект се характеризира с такива понятия като година и ден. година- това е времето, за което тялото се завърта около Слънцето на 360 градуса, т.е. прави пълен кръг. НО дене периодът на въртене на тялото около собствената му ос. Най-близката до Слънцето планета Меркурий се завърта около Слънцето за 88 земни дни, а около оста си - за 59 дни. Това означава, че за една година на планетата минават дори по-малко от два дни (например на Земята една година включва 365 дни, т.е. толкова пъти Земята се завърта около оста си за един оборот около Слънцето). Докато на най-отдалечената от Слънцето планета джудже Плутон един ден е 153,12 часа (6,38 земни дни). А периодът на революция около Слънцето е 247,7 земни години. Тоест, само нашите пра-пра-пра-правнуци ще уловят момента, в който Плутон най-накрая измине цялата си орбита.

галактическа година. В допълнение към кръговото движение в орбита, Слънчевата система извършва вертикални трептения спрямо галактическата равнина, като я пресича на всеки 30-35 милиона години и се намира или в северното, или в южното галактическо полукълбо.
Смущаващ фактор за планетите слънчева системае тяхното гравитационно влияние един върху друг. Той леко променя орбитата в сравнение с тази, по която всяка планета би се движила само под действието на Слънцето. Въпросът е дали тези смущения могат да се натрупват до падането на планетата върху Слънцето или нейното отстраняване отвъд слънчева система, или са периодични и орбиталните параметри ще се колебаят само около някои средни стойности. Резултатите от теоретичната и изследователска работа, извършена от астрономите през последните 200 години, говорят в полза на второто предположение. Това се доказва и от данните на геологията, палеонтологията и други науки за Земята: за 4,5 милиарда години разстоянието на нашата планета от Слънцето практически не се е променило.И в бъдеще нито падане върху Слънцето, нито напускане слънчева система, както и Земята, и други планети не са застрашени.

Слънчевата система е система звезда-планета. В нашата Галактика има приблизително 200 милиарда звезди, сред които според експерти някои звезди имат планети. Слънчевата система включва централното тяло Слънцето и девет планети с техните спътници (известни са над 60 спътника). Диаметърът на Слънчевата система е повече от 11,7 милиарда км.

В началото на XXI век. в Слънчевата система беше открит обект, който астрономите нарекоха Седна (името на ескимоската богиня на океана-

на). Седна е с диаметър 2000 км. Една революция около слънцето е

10 500 земни години.

Някои астрономи наричат ​​този обект планета от Слънчевата система. Други астрономи наричат ​​планети само космически обекти, които имат централно ядро ​​с относително висока температура. Например, температура

в центъра на Юпитер, според изчисленията, достига 20 000 K. Тъй като в момента

Седна се намира на разстояние около 13 милиарда километра от центъра на Слънчевата система,

тогава информацията за този обект е доста оскъдна. В най-отдалечената точка на орбитата разстоянието от Седна до Слънцето достига огромна стойност - 130 милиарда км.

Нашата звездна система включва два пояса от малки планети (астероиди). Първият се намира между Марс и Юпитер (съдържа повече от 1 милион астероиди), вторият е извън орбитата на планетата Нептун. Някои астероиди са с диаметър над 1000 км. Външните граници на Слънчевата система са заобиколени от т.нар облак на Оорт,на името на холандския астроном, който предположи съществуването на този облак през миналия век. Както смятат астрономите, най-близкият до Слънчевата система край на този облак се състои от ледени късове от вода и метан (кометни ядра), които, подобно на най-малките планети, се въртят около Слънцето под въздействието на неговата гравитационна сила на разстояние от 12 милиарда км. Броят на такива миниатюрни планети е милиарди.

В литературата често се среща хипотеза за звездата-спътник на Слънцето Немезида. (Немезида в гръцката митология е богиня, наказваща нарушаването на морала и законите). Някои астрономи твърдят, че Немезида е на разстояние от 25 трилиона км от Слънцето в най-отдалечената точка на своята орбита около Слънцето и на 5 трилиона км в най-близката точка на своята орбита до Слънцето. Тези астрономи смятат, че преминаването на Немезида през облака на Оорт причинява катастрофи.

в слънчевата система, тъй като небесните тела от този облак влизат в слънчевата система. От древни времена астрономите се интересуват от останките на тела с извънземен произход, метеорити. Всеки ден, според изследователите, около 500 извънземни тела падат на Земята. През 1947 г. падна метеорит, наречен Sikhote-Alin (югоизточната част на Приморски край), с тегло 70 тона, с образуване на 100 кратера на мястото на удара и много фрагменти, които бяха разпръснати на площ от 3 km2. Всички негови части са събрани. Повече от 50% падане

метеорити - каменни метеорити, 4% - железни и 5% - желязо-каменни.

Сред каменните се разграничават хондрити (от съответната гръцка дума - топка, зърно) и ахондрити. Интересът към метеоритите е свързан с изучаването на произхода на Слънчевата система и произхода на живота на Земята.

Нашата Слънчева система прави пълен оборот около центъра на Галактиката със скорост 240 km/s за 230 милиона години. Нарича се галактическа година.Освен това слънчевата система се движи заедно с всички обекти в нашата галактика.

със скорост приблизително 600 km/s около някакъв общ гравитационен център на купа галактики. Това означава, че скоростта на Земята спрямо центъра на нашата галактика е няколко пъти по-голяма от скоростта й спрямо Слънцето. Освен това слънцето се върти около оста си.

със скорост 2 km/s. По химичен състав Слънцето се състои от водород (90%), хелий (7%) и тежки химически елементи (2-3%). Ето и приблизителните цифри. Масата на атома на хелия е почти 4 пъти по-голяма от тази на водородния атом.

Слънцето е звезда от спектрален клас g, разположен на главната последователност от звезди на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел. Масата на Слънцето (2

1030 kg) е почти 98,97% от цялата маса на Слънчевата система, всички останали образувания в тази система (планети и т.н.) представляват само

2% от общата маса на Слънчевата система. В общата маса на всички планети основният дял е масата на двете планети гиганти Юпитер и Сатурн, около 412,45 земни маси, останалите представляват само 34 земни маси. Маса на Земята

6 1024 кг, 98% импулс в слънчевата система

принадлежи на планетите, а не на слънцето. Слънцето е естествен термоядрен плазмен реактор, създаден от природата, имащ формата на топка със средна плътност 1,41 kg/m3. Това означава, че средната плътност на Слънцето е малко по-голяма от плътността на обикновената вода на нашата Земя. Светимостта на Слънцето ( Л) е приблизително 3,86 1033 erg/s. Радиусът на Слънцето е приблизително 700 хиляди км. Така два радиуса на Слънцето (диаметър) са 109 пъти по-големи от земните. Ускорение на свободното падане на Слънцето - 274 m/s2, на Земята - 9,8 m/s2. Това означава, че втората космическа скорост за преодоляване на гравитационната сила на Слънцето е 700 km/s, за Земята – 11,2 km/s.

плазма- това е физическо състояние, когато ядрата на атомите съжителстват отделно с електрони. В слоеста газ-плазма

образуване под въздействието на гравитационната сила, значителна

отклонения от средните стойности на температура, налягане и др. във всеки слой

Термоядрените реакции протичат вътре в Слънцето в сферична област с радиус 230 000 km. В центъра на тази област температурата е около 20 милиона K. Тя намалява до границите на тази зона до 10 милиона K. Следващата сферична област с дължина

280 хиляди км има температура от 5 милиона K. В този регион не се случват термоядрени реакции, тъй като праговата температура за тях е 10 милиона K. Този регион се нарича регион на пренос на лъчиста енергия, идваща от предишния регион.

Тази област е последвана от областта конвекция(лат. конвекция- внос,

трансфер). В областта на конвекцията температурата достига 2 милиона K.

Конвекция- е физическият процес на пренос на енергия под формата на топлина от определена среда. Физически и Химични свойстваКонвективната среда може да бъде различна: течност, газ и др. Свойствата на тази среда определят скоростта на процеса на пренос на енергия под формата на топлина към следващата област на Слънцето. Конвективна област или зона на Слънцето има обхват приблизително

150-200 хиляди км.

Скоростта на движение в конвективна среда е сравнима със скоростта на звука (300

Госпожица). Големината на тази скорост играе важна роля при отнемането на топлината от недрата на Слънцето.

към последващите области (зони) и в пространството.

