Słońce

Słońce

Średnica Słońca jest 109 razy większa od średnicy Ziemi. Wodór stanowi większą część jego materii.

Geografia

Etykiety

Słońce, Budowa Słońca, Układ Słoneczny, Droga Mleczna, wodór, Hel, stowarzyszenie, Rozbłysk słoneczny, plam, fotosfera, chromosfera, korona, wiatr słoneczny, granulacja słoneczna, Protuberancje, sonda kosmiczna, astronomia, Fizyka nuklearna, fizyki cząstek, geografia, fizyka

Powiązane treści

Sceny

Droga Mleczna

Słońce jest główną gwiazdą Układu Słonecznego, znajduje się w odległości 25-28 tysięcy lat świetlnych od środka Drogi Mlecznej.
Jest ono w połowie swojego cyklu życiowego mającego trwać ok. 12 miliardów lat. Jeżeli wodorowe paliwo Słońca zostanie wyczerpane stanie się ono czerwonym olbrzymem.
Odległość Ziemi od Słońca wynosi ok. 150 milionów kilometrów. Odległość tę światło pokonuje w ciągu 8,3 minut (co równa się 1 jednostce astronomicznej).
Średnica Słońca jest 109 razy większa od średnicy Ziemi.
Niemalże trzy czwarte jego materii stanowi wodór, który w wyniku przebiegającej w jądrze fuzji jądrowej zamienia się w hel. Podczas tej reakcji uwalniana zostaje energia.
Ciśnienie panujące wewnątrz Słońca jest porównywalne z obciążeniem obszaru 1 cm² ciężarem 150 milionów ton.
Materia Słońca jest plastyczną plazmą, dlatego na różnych równoleżnikach porusza się ona z odmienną prędkością. Obszary znajdujące się w okolicach równika dokonują pełnego obrotu w ciągu 25 dni a w okolicach biegunowych w ciągu 32 dni.
Powoduje to silne zaburzenia pola magnetycznego, co z kolei prowadzi do powstawania erupcji słonecznych i plam słonecznych.
Atmosfera Słońca dzieli się na fotosferę, chromosferę i koronę, a następnie stopniowo przechodzi w materię przestrzeni międzyplanetarnej.
Słońce w ciągu 225-250 milionów lat okrąża środek Drogi Mlecznej z prędkością 220 km/s.

Definicje:

Gwiazda: Ogromna, iskrząca, a przez to świecąca kula gazowa, której materia związana jest przez grawitację. Emituje ogromną ilość energii powstającej w jądrze w wyniku syntezy jądrowej. (Temperatura na powierzchni wynosi kilka tysięcy °C. Jej atmosfera składa się przede wszystkim z wodoru). Materia gwiazdy układa się w powłoki sferyczne.

Jednostka astronomiczna: Jest to jednostka odległości stosowana w astronomii, która odpowiada przybliżonej średniej odległości Ziemi od Słońca, a więc połowie średnicy orbity kołowej Ziemi (ok.149 600 000).

Erupcje słoneczne: Krótkotrwałe rozbłyski świetlne w fotosferze i chromosferze Słońca, które przeważnie występują blisko plam słonecznych. Czas ich trwania to 10-45 minut, a częstotliwość to 9-10 erupcji dziennie.

Protuberancja: Wyrzuty gazu na brzegu tarczy słonecznej, przyjmujące kształt pętli lub gejzeru, których wymiary mogą osiągać wymiary Słońca. Materia naładowana elektrycznie porusza się po torach znaczonych liniami pola magnetycznego.

Wiatr słoneczny: Wypływający z korony słonecznej strumień elektrycznie naładowanych cząsteczek, który składa się niemalże wyłącznie z elektronów i protonów.

Plama słoneczna: Obszary na powierzchni Słońca, na których pole magnetyczne jest silniejsze niż gdzie indziej. Średnica plamy może osiągać ok. 200 000 km i mogą one żyć od kilku godzin do kilku miesięcy.

Zorza polarna: Zjawisko świetlne występujące za północnym i południowym biegunem Ziemi wywoływane przez docierające na Ziemię naładowane cząsteczki. Powstaje ono na skutek elektrycznego naładowania atomów tlenu i azotu. Częstotliwość zjawiska jest związana z procesami aktywności na powierzchni Słońca i z powstawaniem plam słonecznych.

