Всё ли мы знаем о Солнце?
Солнце – это ближайшая к Земле звезда, к тому же это мощный источник космической энергии. Именно благодаря этой звезде планета Земля получает свет и тепло. Солнце также формирует основные свойства атмосферы Земли.
Именно благодаря солнечной активности в том виде, в котором она есть сейчас, возможна жизнь на нашей планете. Мы живем и работаем, выбираем диваны и кресла, планируем отпуск на следующий год и совершенно не задумываемся о том, что всем этим и многим другим мы обязаны активности одной-единственной звезды.
Какие особенности внутреннего строения Солнца обусловливают его возможности как источника тепла?
Внутреннее строение Солнца
Солнце состоит из трех слоёв:
1) центральная часть (ядро);
2) лучистая зона;
3) конвективная зона.
Центральная часть Солнца называется ядром. Именно тут происходят все термоядерные реакции превращения водорода в гелий, благодаря которым и синтезируется вся энергия Солнца.
Основным источником этой энергии является протон-протонный цикл, суть которого состоит в том, что из четырех протонов образуется ядро гелия. При синтезе выделяется пара позитронов и пара нейтрино, а также 26,7 МэВ энергии. Светимость Солнца определяется числом нейтрино, которое излучает Солнце за секунду.
В ядре Солнца температура достигает 15 млн. Кельвинов!
Радиус ядра Солнца составляет ¼ от общего радиуса Солнца.
В лучистой зоне происходит поглощение и переизлучение энергии ядра по всем направлениям.
Конвективная зона – это внешняя часть Солнца, где энергии ядерных реакций переносятся самим веществом солнца благодаря быстрому охлаждению поверхности звезды.
Передача энергии Солнца происходит путем поглощения и излучения порций света – квантов. Плотность, температура и давление в середине солнца уменьшаются по мере удаления от ядра, в этом же направлении идёт поток энергии. Но этот процесс занимает миллионы лет.
В центре Солнца рождаются гамма-кванты, энергия их излучения в миллионы раз больше, чем энергия квантов видимого света, но длина волны при этом крайне мала.
По дороге от ядра до поверхности солнца кванты энергии множество раз превращаются. Отдельный квант сначала поглощается, потом снова переизлучается; согласно закону сохранения энергии суммарная энергия квантов сохраняется, а энергия каждого кванта уменьшается. Мощные первичные гамма-кванты в процессе прохождения через слои Солнца дробятся на меньшие энергичные кванты – доходя до рентгеновских, потом ультрафиолетовых и, наконец, превращаясь в видимые и инфракрасные лучи. Наибольшее количество энергии Солнце излучает в видимом свете.
Доходящий до нас свет Солнца, возник в недрах звезды миллионы лет назад! Если ядерные реакции внутри Солнца остановятся, то тепло на Землю перестанет поступать только миллион лет спустя.