Слънцето не експлодира поради факта, че скоростта на изгаряне на ядрено гориво вътре в Слънцето е значително по-малка от скоростта на отделяне на топлина в конвективната зона, дори при много резки изпускания на енергия-маса. Конвективната зона, поради своите физически свойства, изпреварва възможността за експлозия: конвективната зона се разширява няколко минути преди възможна експлозия и по този начин прехвърля излишната енергия-маса към следващия слой, областта на Слънцето. В ядрото към конвективните зони на Слънцето плътността на масата се постига от голям брой леки елементи (водород и хелий). В конвективната зона протича процесът на рекомбинация (образуване) на атоми, като по този начин се увеличава молекулното тегло на газа в конвективната зона. Рекомбинация(лат. recombinare- свързване) идва от охлаждащата субстанция на плазмата, която осигурява термоядрени реакции вътре в Слънцето. Налягането в центъра на Слънцето е 100 g/cm3.

На повърхността на Слънцето температурата достига приблизително 6000 К. Така

Така температурата от конвективната зона пада до 1 милион K и достига 6000 K

на пълния радиус на слънцето.

Светлината е електромагнитни вълни с различна дължина. Областта на слънцето, където се произвежда светлина, се нарича фотосфера(гръцки снимки - светлина). Областта над фотосферата се нарича хромосфера (от гръцки - цвят). Фотосферата заема

200-300 км (0,001 слънчев радиус). Плътността на фотосферата е 10-9-10-6 g/cm3, температурата на фотосферата намалява от долния й слой нагоре до 4,5 хиляди K. Във фотосферата се появяват слънчеви петна и факли. Намаляването на температурата във фотосферата, т.е. в долния слой на слънчевата атмосфера, е доста типично явление. Следващият слой е хромосферата, чиято дължина е 7-8 хиляди км. AT

В този слой температурата започва да се повишава до 300 хил. К. Следващата атмосферна

слой - слънчевата корона - в него температурата вече достига 1,5-2 млн. К. Слънчевата корона се разпростира върху няколко десетки слънчеви радиуса и след това се разсейва в междупланетното пространство. Ефектът от повишаване на температурата в слънчевата корона на Слънцето е свързан с такова явление като

"слънчев вятър". Това е газът, който образува слънчевата корона и се състои главно от протони и електрони, чиято скорост се увеличава според една гледна точка, така наречените вълни на светлинна активност от зоната на конвекция, които нагряват короната. Всяка секунда Слънцето губи 1/100 от масата си, т.е. приблизително 4 милиона τ в секунда. "Раздялата" на Слънцето с неговата енергия-маса се проявява под формата на топлина, електромагнитно излъчване, слънчев вятър. Колкото по-далеч от Слънцето, толкова по-ниска е втората космическа скорост, необходима за излизане на частиците, които образуват "слънчевия вятър" от гравитационното поле на Слънцето. На разстояние от орбитата на Земята (150 милиона км) скоростта на частиците на слънчевия вятър достига 400 m/s. Сред многото проблеми в изучаването на Слънцето важно място заема проблемът за слънчевата активност, който е свързан с редица такива явления като слънчеви петна, активността на слънчевото магнитно поле и слънчевата радиация. Във фотосферата се образуват слънчеви петна. Средният годишен брой слънчеви петна се измерва за период от 11 години. По дължина те могат да достигнат до 200 хиляди км в диаметър. Температурата на слънчевите петна е по-ниска от температурата на фотосферата, в която се образуват, с 1-2 хиляди K, т.е. 4500 K и по-ниска. Затова изглеждат тъмни. Външен вид

Слънчевите петна се свързват с промени в магнитното поле на Слънцето. AT

На слънчевите петна силата на магнитното поле е много по-висока, отколкото в други области на фотосферата.

Две гледни точки при обяснението на магнитното поле на Слънцето:

1. Магнитното поле на Слънцето е възникнало по време на формирането на Слънцето. Тъй като магнитното поле рационализира процеса на изхвърляне на енергийната маса на Слънцето околен свят, то според тази позиция 11-годишният цикъл на появата на петна не е закономерност. През 1890 г. директорът на Гринуичката обсерватория (основана през 1675 г. в покрайнините на Лондон) Е. Маудер отбелязва, че с

1645 до 1715 г. не се споменават 11-годишни цикли. Гринуички меридиан -

това е нулевият меридиан, от който се отчитат дължините на Земята.

2. Втората гледна точка представя Слънцето като вид динамо, при което електрически заредени частици, навлизащи в плазмата, създават мощно магнитно поле, което рязко нараства през 11-годишни цикли. Има хипотеза

за специалните космически условия, в които се намират слънцето и слънчевата система. Става дума за т.нар коронациякръг (английски) коронация- ротация на ставите). Според някои изследвания в коротационен кръг на определен радиус има синхронно въртене на спиралните ръкави и самата Галактика, което създава специални физически условия за движение на структурите, включени в този кръг, където се намира Слънчевата система .

В съвременната наука се развива гледна точка за тясната връзка на процесите,

случващи се на Слънцето, с човешки живот на Земята. Нашият сънародник А.

Л. Чижевски (1897-1964) е един от основателите на хелиобиологията, която изучава влиянието на слънчевата енергия върху развитието на живите организми и човека. Например, изследователите обърнаха внимание на съвпадението във времето на основните събития в социалния живот на човек с периоди на изблици на слънчева активност. През миналия век слънчевата активност достигна своя връх

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

Произход на слънчевата система.Произходът на слънчевата система от облака газ и прах на междузвездната среда (ISM) е най-признатата концепция. Изразено е мнението, че масата на началните за образование

Облакът на слънчевата система беше равен на 10 слънчеви маси. В този облак

химичният му състав беше решаващ (около 70% беше водород, около 30%

Хелий и 1-2% - тежки химични елементи). Прибл.

преди около 5 милиарда години, плътен клъстер се образува от този облак,

на име протосоларендиск. Смята се, че експлозията на свръхнова в нашата Галактика е дала на този облак динамичен импулс на въртене и фрагментация: протозвездаи протопланетен диск.Според тази концепция процесът на възпитание протослънцеи протопланетарния диск се случи бързо, за 1 милион години, което доведе до концентрацията на цялата енергия - масата на бъдещата звездна система в нейното централно тяло, а ъгловият момент - в протопланетарния диск, в бъдещите планети. Смята се, че еволюцията на протопланетарния диск е протекла в продължение на 1 милион години. Имаше слепване на частици в централната равнина на този диск, което впоследствие доведе до образуването на клъстери от частици, първоначално малки, а след това по-големи тела, които геолозите наричат планетата земя. От тях се смята, че са се образували бъдещите планети. Тази концепция се основава на резултатите от компютърни модели. Има и други концепции. Например, един от тях казва, че са били необходими 100 милиона години за раждането на слънчевата звезда, когато е настъпила реакция на термоядрен синтез в прото-Слънцето. Според тази концепция планетите от Слънчевата система, по-специално земната група, са възникнали през същите 100 милиона години от масата, останала след образуването на Слънцето. Част от тази маса е била задържана от Слънцето, другата част е била разтворена в междузвездното пространство.

През януари 2004гв чуждестранни издания имаше съобщение за откритието в съзвездието Скорпион звезди,по размер, светимост и маса, подобни на Слънцето. В момента астрономите се интересуват от въпроса: има ли тази звезда планети?

Има няколко мистерии в изучаването на Слънчевата система.

1. Хармония в движението на планетите. Всички планети в Слънчевата система се въртят около слънцето по елиптични орбити. Движението на всички планети от Слънчевата система се извършва в една и съща равнина, чийто център се намира в централната част на екваториалната равнина на Слънцето. Равнината, образувана от орбитите на планетите, се нарича равнина на еклиптиката.

2. Всички планети и Слънцето се въртят около собствената си ос. Осите на въртене на Слънцето и планетите, с изключение на планетата Уран, са насочени, грубо казано, перпендикулярно на равнината на еклиптиката. Оста на Уран е насочена към равнината на еклиптиката почти успоредно, т.е. той се върти, легнал на една страна. Друга негова особеност е, че се върти около оста си в различна посока, напр

и Венера, за разлика от Слънцето и други планети. Всички други планети и

Слънцето се върти срещу посоката на часовника. Уран има 15

сателити.

3. Между орбитите на Марс и Юпитер има пояс от малки планети. Това е така нареченият астероиден пояс. Малките планети имат диаметър от 1 до 1000 км. Общата им маса е по-малко от 1/700 от масата на Земята.

4. Всички планети се делят на две групи (земни и извънземни). Първо- Това са планети с висока плътност, в химичния им състав основно място заемат тежките химически елементи. Те са малки по размер и бавно се въртят около оста си. Тази група включва Меркурий, Венера, Земя и Марс. В момента има предположения, че Венера е миналото на Земята, а Марс е нейното бъдеще.