Słońce

  • chromosfera
  • granulacja słoneczna
  • plama słoneczna
  • protuberancja
  • erupcja słoneczna
  • korona

Przekrój

  • chromosfera
  • otoczka konwekcyjna
  • 2 miliony K
  • warstwa promienista
  • jądro 14,5 milonów K
  • fotosfera 6000 K
  • korona

Dane:

– przekrój: 1 392 000 km (109 krotność Ziemi)​

– masa: 1,989 · 10³⁰ kg (333 000 krotność Ziemi)

– średnia gęstość: 1,4 g/cm³

– temperatura powierzchni: 5 780 K

– okres obrotu: 25,4 dni

– strumień promieniowania: 3,85 · 10²⁶ W (6300 W/cm²)

Proces fuzji

Animacja

  • chromosfera
  • otoczka konwekcyjna
  • warstwa promienista
  • jądro 14,5 milonów K
  • fotosfera 6000 K

Układ Słoneczny

Obrazki

  • Plama słoneczna
  • Plama słoneczna
  • Erupcja słoneczna
  • Erupcja słoneczna
  • Protuberancja
  • Protuberancja
  • Korona
  • Korona

Narracja

Liczne starożytne cywilizacje uznawały Słońce za nadprzyrodzone zjawisko i czciły je jako bóstwo. W Egipcie jako bóstwo solarne czczony był Amon, w Mezopotamii Szamasz, a w Grecji Apollo.

Grecki filozof Anaksagoras w V wieku p.n.e. jako pierwszy przedstawił naukowe wyjaśnienie, według którego Słońce to kula rozgrzanego żelaza. Jego niezwykłą teorię uznano za bluźnierstwo i skazano go na więzienie.
Galileusz, po zbudowaniu teleskopu, obserwował również i Słońce i odkrył na nim plamy słoneczne. Następnie Isaak Newton, przy pomocy pryzmatu, światło słoneczne rozszczepił w widmo białe. William Herschel, wykorzystując tę metodę, około 1800 roku odkrył promieniowanie podczerwieni.

Joseph von Fraunhofer podczas swoich doświadczeń, wykonywanych w XIX wieku, jako pierwszy zaobserwował w widmie Słońca linie absorbcyjne, na podstawie których można stwierdzić skład chemiczny jego atmosfery. W 1939 roku Hans Bethe opracował teorię fuzji jądrowej wyjaśniającej zagadnienie produkcji energii przez Słońce.
Pierwszymi sondami służącymi obserwacji Słońca były sondy kosmiczne Pioneer, zbudowane przez NASA między 1959 i 1968 rokiem. Krążyły one wokół Słońca po orbicie heliocentrycznej i oprócz dokładnych badań wiatru słonecznego zawdzięczamy im odkrycia dotyczące pola magnetycznego Słońca.
Amerykańsko-zachodnioniemiecka sonda kosmiczna Helios 1, którą wystrzelono w 1974 roku, dokonywała badań w przestrzeni między orbitą Merkurego a Słońcem. Przy pomocy teleskopu kosmicznego dokonywano także badań promieniowania rentgenowskiego Słońca ze stacji orbitalnej Skylab.
Sonda kosmiczna Ulysses, schodząc z płaszczyzny ekliptyki, dokonywała obserwacji Słońca, dzięki czemu przekazała bardzo dużo nowych informacji także o biegunach Słońca. Jedną z najważniejszych sond kosmicznych jest sonda SOHO, która stale krąży między Ziemią a Słońcem. Od 1995 roku monitoruje Słońce w przedziale światła widzialnego i ultrafioletu.
W ostatnich latach obserwowano naszą gwiazdę przy pomocy wielu nowych sond. Jest to tym bardziej istotne, że aktywność Słońca ma znaczny wpływ na ziemski klimat. W coraz większym stopniu wykorzystywana jest energia świetlna. Przy użyciu baterii słonecznych i w elektrowniach słonecznych produkowana jest energia elektryczna, a kolektory słoneczne wykorzystuje się do wytwarzania energii cieplnej.
Słońce jest żółtym karłem, przeciętną gwiazdą. Znajduje się ono w połowie swojego cyklu życiowego mającego trwać około 12 miliardów lat a jego wiek określa się jako 4,6 miliardów lat. Niemalże trzy czwarte jego materii stanowi wodór, który w wyniku odbywającej się w jądrze fuzji jądrowej zamienia się w hel, uwalniając wysokoenergetyczne fotony.
Jeżeli wyczerpie się wodorowe paliwo Słońca, wówczas zmniejszy się jego objętość, ale temperatura wewnątrz jądra wzrośnie na tyle, że dojdzie do syntezy atomów helu w węgiel. W procesie tym powstanie jeszcze większa ilość energii, dlatego gwiazda powiększy się kilkasetkrotnie i najprawdobodobniej pochłonie także i Ziemię.
Temperatura zewnętrznych warstw gwiazdy będzie jednak niższa niż obecna, i powstanie tak zwany czerwony olbrzym. Stan ten ma trwać stosunkowo krótko.
Po ustaniu reakcji fuzji wewnętrzne ciśnienie zmniejszy się, a gwiazda z powodu własnego przyciągania grawitacyjnego ostatecznie zapadnie się do rozmiarów mniej więcej Ziemi i powstanie wrzący biały karzeł o bardzo dużej gęstości, który będzie stygł przez kolejne miliardy lat.