Co. втора групавключват: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Те се състоят от леки химически елементи, въртят се бързо около оста си, бавно се въртят около Слънцето и получават по-малко лъчиста енергия от Слънцето. По-долу (в таблицата) са дадени данни за средната температура на повърхността на планетите по скалата на Целзий, продължителността на деня и нощта, продължителността на годината, диаметъра на планетите от Слънчевата система и масата на планета по отношение на масата

Земя (взета за 1).

Разстоянието между орбитите на планетите се удвоява приблизително при преминаване

от всеки от тях към следващия. Това е отбелязано през 1772 г. от астрономи

I. Titius и I. Bode, откъдето идва и името "Правилото на Тиций - Боде",наблюдавани в положението на планетите. Ако вземем разстоянието на Земята от Слънцето (150 милиона км) като една астрономическа единица, тогава получаваме следното разположение на планетите от Слънцето според това правило:

Живак - 0,4 а. д. Венера - 0,7 а. д. Земя - 1 а. д. Марс - 1,6 а. д. Астероиди - 2.8 а. д. Юпитер - 5,2 а. д. Сатурн - 10,0 а. д. Уран - 19,6 а. д. Нептун - 38,8 а. д. Плутон - 77,2 а. д.

Таблица. Данни за планетите от слънчевата система

При разглеждане на истинските разстояния на планетите до Слънцето се оказва, че

Плутон е по-близо до Слънцето от Нептун в някои периоди и,

следователно той променя серийния си номер според правилото на Тициус-Боде.

Мистерията на планетата Венера.В древни астрономически източници, датиращи от

3,5 хиляди години (китайски, вавилонски, индийски) няма споменаване на Венера. Американският учен И. Великовски в книгата "Сблъскващи се светове", която се появи през 50-те години. XX век., Той предположи, че планетата Венера е заела своето място едва наскоро, по време на формирането на древните цивилизации. Приблизително веднъж на всеки 52 години Венера се доближава до Земята на разстояние от 39 милиона километра. По време на периода на голяма конфронтация, на всеки 175 години, когато всички планети се подреждат една след друга в една и съща посока, Марс се приближава до Земята на разстояние от 55 милиона километра.

Астрономите използват звездното време, за да наблюдават позицията на звездите и другите обекти в небето, когато се появяват внощното небе в едно

Един и същ звездно време. слънчево време- измерено време

спрямо слънцето. Когато Земята де. лае пълен оборот около оста си

спрямо Слънцето минава един ден. Ако революцията на Земята се разглежда спрямо звездите, тогава по време на тази революция Земята ще се движи по своята орбита с 1/365 от пътя около Слънцето, т.е. с 3 минути 56 секунди. Това време се нарича звездно (лат. сидерис- звезда).

1. Развитието на съвременната астрономия непрекъснато разширява знанията за структурата и обектите на Вселената, достъпни за изследване. Това обяснява разликата в данните за броя на звездите, галактиките и други обекти, които се дават в литературата.

2. В нашата Галактика и извън нея са открити няколко десетки планети.

3. Откриването на Седна като 10-та планета от Слънчевата система значително променя нашето разбиране за размера на Слънчевата система и нейното взаимодействие с

други обекти в нашата галактика.

4. Като цяло трябва да се каже, че астрономията едва от втората половина на миналия век започва да изучава най-отдалечените обекти на Вселената на базата на по-съвременни средства.

наблюдение и изследване.

5. Съвременната астрономия се интересува от обяснението на наблюдавания ефект от движение (дрейф) на значителни маси материя с висока скорост спрямо

реликтово излъчване. Това е така нареченият Велик

стена. Това е гигантски куп галактики, разположен на разстояние 500 милиона светлинни години от нашата Галактика. Доста популярно представяне на подходи за обяснение на този ефект беше публикувано в статиите на списание V Mir nauki1. 6. За съжаление, военните интереси на редица държави отново се проявяват в изследването на космоса.

Например космическата програма на САЩ.

ВЪПРОСИ ЗА САМОТЕСТ И СЕМИНАРИ

1. Форми на галактиките.

2. От какви фактори зависи съдбата на една звезда?

3. Концепции за формирането на Слънчевата система.

4. Свръхнови и тяхната роля при формирането на химичния състав на междузвездната среда.

5. Разликата между планета и звезда.

Вселена (космос)- това е целият заобикалящ ни свят, безграничен във времето и пространството и безкрайно разнообразен във формите, които приема вечно движещата се материя. Безграничността на Вселената може отчасти да се представи в ясна нощ с милиарди различни по големина светещи трептящи точки в небето, представляващи далечни светове. Светлинните лъчи със скорост 300 000 km/s от най-отдалечените части на Вселената достигат Земята за около 10 милиарда години.

Според учените Вселената се е образувала в резултат на "Големия взрив" преди 17 милиарда години.

Състои се от клъстери от звезди, планети, космически прах и други космически тела. Тези тела образуват системи: планети със спътници (например Слънчевата система), галактики, метагалактики (купове от галактики).

Галактика(Късен гръцки галактикос- млечен, млечен, от гръцки гала- мляко) е обширна звездна система, която се състои от много звезди, звездни купове и асоциации, газови и прахови мъглявини, както и отделни атоми и частици, разпръснати в междузвездното пространство.

Във Вселената има много галактики с различни размери и форми.

Всички видими от Земята звезди са част от галактиката Млечен път. Той получи името си поради факта, че повечето от звездите могат да се видят в ясна нощ под формата на Млечния път - белезникава размазана лента.

Общо галактиката Млечен път съдържа около 100 милиарда звезди.

Нашата галактика е в постоянно въртене. Скоростта му във Вселената е 1,5 милиона км/ч. Ако погледнете нашата галактика от нейния северен полюс, тогава въртенето се извършва по посока на часовниковата стрелка. Слънцето и най-близките до него звезди правят пълна революция около центъра на галактиката за 200 милиона години. Този период се счита галактическа година.

Подобна по размер и форма на галактиката Млечен път е галактиката Андромеда или мъглявината Андромеда, която се намира на разстояние около 2 милиона светлинни години от нашата галактика. Светлинна година- разстоянието, изминато от светлината за една година, приблизително равно на 10 13 km (скоростта на светлината е 300 000 km / s).

За да се илюстрира изучаването на движението и местоположението на звезди, планети и други небесни тела, се използва понятието небесна сфера.

Ориз. 1. Основните линии на небесната сфера

Небесна сферае въображаема сфера с произволно голям радиус, в центъра на която е наблюдателят. Върху небесната сфера се проектират звезди, Слънце, Луна, планети.

Най-важните линии на небесната сфера са: отвес, зенит, надир, небесен екватор, еклиптика, небесен меридиан и др. (фиг. 1).

отвес- права линия, минаваща през центъра на небесната сфера и съвпадаща с посоката на отвеса в точката на наблюдение. За наблюдател на повърхността на Земята отвесът минава през центъра на Земята и точката на наблюдение.

Отвесът се пресича с повърхността на небесната сфера в две точки - зенит,над главата на наблюдателя и надир -диаметрално противоположна точка.

Големият кръг на небесната сфера, чиято равнина е перпендикулярна на отвеса, се нарича математически хоризонт.Той разделя повърхността на небесната сфера на две половини: видима за наблюдателя, с върха в зенита, и невидима, с върха в надира.

Диаметърът, около който се върти небесната сфера, е ос на света.Тя се пресича с повърхността на небесната сфера в две точки - северен полюс на светаи южния полюс на света.Северният полюс е този, от който се извършва въртенето на небесната сфера по посока на часовниковата стрелка, ако погледнете сферата отвън.

Големият кръг на небесната сфера, чиято равнина е перпендикулярна на оста на света, се нарича небесен екватор.Той разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба: северен,с връх на северния небесен полюс и юг,с връх на южния небесен полюс.

Големият кръг на небесната сфера, чиято равнина минава през отвеса и оста на света, е небесният меридиан. Той разделя повърхността на небесната сфера на две полукълба - източени уестърн.

Линията на пресичане на равнината на небесния меридиан и равнината на математическия хоризонт - обедна линия.

Еклиптика(от гръцки. ekieipsis- затъмнение) - голям кръг от небесната сфера, по който се случва видимото годишно движениеСлънце, по-точно - неговият център.

Равнината на еклиптиката е наклонена спрямо равнината на небесния екватор под ъгъл 23°26"21".

За да улеснят запомнянето на местоположението на звездите в небето, хората в древността са измислили да комбинират най-ярките от тях в съзвездия.

Понастоящем са известни 88 съзвездия, които носят имена на митични герои (Херкулес, Пегас и др.), зодиакални знаци (Телец, Риби, Рак и др.), предмети (Везни, Лира и др.) (фиг. 2).

Ориз. 2. Лятно-есенни съзвездия

Произход на галактиките. Слънчевата система и нейните отделни планети все още остават неразгадана мистерия на природата. Има няколко хипотези. Понастоящем се смята, че нашата галактика се е образувала от газов облак, съставен от водород. В началния етап от еволюцията на галактиката първите звезди се образуват от междузвездната газово-прахова среда, а преди 4,6 милиарда години - Слънчевата система.

Състав на слънчевата система

Съвкупността от небесни тела, движещи се около Слънцето като централно тяло, се образува слънчева система.Намира се почти в покрайнините на галактиката Млечен път. Слънчевата система участва в въртене около центъра на галактиката. Скоростта на движението му е около 220 km / s. Това движение се случва в посока на съзвездието Лебед.

Съставът на слънчевата система може да бъде представен под формата на опростена диаграма, показана на фиг. 3.

Над 99,9% от масата на материята на Слънчевата система се пада на Слънцето и само 0,1% - на всички останали негови елементи.

Ориз. 3. Състав на слънчевите системи

слънце

слънцее звезда, гигантска гореща топка. Диаметърът му е 109 пъти по-голям от диаметъра на Земята, масата му е 330 000 пъти по-голяма от масата на Земята, но средната плътност е ниска - само 1,4 пъти по-голяма от плътността на водата. Слънцето се намира на разстояние около 26 000 светлинни години от центъра на нашата галактика и се върти около него, като прави едно завъртане за около 225-250 милиона години. Орбиталната скорост на Слънцето е 217 km/s, така че то изминава една светлинна година за 1400 земни години.

Ориз. 4. Химическият състав на Слънцето

Натискът върху Слънцето е 200 милиарда пъти по-висок от този на повърхността на Земята. Плътността на слънчевата материя и налягането бързо нарастват в дълбочина; увеличаването на налягането се обяснява с теглото на всички надлежащи слоеве. Температурата на повърхността на Слънцето е 6000 K, а вътре в него е 13 500 000 K. Характерният живот на звезда като Слънцето е 10 милиарда години.

Таблица 1. Общи сведения за Слънцето

Химическият състав на Слънцето е приблизително същият като този на повечето други звезди: около 75% е водород, 25% е хелий и по-малко от 1% са всички други химични елементи (въглерод, кислород, азот и др.) (фиг. 4).

Централната част на Слънцето с радиус приблизително 150 000 km се нарича слънчева сърцевина.Това е зона на ядрена реакция. Плътността на материята тук е около 150 пъти по-висока от плътността на водата. Температурата надвишава 10 милиона K (по скалата на Келвин, по отношение на градуси по Целзий 1 ° C \u003d K - 273,1) (фиг. 5).

Над ядрото, на разстояния около 0,2-0,7 от радиуса на Слънцето от неговия център, има зона за пренос на лъчиста енергия.Преносът на енергия тук се осъществява чрез поглъщане и излъчване на фотони от отделни слоеве частици (виж фиг. 5).

Ориз. 5. Устройство на Слънцето

Фотон(от гръцки. фос- светлина), елементарна частица, която може да съществува само като се движи със скоростта на светлината.

По-близо до повърхността на Слънцето се получава вихрово смесване на плазмата и се получава пренос на енергия към повърхността

предимно от движенията на самото вещество. Този вид пренос на енергия се нарича конвекцияи слоя на Слънцето, където се среща, - конвективна зона.Дебелината на този слой е приблизително 200 000 km.

Над конвективната зона е слънчевата атмосфера, която постоянно се колебае. Тук се разпространяват както вертикални, така и хоризонтални вълни с дължина няколко хиляди километра. Трептенията възникват с период от около пет минути.

Вътрешният слой на слънчевата атмосфера се нарича фотосфера.Състои се от светлинни мехурчета. то гранули.Размерите им са малки - 1000-2000 км, а разстоянието между тях е 300-600 км. На Слънцето могат да се наблюдават едновременно около милион гранули, всяка от които съществува няколко минути. Гранулите са заобиколени от тъмни пространства. Ако веществото се издига в гранулите, тогава около тях пада. Гранулите създават общ фон, на който могат да се наблюдават такива мащабни образувания като факли, слънчеви петна, изпъкналости и др.

слънчеви петна- тъмни зони на Слънцето, чиято температура е по-ниска спрямо околното пространство.

слънчеви факлинаричат ​​светлите полета около слънчевите петна.

изпъкналости(от лат. протуберо- I swell) - плътна кондензация на относително студена (в сравнение с околната температура) материя, която се издига и се задържа над повърхността на Слънцето от магнитно поле. Произходът на магнитното поле на Слънцето може да бъде причинен от факта, че различните слоеве на Слънцето се въртят с различна скорост: вътрешните части се въртят по-бързо; ядрото се върти особено бързо.

Изпъкналости, слънчеви петна и изригвания не са единствените примери за слънчева активност. Включва също магнитни бури и експлозии, които се наричат мига.

Над фотосферата е хромосферае външната обвивка на слънцето. Произходът на името на тази част от слънчевата атмосфера се свързва с нейния червеникав цвят. Дебелината на хромосферата е 10-15 хиляди км, а плътността на материята е стотици хиляди пъти по-малка, отколкото във фотосферата. Температурата в хромосферата расте бързо, достигайки десетки хиляди градуси в горните й слоеве. На ръба на хромосферата се наблюдават спикули,които представляват продълговати колони от уплътнен светещ газ. Температурата на тези струи е по-висока от температурата на фотосферата. Спикулите първо се издигат от долната хромосфера с 5000-10000 км, след което падат обратно, където избледняват. Всичко това се случва при скорост от около 20 000 m/s. Spikula живее 5-10 минути. Броят на спикулите, съществуващи на Слънцето по едно и също време, е около милион (фиг. 6).

Ориз. 6. Устройството на външните слоеве на Слънцето

Хромосферата заобикаля слънчева коронае външният слой на слънчевата атмосфера.

Общото количество енергия, излъчена от Слънцето, е 3,86. 1026 W и само една две милиарда от тази енергия се получава от Земята.

Слънчевата радиация включва корпускуларени електромагнитно излъчване.Корпускулярно фундаментално излъчване- това е плазмен поток, който се състои от протони и неутрони или с други думи - слънчев вятър,който достига околоземното пространство и обикаля цялата магнитосфера на Земята. електромагнитно излъчванее лъчистата енергия на слънцето. Тя достига до земната повърхност под формата на пряка и разсеяна радиация и осигурява топлинен режим на нашата планета.

В средата на XIX век. швейцарски астроном Рудолф Волф(1816-1893) (фиг. 7) изчислява количествен показател за слънчевата активност, известен в целия свят като числото на Волф. След като обработи данните от наблюденията на слънчевите петна, натрупани до средата на миналия век, Волф успя да установи средния 1-годишен цикъл на слънчева активност. Всъщност интервалите от време между годините на максимален или минимален брой на вълка варират от 7 до 17 години. Едновременно с 11-годишния цикъл протича вековен, по-точно 80-90-годишен цикъл на слънчева активност. Непоследователно насложени един върху друг, те правят забележими промени в процесите, протичащи в географската обвивка на Земята.

А. Л. Чижевски (1897-1964) (фиг. 8) посочи тясната връзка на много земни явления със слънчевата активност още през 1936 г., който пише, че по-голямата част от физическите и химичните процеси на Земята са резултат от влиянието на космическите сили . Той беше и един от основателите на такава наука като хелиобиология(от гръцки. хелиос- слънце), изучавайки влиянието на Слънцето върху живата субстанция на географската обвивка на Земята.

В зависимост от слънчевата активност на Земята възникват такива физически явления като: магнитни бури, честота на полярните сияния, количество ултравиолетова радиация, интензивност на гръмотевична активност, температура на въздуха, атмосферно налягане, валежи, ниво на езера, реки, подземни води, соленост и ефективност на моретата и други

Животът на растенията и животните е свързан с периодичната активност на Слънцето (има връзка между слънчевия цикъл и периода на вегетация при растенията, размножаването и миграцията на птици, гризачи и др.), както и хора (болести).

В момента връзката между слънчевите и земните процеси продължава да се изучава с помощта на изкуствени спътници на Земята.

земни планети

Освен Слънцето в Слънчевата система се разграничават планети (фиг. 9).

По размер, географски показатели и химичен състав планетите се делят на две групи: земни планетии гигантски планети.Земните планети включват и. Те ще бъдат обсъдени в този подраздел.

Ориз. 9. Планети от Слънчевата система

Земятае третата планета от Слънцето. На него ще бъде посветен отделен раздел.

Нека да обобщим.Плътността на материята на планетата зависи от местоположението на планетата в Слънчевата система и, като се вземе предвид нейният размер, масата. как
Колкото по-близо е планетата до Слънцето, толкова по-висока е нейната средна плътност на материята. Например за Меркурий е 5,42 g/cm2, Венера - 5,25, Земята - 5,25, Марс - 3,97 g/cm 3 .