Ponieważ materia Słońca jest plastyczną plazmą, porusza się ona na różnych równoleżnikach z odmienną prędkością. Obszary znajdujące się w okolicach równika dokonują pełnego obrotu w ciągu 25 dni, a w okolicach biegunowych w ciągu 32 dni. Atmosfera Słońca dzieli się na fotosferę, chromosferę i koronę, a następnie stopniowo przechodzi w materię przestrzeni międzyplanetarnej. Korona staje się widoczna podczas zaćmienia Słońca.

W centralnej gwieździe Układu Słonecznego skoncentrowane jest 99,87% masy całego Układu Słonecznego. Słońce poprzez swoją ogromną masę działa z olbrzymią siłą grawitacji, która jest siłą utrzymującą w całość Układ Słoneczny i ma wpływ na ruch wszystkich planet i innych, mniejszych ciał niebieskich.

Potężna ilość energii słonecznej emitowana jest z gwiazdy w formie światła widzialnego, bliskiego ultrafioletu i podczerwieni oraz w mniejszych ilościach w formie każdego innego promieniowania, od promieni gamma i rentgenowskich aż po fale radiowe.

Słońce emituje również podstawowe cząsteczki (głównie protony i elektrony), które nazywamy wiatrem słonecznym. Oszacowano, że w jądrze Słońca panuje temperatura 14-15 milionów K i ciśnienie atmosferyczne 3ˇ10¹¹, a gęstość jądra wynosi 155 g/cm³.

Jądro, którego rozmiary sięgają około jednej czwartej promienia Słońca, funkcjonuje jak elektrownia atomowa, w której w wyniku reakcji fuzji, polegającej na złączeniu się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe, wyzwalana jest energia w formie wysokoenergetycznych fotonów promieniowania gamma i rentgenowskiego.

W procesie fuzji jądra izotopów wodoru, deuteru i trytu łączą się ze sobą. Jądro atomu deuteru składa się z jednego protonu i z jednego neutronu, natomiast jądro trytu z jednego protonu i dwóch neutronów. Podczas reakcji fuzji powstaje z nich jądro atomu helu, które składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Uwalnia się przy tym energia w postaci jednego neutronu i fotonów. Elektryczne odpychanie się protonów musi być przezwyciężone podczas zderzeń. Jest to możliwe kiedy jądra atomów wodoru poruszają się z ogromną prędkością, czyli przy bardzo wysokiej temperaturze.

Słońce może promieniować na dotychczasowym poziomie jeszcze przez 6-7 miliardów lat. 70% promienia Słońca to otaczająca jądro strefa promieniowania rentgenowskiego. W tym obszarze fotony często się zderzają, są pochłaniane i promieniują. Procesy te zachodzą tak często, że okres, w którym foton osiągnie powierzchnię może trwać dziesiątki tysięcy lat. W zewnętrznej warstwie otoczki, stanowiącej ok. 25-30% promienia Słońca, zachodzi proces konwekcji, dlatego tę warstwę nazywa się otoczką konwekcyjną. Na skutek przepływu materii ciepło przedostaje się do fotosfery skąd promieniuje w przestrzeń kosmiczną.

Atmosferę Słońca stanowią przede wszystkim lekkie pierwiastki chemiczne: 71% wodoru, 27% helu, a tylko 2% to pierwiastki ciężkie. Zawartość wodoru w jądrze wynosi już tylko 35%.

Powiązane treści

Życie Układu Słonecznego

Słońce i planety powstały ok. 4,5 miliarda lat temu z zagęszczenia obłoku pyłu molekularnego.

Nasi astronomiczni sąsiedzi

Prezentacja pobliskich planet, gwiazd i galaktyk w naszym Układzie Słonecznym.