Общите характеристики на планетите от земен тип (Меркурий, Венера, Земя, Марс) са предимно: 1) относително малки размери; 2) високи температури на повърхността и 3) висока плътност на материята на планетата. Тези планети се въртят относително бавно около оста си и имат малко или никакви спътници. В структурата на планетите от земната група се разграничават четири основни черупки: 1) плътно ядро; 2) мантията, която го покрива; 3) кора; 4) лека газово-водна обвивка (с изключение на Меркурий). На повърхността на тези планети са открити следи от тектонична дейност.

гигантски планети

Сега нека се запознаем с гигантските планети, които също са включени в нашата слънчева система. То , .

Гигантските планети имат следното основни характеристики: 1) големи размери и тегло; 2) бързо завъртане около ос; 3) имат пръстени, много сателити; 4) атмосферата се състои главно от водород и хелий; 5) имат гореща сърцевина от метали и силикати в центъра.

Те се отличават още с: 1) ниски повърхностни температури; 2) ниска плътност на материята на планетите.

3. Слънцето е централното тяло на нашата планетна система

Слънцето е най-близката до Земята звезда, която е гореща плазмена топка. Това е гигантски източник на енергия: неговата мощност на излъчване е много висока - около 3,861023 kW. Всяка секунда Слънцето излъчва такова количество топлина, което би било достатъчно, за да разтопи слоя лед, който заобикаля земното кълбо с дебелина хиляда километра. Слънцето играе изключителна роля за възникването и развитието на живота на Земята. Незначителна част от слънчевата енергия пада на Земята, благодарение на което се поддържа газообразното състояние на земната атмосфера, повърхностите на сушата и водоемите постоянно се нагряват и се осигурява жизнената дейност на животните и растенията. Част от слънчевата енергия се съхранява в недрата на Земята под формата на въглища, нефт, природен газ.

В момента е общоприето, че термоядрените реакции протичат в дълбините на Слънцето при изключително високи температури - около 15 милиона градуса - и чудовищни ​​налягания, които са съпроводени с освобождаване на огромно количество енергия. Една от тези реакции може да бъде синтеза на водородни ядра, при които се образуват ядрата на атома на хелия. Изчислено е, че всяка секунда в недрата на Слънцето 564 милиона тона водород се превръщат в 560 милиона тона хелий, а останалите 4 милиона тона водород се превръщат в радиация. Термоядрената реакция ще продължи до изчерпване на запасите от водород. В момента те съставляват около 60% от масата на Слънцето. Такъв резерв трябва да е достатъчен за поне няколко милиарда години.

Почти цялата енергия на Слънцето се генерира в централната му област, откъдето се пренася чрез радиация, а след това във външния слой се пренася чрез конвекция. Ефективната температура на повърхността на Слънцето - фотосферата - е около 6000 K.

Нашето Слънце е не само източник на светлина и топлина: повърхността му излъчва потоци невидими ултравиолетови и рентгенови лъчи, както и елементарни частици. Въпреки че количеството топлина и светлина, изпратени на Земята от Слънцето, остава постоянно в продължение на много стотици милиарди години, интензитетът на неговите невидими лъчения варира значително: зависи от нивото на слънчевата активност.

Има цикли, през които слънчевата активност достига своята максимална стойност. Тяхната периодичност е 11 години. През годините на най-голяма активност се увеличава броят на петна и изригвания на слънчевата повърхност, на Земята възникват магнитни бури, йонизацията на горните слоеве на атмосферата се увеличава и др.

Слънцето оказва забележимо влияние не само върху такива природни процеси като времето, земния магнетизъм, но и върху биосферата - животинския и растителния свят на Земята, включително хората.

Предполага се, че възрастта на Слънцето е най-малко 5 милиарда години. Това предположение се основава на факта, че според геоложките данни нашата планета съществува от поне 5 милиарда години, а Слънцето се е образувало още по-рано.

Алгоритъм за изчисляване на траекторията на полет до ограничена орбита със зададени характеристики

Анализирайки решението (2.4) на линеаризираната система (2.3), можем да заключим, че амплитудите на орбитата по осите X и Y зависят линейно една от друга, а амплитудата по Z е независима, докато колебанията по X и по Y се появяват на същата честота...

Алгоритъм за изчисляване на траекторията на полет до ограничена орбита със зададени характеристики

Известно е, че полетът до орбита около точката на либрация L2 на системата Слънце-Земя може да се извърши чрез извършване на един импулс в ниска околоземна орбита , , , . Всъщност този полет се извършва в орбита ...

Звездите и съзвездията са едно

В този раздел ще разгледаме как звездите / съзвездията могат едновременно да навредят и да помогнат, какво трябва да очакваме от Вселената. В 12 въпрос "Могат ли звездите да навредят или да помогнат?" мнозина също отбелязаха, че звездите могат да навредят много ...

Земята е планета от Слънчевата система

Слънцето - централното тяло на Слънчевата система - е типичен представител на звездите, най-често срещаните тела във Вселената. Подобно на много други звезди, Слънцето е огромна газова топка...

В тази статия движението на космически кораб в орбита в близост до точката на либрация L1 на системата Слънце-Земя ще бъде разгледано във въртяща се координатна система, илюстрация на която е показана на фигура 6...

Симулация на орбитално движение

Космическият кораб в близост до точката на либрация може да бъде разположен в ограничени орбити от няколко типа, чиято класификация е дадена в документите. Вертикалната орбита на Ляпунов (фиг. 8) е плоска ограничена периодична орбита ...

Симулация на орбитално движение

Както бе споменато в параграф 2.4, едно от основните условия при избора на ограничена орбита в близост до точката на либрация L1, подходяща за космическа мисия, непрекъснато наблюдавана от повърхността на Земята ...

Нашата слънчева система

За да разберете структурата на такъв гигантски обект като Слънцето, трябва да си представите огромна маса горещ газ, който е концентриран на определено място във Вселената. Слънцето е 72% водород...

Повърхностно изследване на характеристиките на Слънцето

Слънцето - централното тяло на Слънчевата система - е гореща газова топка. То е 750 пъти по-масивно от всички други тела в Слънчевата система взети заедно...

Създаване на модел за възникване на Слънчевата система от междузвезден газ на базата на числена симулация, като се вземе предвид гравитационното взаимодействие на частиците

В резултат на изследванията (включително тези, които не са включени в материалите на тази публикация), в рамките на приетите основни концепции за формирането на Слънчевата система, беше предложен модел за формиране на планетарни тела...

Слънчева система. Активността на Слънцето и влиянието му върху климатообразуващия фактор на планетата

Девет големи космически тела, наречени планети, се въртят около Слънцето, всяко по своя орбита, в една посока – обратно на часовниковата стрелка. Заедно със Слънцето те съставят Слънчевата система...

Слънчево-земните връзки и тяхното въздействие върху хората

Какво ни казва науката за слънцето? Колко далеч е Слънцето от нас и колко е голямо? Разстоянието от Земята до Слънцето е почти 150 милиона километра. Лесно е да се напише това число, но е трудно да си представим такова голямо разстояние...

Слънцето, неговият състав и структура. Слънчево-земни връзки

Слънцето е единствената звезда в Слънчевата система, около която се въртят други обекти от тази система: планети и техните спътници, планети джуджета и техните спътници, астероиди, метеороиди, комети и космически прах. Масата на Слънцето е 99...

Слънцето, неговите физически характеристики и влияние върху магнитосферата на Земята

Слънцето е най-близката звезда до Земята и е обикновена звезда в нашата Галактика. Това е джуджето на главната последователност на диаграмата на Херцшпрунг-Ръсел. Принадлежи към спектралния клас G2V. Физическите му характеристики: Тегло 1...

ОТ слънце
СЛЪНЦЕТО, централното тяло на Слънчевата система, гореща плазмена топка, типична звезда джудже G2. Сред звездите Слънцето заема средна позиция по размер и яркост, въпреки че в слънчевия квартал повечето звезди са по-малки и по-ярки. Температурата на повърхността е около 5800 K. Въртенето на Слънцето около оста се извършва в същата посока като Земята (от запад на изток), оста на въртене образува ъгъл от 82 ° 45 "с равнината на земната орбита ( еклиптика) Едно завъртане спрямо Земята отнема 27,275 дни (синодичен период на въртене), спрямо неподвижните звезди - 25,38 дни (сидеричен период на въртене). Периодът на въртене (синодичен) варира от 27 дни на екватора до 32 дни на полюсите. Химичният състав, определен от анализа на слънчевия спектър: водород - около 90%, хелий - 10%, други елементи - по-малко от 0,1% (по брой атоми). Както всички звезди, тя е топка горещ газ, а източникът на енергия е ядрен синтез, протичащ в дълбините му.на разстояние 149,6 милиона км от Слънцето, получава около 2 . 10 17 Ватове слънчева лъчиста енергия. Слънцето е основният източник на енергия за всички процеси, протичащи на земното кълбо. Цялата биосфера, животът съществува само благодарение на слънчевата енергия. Много процеси на Земята се влияят от корпускулярното излъчване на Слънцето.

Прецизните измервания показват, че диаметърът на Слънцето от 1 392 000 км не е постоянна величина. Преди около петнадесет години астрономите откриха, че Слънцето става по-тънко и по-дебело с няколко километра на всеки 2 часа и 40 минути и този период остава строго постоянен. За период от 2 часа и 40 минути светимостта на Слънцето, тоест излъчената от него енергия, също се променя с част от процента.

Индикации, че диаметърът на Слънцето също изпитва много бавни колебания със значителен диапазон, бяха получени чрез анализиране на резултатите от астрономически наблюдения от преди много години. Точните измервания на продължителността на слънчевите затъмнения, както и преминаването на Меркурий и Венера през слънчевия диск показаха, че през 17 век диаметърът на Слънцето е надвишавал сегашния с около 2000 км, т.е. с 0,1%.

Структура на Слънцето

На върха на ядрото е РАДИАЦИОННАТА ЗОНА, където високоенергийни фотони, образувани в процеса на ядрен синтез, се сблъскват с електрони и йони, генерирайки повтаряща се светлина и топлинно излъчване.

От външната страна на зоната на радиация се намира КОНВЕКТИВНАТА ЗОНА (външният слой с дебелина 150-200 хиляди км, разположен непосредствено под фотосферата), в която нагорещените газови потоци са насочени нагоре, отдават енергията си на повърхностните слоеве и, течейки надолу, се претоплят. Конвективните потоци водят до факта, че слънчевата повърхност има клетъчен вид (гранулация на фотосферата), слънчеви петна, спикули и др. Интензивността на плазмените процеси на Слънцето периодично се променя (11-годишен период - слънчева активност).

За разлика от тази теория, че нашето Слънце се състои главно от водород, на 10 януари 2002 г. хипотезата на Оливър Мануел, професор по ядрена химия в Университета на Мисури-Роланд, беше обсъдена на 199-та конференция на Американското астрономическо общество, заявявайки, че че основната маса на Слънцето не е водород, а желязо. В „Произходът на слънчевата система с богато на желязо слънце“ той заявява, че реакцията на синтез на водород, която осигурява част от слънчевата топлина, протича близо до повърхността на Слънцето. Но основната топлина се отделя от ядрото на Слънцето, което се състои главно от желязо. Теорията за произхода на Слънчевата система от експлозия на свръхнова, представена в статията, след която Слънцето се е образувало от компресираното си ядро, а планетите от материята, изхвърлена в космоса, е представена през 1975 г. заедно с д-р Дварка Дас Сабу (Dwarka Das Sabu).

слънчева радиация

СЛЪНЧЕВ СПЕКТЪР - разпределението на енергията на електромагнитното излъчване на Слънцето в диапазона на дължината на вълната от няколко фракции от nm (гама лъчение) до метрови радиовълни. Във видимата област слънчевият спектър е близък до спектъра на абсолютно черно тяло при температура около 5800 K; има енергиен максимум в района на 430-500 nm. Слънчевият спектър е непрекъснат спектър, върху който са насложени повече от 20 хиляди абсорбционни линии (линии на Фраунхофер) на различни химични елементи.

РАДИОИЗЛУЧВАНЕ - електромагнитно излъчване на Слънцето в диапазона от милиметрови до метрови вълни, възникващо в областта от долната хромосфера до слънчевата корона. Разграничаване на топлинното радиоизлъчване на "спокойното" Слънце; излъчване на активни области в атмосферата над слънчеви петна; спорадична радиация, обикновено свързана със слънчеви изригвания.

UV РАДИАЦИЯ - късовълнова електромагнитна радиация (400-10 nm), която представлява ок. 9% от цялата енергия на слънчевата радиация. Ултравиолетовото лъчение на Слънцето йонизира газовете на горните слоеве на земната атмосфера, което води до образуването на йоносферата.

СЛЪНЧЕВА РАДИАЦИЯ - електромагнитно и корпускулярно излъчване на Слънцето. Електромагнитното лъчение обхваща диапазона на дължината на вълната от гама лъчение до радиовълни, енергийният му максимум попада във видимата част на спектъра. Корпускулярният компонент на слънчевата радиация се състои главно от протони и електрони (виж слънчев вятър).

СЛЪНЧЕВ МАГНЕТИЗЪМ - магнитни полета на Слънцето, простиращи се отвъд орбитата на Плутон, нареждащи движението на слънчевата плазма, причиняващи слънчеви изригвания, съществуване на протуберанци и др. Средната сила на магнитното поле във фотосферата е 1 Oe (79,6 A / m ), локални магнитни полета, например в областта на слънчевите петна, те могат да достигнат няколко хиляди Oe.Периодичните увеличения на слънчевия магнетизъм определят слънчевата активност. Източникът на слънчевия магнетизъм са сложните движения на плазмата в недрата на Слънцето. Специалисти от Лабораторията за реактивни двигатели в Пасадена (Калифорния, САЩ) успяха да открият причината за образуването на примки в магнитното поле на Слънцето. Както се оказа, бримките дължат появата си на факта, че магнитните вълни в близост до Слънцето са Алфвен. Промените в магнитното поле са регистрирани с инструментите на междупланетната сонда Ulysses.
СЛЪНЧЕВА КОНСТАНТНА - общата слънчева енергия, падаща на единица площ от горните слоеве на земната атмосфера за единица време, изчислена, като се вземе предвид средното разстояние от Земята до Слънцето. Стойността му е около 1,37 kW / m2 (0,5% точност). Противно на името, тази стойност не остава строго постоянна, като се променя леко по време на слънчевия цикъл (0,2% флуктуация). По-специално, появата на голяма група слънчеви петна го намалява с около 1%. Има и по-дългосрочни промени.

През последните две десетилетия се забелязва, че нивото на слънчевата радиация през периода на минималната й активност се увеличава с около 0,05% на десетилетие.

слънчева атмосфера

Цялата слънчева атмосфера непрекъснато се променя. Разпространява както вертикални, така и хоризонтални вълни с дължина от няколко хиляди километра. Трептенията имат резонансен характер и протичат с период от около 5 минути (от 3 до 10 минути). Скоростите на трептене са изключително малки - десетки сантиметри в секунда.

Фотосфера

Нови изображения на ръба на слънчевия диск през 2002 г. от шведския 1-метров слънчев телескоп на Ла Палма, Канарските острови, разкриха пейзажи от планини, долини и огнени стени, показвайки за първи път триизмерната структура на Слънцето повърхност. Нови изображения позволиха да се видят променящите се пикове и спадове на свръхгореща плазма - разликата във височината им може да достигне стотици километри.

гранулиране- гранулираната структура на слънчевата фотосфера, видима през телескоп. Представлява колекция Голям бройблизко разположени гранули - ярки изолирани образувания с диаметър 500-1000 км, покриващи целия диск на Слънцето. Отделна гранула възниква, расте и след това се разпада за 5-10 минути. Междузърненото разстояние достига ширина 300-500 km. В същото време на Слънцето се наблюдават около милион гранули. пори- тъмни заоблени образувания с диаметър няколкостотин километра, появяващи се на групи в пролуките между фотосферните гранули. Някои пори, когато се разширят, се превръщат в слънчеви петна. факла- ярка област на слънчевата фотосфера (вериги от ярки гранули, обикновено заобикалящи група слънчеви петна). Появата на факулите се свързва с последващата поява на слънчеви петна в близост до тях и като цяло със слънчевата активност. Те са с размер около 30 000 km и температура с 2000 K над околната. Факлите са назъбени стени, които достигат височина от 300 километра. Освен това тези стени излъчват много повече енергия, отколкото очакваха астрономите. Възможно е дори именно те да са причинили епохални промени в климата на земята. Общата площ на веригите (влакна на фотосферните факули) е няколко пъти по-голяма от площта на петна, а фотосферните факули съществуват средно по-дълго от петна - понякога 3-4 месеца. През годините на максимална слънчева активност фотосферните факули могат да заемат до 10% от цялата повърхност на Слънцето.