Planety, rozmiary

Wokół Słońca krążą wewnętrzne planety skaliste i zewnętrzne gazowe planety olbrzymy.

Reaktor fuzyjny

Przyjazna środowisku fuzja jądrowa będzie służyła jako źródło praktycznie nieograniczonej energii.

Rodzaje gwiazd

Proces ewolucji gwiazd na przykładzie gwiazd o średniej i dużej masie.

Układ Słoneczny, orbity planet

Wokół Słońca, po eliptycznych orbitach, krąży osiem planet.

Bogowie starożytnego Egiptu

Mitologia starożytnego Egiptu roi się aż od niezwykłych stworzeń, którym Egipcjanie przypisywali boskie moce.

Cząstki elementarne

Materia zbudowana jest z kwarków i leptonów, bozony natomiast przenoszą wzajemne oddziaływania.

Droga Mleczna

Nasza Galaktyka ma średnicę 100 000 lat świetlnych, znajduje się w niej ponad 100 miliardów gwiazd, a jedną z nich jest Słońce.

Droga Słońca po głównych równoleżnikach Ziemi

Pozorny ruch Słońca jest spowodowany przez obrót Ziemi wokół własnej osi.

Fotosynteza

Rośliny są w stanie wytworzyć organiczny cukier z nieorganicznych związków (dwutlenku węgla i wody).

Prawa Keplera

Johannes Kepler sformułował trzy ważne prawa dotyczące ruchu planet.

Struktura Ziemi (poziom średni)

Ziemia zbudowana jest z wielu nakładających się na siebie kulistych powłok.

Zaćmienie Słońca

Jeżeli Słońce, Księżyc i Ziemia znajdują się w jednej linii wówczas Księżyc może częściowo lub całkowicie zasłonić Słońce.

Ziemskie pole magnetyczne

Północne i południowe bieguny magnetyczne Ziemi zlokalizowane są w pobliżu północnych i południowych biegunów geograficznych.

Ciekawostki geograficzne - Astronomia

Ta animacja przedstawia kilka ciekawych faktów dotyczących naszego Układu Słonecznego.

Elektrownia słoneczna

Produkuje energię elektryczną wykorzystując energię słoneczną.

Jak działa bateria i kolektor słoneczny?

Animacja przedstawia wykorzystanie energii słonecznej.

Powstanie Ziemi i Księżyca

Animacja prezentuje powstanie Ziemi i Księżyca.

Rodzaje fal

Fale odgrywają bardzo ważną rolę w wielu dziedzinach naszego życia.

Ziemia

Nasza Ziemia jest planetą skalistą posiadającą atmosferę o zawartości tlenu oraz litą skorupę.

Jak działa telewizor plazmowy?

Dzięki animacji możemy poznać konstrukcję i działanie telewizora plazmowego.

Jowisz

Jowisz jest największą planetą Układu Słonecznego, jego masa jest dwa i pół raza większa niż masa innch planet razem wziętych.

Komety

Komety są spektakularnymi ciałami niebieskimi krążącymi wokół Słońca.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a

Warunki atmosferyczne nie mają wpływu na działanie kosmicznego teleskopu Hubble'a.

Mars

Na czerwonej planecie trwają poszukiwania śladów życia i wody.

Merkury

Położona najbliżej Słońca, najmniejsza planeta Układu Słonecznego.

Neptun

Najdalsza od Słońca planeta Układu Słonecznego, najmniejsza planeta gazowa.

Powstawanie cząsteczki wodoru

W cząsteczce wodoru atomy wodoru połączone są wiązaniami kowalencyjnymi.

Saturn

Druga największa planeta Układu Słonecznego, rozpoznawalna dzięki charakterystycznym pierścieniom.

Układ Pluton-Charon

Charon, największy satelita karłowatej planety Pluton.

Uran

Licząc od Słońca 7 planeta typu jowiszowego czyli planeta gazowa.

Wenus

Licząc od Słońca to druga planeta. Na północnym sklepieniu niebieskim, drugie po Księżycu najjaśniejsze ciało niebieskie.

Elektrownia jądrowa

Około 40% energii elektrycznej produkowanej w naszym kraju wytwarzane jest w elektrowni jądrowej w Paks.

Księżyc

Księżyc jest jedynym satelitą Ziemi.

Odbicie światła i refrakcja

Promień światła załamuje się lub odbija na granicy dwóch ośrodków o różnych wskaźnikach załamania.

Added to your cart.