слънчево петно- област на Слънцето, където температурата е по-ниска (области със силно магнитно поле), отколкото в околната фотосфера. Следователно слънчевите петна изглеждат относително по-тъмни. Охлаждащият ефект се дължи на наличието на силно магнитно поле, концентрирано в зоната на петна. Магнитното поле предотвратява образуването на конвективни газови потоци, които пренасят гореща материя от долните слоеве към повърхността на Слънцето. Слънчевото петно ​​се състои от усукващи се магнитни полета в мощен плазмен вихър, чиито видими и вътрешни области се въртят в противоположни посоки. Слънчевите петна се образуват там, където магнитното поле на Слънцето има голям вертикален компонент. Слънчевите петна могат да се появят поотделно, но често образуват групи или двойки с противоположна магнитна полярност. Те се развиват от пори, могат да достигнат 100 хиляди км (най-малките 1000-2000 км) в диаметър, съществуват средно 10-20 дни. В тъмната централна част на слънчевото петно ​​(сянката, където линиите на магнитното поле са насочени вертикално и силата на полето обикновено е няколко хиляди пъти по-голяма, отколкото на повърхността на Земята), температурата е около 3700 K в сравнение с 5800 K във фотосферата, поради което са 2-5 пъти по-тъмни от фотосферата. Външната и по-ярка част на слънчевото петно ​​(penumbra) се състои от тънки дълги сегменти. Наличието на тъмни ядра в светлите зони върху слънчевите петна е особено забележимо.

Слънчевите петна се характеризират със силни магнитни полета (до 4 kOe). Средният годишен брой на слънчевите петна варира с 11-годишен период. Слънчевите петна са склонни да образуват близки двойки, в които всяко слънчево петно ​​има противоположна магнитна полярност. При висока слънчева активност се случва изолираните петна да станат големи и да се появяват в големи групи.

• 
  Най-голямата група слънчеви петна, регистрирана някога, достига своя връх на 8 април 1947 г. Тя обхваща площ от 18 130 милиона квадратни километра. Слънчевите петна са елемент от слънчевата активност. Броят на слънчевите петна, видими на Слънцето по всяко време, варира периодично с период от приблизително 11 години. В средата на 1947 г. се отбелязва силен максимум на цикъла.

хелиографска дължина - географска дължина, измерена за точки на повърхността на слънцето. На Слънцето няма фиксирана нулева точка, така че хелиографската дължина се измерва от номинален референтен голям кръг: слънчевия меридиан, който преминава през възходящия възел на слънчевия екватор на еклиптиката на 1 януари 1854 г. в 1200 UT. Спрямо този меридиан географската дължина се изчислява, като се приема равномерно сидерично въртене на Слънцето с период от 25,38 дни. Справочниците за наблюдатели съдържат таблици с позициите на слънчевия референтен меридиан за дадена дата и час.

номер на карингтън - номер, присвоен на всяко въртене на Слънцето. Обратното броене започна от Р.К. Карингтън 9 ноември 1853 г. от първия брой. Той взе за основа средната стойност на периода на синодично въртене на слънчевите петна, която определи като 27,2753 дни. Тъй като Слънцето не се върти като твърдо тяло, този период всъщност се променя с географската ширина.

Хромосфера

Газовият слой на Слънцето, разположен над фотосферата с дебелина 7-8 хиляди км, се характеризира със значителна температурна нехомогенност (5-10 хиляди К). С увеличаване на разстоянието от центъра на Слънцето температурата на слоевете на фотосферата намалява, достигайки минимум. След това, в надлежащата хромосфера, тя отново постепенно се повишава до 10 000 K. Името буквално означава „цветна сфера“, защото по време на пълно слънчево затъмнение, когато светлината на фотосферата е затворена, хромосферата се вижда като ярък пръстен около Слънце като розов блясък. Тя е динамична, в нея се забелязват проблясъци, изпъкналости. Елементите на структурата са хромосферната решетка и спикулите. Мрежовите клетки са динамични образувания с диаметър 20 - 50 хиляди км, в които плазмата се движи от центъра към периферията.

светкавица -най-мощното проявление на слънчевата активност, внезапно локално освобождаване на енергия от магнитно поле в короната и хромосферата на Слънцето (до 10 25 J по време на най-силните слънчеви изригвания), при което веществото на слънчевата атмосфера се нагрява и ускорява. По време на слънчеви изригвания се наблюдават: увеличаване на яркостта на хромосферата (8-10 минути), ускоряване на електрони, протони и тежки йони (с частичното им изхвърляне в междупланетното пространство), рентгеново и радио излъчване.

Изригванията са свързани с активни области на Слънцето и са експлозии, при които материята се нагрява до температури от стотици милиони градуси. По-голямата част от радиацията е рентгенова, но проблясъци лесно се наблюдават във видима светлина и в радиообхвата. Заредените частици, изхвърлени от Слънцето, достигат Земята за няколко дни и предизвикват полярно сияние, влияят на работата на комуникациите.

Бучки слънчева материя, изхвърлени от повърхността на звездата, могат да бъдат погълнати от други бучки, когато и двете изхвърляния се появят в една и съща област на слънчевата повърхност и второто изхвърляне се движи с по-бърза скорост от първото. Слънчевата материя се изхвърля от повърхността на Слънцето със скорост от 20 до 2000 километра в секунда. Масата му се оценява на милиарди тонове. В случай, че бучки материя се разпространяват по посока на Земята, на нея възникват магнитни бури. Експертите смятат, че в случай на космически "канибализъм" магнитните бури на Земята са по-силни от обикновено и са по-трудни за прогнозиране. Започвайки от април 1997 г., когато беше открит подобен ефект, до март 2001 г. имаше 21 случая на поглъщане на съсиреци от слънчева материя от други, движещи се с по-висока скорост. Това установи екип от астрономи на НАСА, работещи с космическия кораб Wind и SOHO.

флокули- (лат. flocculi, от floccus - накъсване) (хромосферни факли), тънки влакнести образувания в хромосферния слой на центровете на слънчевата активност, имат по-голяма яркост и плътност от околните части на хромосферата, ориентирани са по линиите на магнитното поле ; са продължение на фотосферните факли в хромосферата. Флокулите могат да се видят, когато слънчевата хромосфера се изобрази в монохроматична светлина, като например единично йонизиран калций.

известност(от лат. protubero - издуване) - термин, използван за структури с различни форми (подобни на облаци или факли) в хромосферата и короната на Слънцето. Те имат по-висока плътност и по-ниска температура от заобикалящата ги среда, на слънчевия крайник изглеждат като ярки детайли от короната, а когато се проектират върху слънчевия диск, изглеждат като тъмни нишки, а по ръба му изглеждат като светещи облаци, арки или струи.
Неактивните изпъкналости произхождат далеч от активните региони и се задържат в продължение на много месеци. Те могат да се простират до няколко десетки хиляди километра височина. Огромни, дълги до стотици хиляди километри, плазмени образувания в слънчевата корона. Активните протуберанци се свързват със слънчеви петна и изригвания. Те се появяват под формата на вълни, пръски и примки, имат бурен характер на движение, бързо променят формата си и продължават само няколко часа. По-студеният материал, който тече надолу от изпъкналостите от короната към фотосферата, може да се наблюдава под формата на коронален "дъжд".

*Въпреки че не е възможно да се изолира нито една изпъкналост и да се нарече най-голямата, има много удивителни примери. Например изображение, направено от Скайлаб през 1974 г., показва неподвижна изпъкналост с форма на примка, която се простира на повече от половин милион километра над повърхността на Слънцето. Такива изпъкналости могат да се задържат седмици или месеци, като се простират на 50 000 км отвъд слънчевата фотосфера. Еруптивните издатини под формата на огнени езици могат да се издигнат на почти милион километра над слънчевата повърхност.

Според два изследователски спътника TRACE и SOHO, които постоянно наблюдават Слънцето, потоци от електрически зареден газ се движат в атмосферата на Слънцето почти със скоростта на звука при тези условия. Скоростта им може да достигне 320 хиляди км/ч. Тоест силата на вятъра върху Слънцето "прекъсва" гравитационната сила при определяне на плътността на атмосферата и въпреки това върху Слънцето силата на гравитационно привличане е 28 пъти по-голяма, отколкото на повърхността на Земята.

Тъмни абсорбционни линии в спектъра на Слънцето и, по аналогия, в спектъра на всяка звезда. За първи път бяха идентифицирани такива линии Йозеф фон Фраунхофер(1787-1826), който маркира най-видимите линии с букви от латинската азбука. Някои от тези символи все още се използват във физиката и астрономията, особено натриевите D линии и калциевите H и K линии.

Коронални линии- забранените линии в спектрите на многократно йонизираните Fe, Ni, Ca, Al и други елементи се появяват в слънчевата корона и показват висока (около 1,5 милиона K) температура на короната.

изхвърляне на коронална маса(VKM) - изригването на материя от слънчевата корона в междупланетното пространство. ECM е свързан с характеристиките на слънчевото магнитно поле. По време на периоди на висока слънчева активност се случват едно или две изхвърляния всеки ден, които се случват на различни слънчеви ширини. По време на периоди на тихо слънце те се случват много по-рядко (около веднъж на всеки 3–10 дни) и са ограничени до по-ниски географски ширини. Средната скорост на изхвърляне варира от 200 км/сек при минимална активност до стойности, приблизително два пъти по-високи от тези при максимална активност. Повечето изхвърляния не са придружени от пламъци, а когато се появят пламъци, те обикновено започват след началото на ECM. ECM са най-мощните от всички нестационарни слънчеви процеси и имат значително влияние върху слънчевия вятър. Големите ECM, ориентирани в равнината на земната орбита, са отговорни за геомагнитните бури.

слънчев вятър- поток от частици (главно протони и електрони), изтичащи от Слънцето със скорост до 900 км/сек. Слънчевият вятър всъщност е гореща слънчева корона, разпространяваща се в междупланетното пространство. На нивото на земната орбита средната скорост на частиците на слънчевия вятър (протони и електрони) е около 400 km/s, броят на частиците е няколко десетки на 1 cm 3 .

Суперкорона

Слънчева активност

слънчева активност- различни редовни прояви в слънчевата атмосфера на характерни образувания, свързани с отделянето на голямо количество енергия, чиято честота и интензитет се променят циклично: слънчеви петна, факли във фотосферата, флокули и факли в хромосферата, изпъкналости в короната, изхвърляне на коронална маса. Областите, където тези явления се наблюдават в съвкупност, се наричат ​​центрове на слънчева активност. В слънчевата активност (нарастване и намаляване на броя на центровете на слънчева активност, както и тяхната мощност) има приблизително 11-годишна периодичност (цикълът на слънчевата активност), въпреки че има доказателства за съществуването на други цикли (от 8 до 15 години). Слънчевата активност влияе върху много земни процеси.

активна зонаРегион във външните слоеве на Слънцето, където се извършва слънчева активност. Активни области се образуват там, където силни магнитни полета излизат от подповърхностните слоеве на Слънцето. Слънчевата активност се наблюдава във фотосферата, хромосферата и короната. Явления като слънчеви петна, флокули и изригвания се случват в активния регион. Получената радиация заема целия спектър, от рентгеновия диапазон до радиовълните, въпреки че видимата яркост в слънчевите петна е малко по-малка поради по-ниската температура. Активните региони се различават значително по размер и продължителност на съществуване - могат да се наблюдават от няколко часа до няколко месеца. Електрически заредените частици, както и ултравиолетовото и рентгеновото лъчение от активните области влияят върху междупланетната среда и горните слоеве на земната атмосфера.

фибри- характерна подробност, наблюдавана в изображения на активни области на Слънцето, направени в алфа водородната линия. Нишките изглеждат като тъмни ивици с ширина 725-2200 км и дължина средно 11 000 км. Животът на отделно влакно е 10-20 минути, въпреки че цялостният модел на влакнеста област се променя малко за няколко часа. В централните зони на активните региони на Слънцето нишките свързват петна и флокули с противоположна полярност. Правилните петна са заобиколени от радиална шарка от влакна, наречена superpenumbra. Те представляват вещество, което се влива в петното със скорост около 20 км/сек.

слънчев цикъл- периодична промяна в слънчевата активност, по-специално броя на слънчевите петна. Периодът на цикъла е около 11 години (от 8 до 15 години), въпреки че през 20 век е бил по-близо до 10 години.
В началото на нов цикъл на Слънцето практически няма петна. Първите петна от новия цикъл се появяват на хелиографски северни и южни ширини от 35°-45°; след това, по време на цикъла, петна се появяват по-близо до екватора, достигайки съответно 7° северна и южна ширина. Този модел на разпределение на петна може да бъде представен графично под формата на "пеперудите" на Маундер.
Общоприето е, че слънчевият цикъл се причинява от взаимодействието между "генератора", който генерира магнитното поле на Слънцето и въртенето на Слънцето. Слънцето не се върти като твърдо тяло, а екваториалните области се въртят по-бързо, което води до увеличаване на магнитното поле. В крайна сметка полето "пръска" във фотосферата, създавайки слънчеви петна. В края на всеки цикъл полярността на магнитното поле се обръща, така че пълният период е 22 години (цикъл на Хейл).

Страница: 4/4

Изследване на Слънцето с космически кораби

Орбитална слънчева обсерватория("OSO") - поредица от американски спътници, изстреляни в периода 1962-1975 г. за изследване на Слънцето, по-специално в ултравиолетовите и рентгеновите дължини на вълните.

КА "Хелиос-1"- западногерманският AMS беше изстрелян на 10 декември 1974 г., предназначен за изследване на слънчевия вятър, междупланетното магнитно поле, космическата радиация, зодиакалната светлина, метеорните частици и радиошума в околослънчевото пространство, както и за провеждане на експерименти за записване на явления предвидени от общата теория на относителността. 15.01.1976 гЗападногермански космически кораб е изстрелян в орбита Хелиос-2". 17.04.1976 г "Хелиос-2"се доближи до Слънцето за първи път на разстояние 0,29 AU (43,432 милиона км). По-специално, регистрирани са магнитни ударни вълни в диапазона 100 - 2200 Hz, както и появата на леки хелиеви ядра по време на слънчеви изригвания, което показва високоенергийни термоядрени процеси в слънчевата хромосфера. Достигна рекордна скорост за първи път при 66.7km/s, движейки се с 12g.

Сателит Solar Peak("SMM") - американски спътник (Solar Maximum Mission - SMM), изстрелян на 14 февруари 1980 г. за изследване на Слънцето в периода на максимална слънчева активност. След девет месеца работа се нуждаеше от ремонт, който беше успешно завършен от екипажа на космическата совалка през 1984 г. и спътникът беше върнат в експлоатация. Навлиза в плътните слоеве на земната атмосфера и престава да съществува през 1989 г.

слънчева сонда "Одисей"- европейската автоматична станция стартира на 6 октомври 1990 г. за измерване на параметрите на слънчевия вятър, магнитното поле извън равнината на еклиптиката и изучаване на полярните области на хелиосферата. Той сканира екваториалната равнина на Слънцето до Орбитата на Земята.За първи път той регистрира в радиовълновия диапазон спираловидната форма на магнитното поле на Слънцето, разпръскващо се като ветрило.Установява, че интензитетът на магнитното поле на Слънцето нараства с времето и през последните 100 години се увеличи с 2,3 пъти.Това е единственият космически кораб, който се движи перпендикулярно на равнината на еклиптиката по хелиоцентрична орбита.Прелитайки в средата на 1995 г. над южния полюс на Слънцето с неговата минимална активност, а на 27.11.2000 г. отлетя за втори път, достигайки максималната ширина в южното полукълбо -80,1 градуса. 17.04.1998AC " Одисейизвърши първата си обиколка около Слънцето.

Сателит за слънчев вятър "Вятър"- американски изследователски апарат, изстрелян на 1 ноември 1994 г. в орбита със следните параметри: орбитален наклон - 28,76º; T = 20673,75 мин.; P = 187 km.; A = 486099 km.

Слънчева и хелиосферна обсерватория(„SOHO“) – Изследователски сателит (Solar and Heliospheric Observatory – SOHO), изстрелян от Европейската космическа агенция на 2 декември 1995 г. с очакван живот от около две години. Той беше пуснат в орбита около Слънцето в една от точките на Лагранж (L1), където гравитационните сили на Земята и Слънцето са балансирани. Дванадесет инструмента на борда на спътника са предназначени да изучават слънчевата атмосфера (по-специално нейното нагряване), слънчевите колебания, процесите на извеждане на слънчевата материя в космоса, структурата на Слънцето, както и процесите в неговите дълбини. Провежда постоянна фотография на Слънцето. 04.02.2000гСлънчевата обсерватория отбеляза своеобразен юбилей" SOHO". На една от направените снимки " SOHO„Беше открита нова комета, която стана 100-та в историята на обсерваторията, а през юни 2003 г. тя откри 500-та комета.

ОТпътник за изследване на короната на Слънцето "СЛЕДИ(Transition Region & Coronal Explorer)" стартира на 2 април 1998 г rbit с параметри: орбити - 97,8 градуса; Т=96.8 минути; Р=602 км.; А=652 км. Задачата е да се изследва преходната област между короната и фотосферата с помощта на 30-сантиметров ултравиолетов телескоп. Проучването на обиколките показа, че те се състоят от множество отделни ленти, свързани една с друга. Примките от газ се нагряват и се издигат по линиите на магнитното поле до височина до 480 000 km, след което се охлаждат и падат обратно със скорост над 100 km/s.