A csillagra nézve, amely évszázadok óta felmelegítette és megvilágította bolygónkat, kevesen értjük, hogy van egy működő termo-nukleáris reaktorunk. Egy ilyen félelmetes és rémisztő összehasonlítás a Nap természetéhez kapcsolódik, amely eredete és összetétele a galaxisunk tipikus sztárja. Annak ellenére, hogy a Napon előforduló folyamatok nem nevezhetők életet adónak, ez a csillag életet teremt.
Mi a nap?
Miért érdekel a csillag, a Milky Way galaxisában mások millióihoz hasonló csillag, az asztrofizikusok és a nukleáris tudósok iránt? Az a tény, hogy ez a legközelebbi csillag számunkra, amelynek köszönhetően megérthetjük az Univerzumban a születésének pillanatától kezdve zajló folyamatok lényegét. Miután megvizsgálta a Napot, meg fogjuk érteni, hogy mi a csillagok, hogyan élnek és hogyan ér véget ez a ragyogó látvány. Más csillagok, a Naprendszerünktől való jelentős távolságuk miatt, nem mutatják meg megjelenésük sajátosságait.
Csillagunk a Naprendszer központi tárgya, amely körül nyolc bolygó, aszteroida és törpe bolygók, üstökösök és más űrobjektumok forognak a pályájukban. A Nap a G osztályú csillagokhoz tartozik a Harvard osztályozásának megfelelően. Angelo Secchi besorolása szerint a Nap, akárcsak Arcturus és Capella, egy II. Más csillagokkal ellentétben, a bolygónk több tucatnyi fényévében található csillagunk szinte a szomszédban található. A Föld 150 millió km távolságra van a Naptól - elhanyagolható távolság az univerzumban uralkodó hatalmas távolságokhoz képest.
A legközelebbi csillag a Naphoz, Proxima Centauri, a vörös törpe csillag, 4 fényévre van. Mi messze vagyunk a ködektől és a csillagcsoportoktól, amelyek a galaxis legforgalmasabb területei. Egy ilyen elrendezés a Nap csendes mozgását biztosítja a pályáján 14 milliárd évre, mivel a Tejút galaxis és a mi világunk egésze alakult ki. A csillag körüli pálya sebessége a galaktikus központ körül 200 km / másodperc.
Földszintek szerint 150 millió kilométer hosszú távolság. Azonban még ilyen távolságban is teljes mértékben érezzük a napsugárzást. Csillagunk fénye 8 másodpercig jön hozzánk, és tovább melegíti és megvilágítja bolygónkat. A csillagunk méretéről van szó. Annak ellenére, hogy a csillagunk átlagos átlagos tömegű csillagokhoz tartozik, tömege meghaladja a Naprendszer összes égi testének 700-szorosát. A napelemek mérete ma meg van határozva, és 1 millió 392 ezer 20 km-t tesz ki. Ez a Föld átmérőjének 109-szerese.
A nap eredete, élete és halála
A csillagunk más csillagokkal együtt született, több mint 4-5 milliárd évvel ezelőtt. A hatalmas léptékű kozmikus kataklizmák eredményeként létrejött gázfelhő a Nap szülőházává vált. Az egyik változat szerint a nagy felhajtás eredményeként a gázfelhők megjelentek, ami megrázta a helyet. Összetételében a gáz- és porfelhők a hidrogénatomok 99% -át tartalmazzák. Csak 1% hélium atomokból és más elemekből származott. A gravitációs erők hatása alatt álló elemek egész sora megkapta a szükséges lendületet, és szorosan összenyomódott egy anyaggá.
Minél gyorsabb a tömeg, annál gyorsabb lett a forgási sebesség. Atomokat egyesítettünk, hogy nagy vegyületeket képezzenek, molekuláris hidrogént és héliumot képezve. A fizikai folyamatok és a gyors forgás következtében a felhő közepén egy gömb alakú kép alakult ki. Megjelent egy protosztár - a legrégebbi forma, amely megelőzi a teljes körű csillag kialakulását. A kozmikus gáz kezdeti mennyisége meghaladta a naprendszerünk jelenlegi méretét. A jövőben a gravitációs erők hatására a csillagok szorosan összezsugorodtak, ami növeli a jövő csillagának tömegét.
A protosztár méretének csökkenésével együtt a csillaganyagon belüli nyomás növekedett. Ez viszont a gázképződésen belüli hőmérséklet gyors növekedéséhez vezetett. Magas sűrűség és hőmérséklet 100 millió Kelvin elindította a hidrogén termonukleáris fúzióját.
A termonukleáris reakció hatalmas mennyiségű hőt és fényenergiát generál, amely a Nap belső területeiből a felszínére terjed. A második felszínén több mint 4 millió tonna elpárolog a nyitott térbe. Tekintettel arra, hogy a csillagunk már több mint egy milliárd éve van, és továbbra is ragyog a látható és jelentős változások nélkül, arra a következtetésre juthatunk, hogy Napunk hidrogénkészletei hatalmasak. Amikor ez a tartalék kimerült, csak a matematikai számításokat kell kitalálni. A tudósok számításai alapján a Nap még tucatmilliárd évig meleg lesz és ragyog, amíg a termonukleáris üzemanyag készlete elfogy.
Mivel a termonukleáris folyamatok intenzitása meghal, a csillag életének utolsó szakasza kezdődik. A csillag sűrűsége csökken, de mérete jelentősen megnő. Sárga törpe helyett a Nap piros óriás lesz. Miután elérte ezt a színpadot, a csillagunk elhagyja a fő sorozatot, és nyugodtan várja a halálát. Az emberiség nem várhatja meg a dráma véglegesét, mivel a hatalmas Vörös Nap a tűzzel gyakorlatilag minden bolygónk életét elpusztítja. A hatalmas vöröslemez felülete 5800 K-ra melegíthető. A Nap sugara 250-szer nagyobb lesz, mint az aktuális értékek.
Fokozatosan csökken a felszíni hőmérséklet, és a csillag mérete megnő. Fényereje is jelentősen megnő, az aktuális fényerő 2700-szorosa. Az első, amelyik eltűnik, a Mercury és a Venus. A Föld bolygó elkerülhetetlenül több tízmilliárd év alatt megszűnik. A bolygó légköre eltűnik a napszél hatása alatt, a víz elpárolog, és a bolygó felülete forró kőblokkokká alakul.
Ebben a fázisban csillagunk több tízmillió évig marad. Miután a hőmérséklet a napelem középpontjában eléri a 100 millió Kelvin-t, elkezdődik a hélium és a szén égési folyamata. A láncreakciók új fordulója végül kimeríti a napot. A csillag jelentősen csökkentett tömege nem fogja megtartani a külső burkolatot, amely pulzáló termonukleáris folyamatok eloszlanak a térben. Egy piros óriás helyett egy bolygó-köd alakul ki, amelynek középpontjában az egykori csillag, egy fehér törpe magja marad. Más szóval, több tízmillió év alatt vendégszerető csillagunk kis sűrű és forró tárgyává válik a bolygónk mérete. Ebben az állapotban a csillag meglehetősen hosszú ideig marad, lassan haldoklik és megdöbbent.
A nap felépítése és szerkezete
A Nap közelsége lehetővé teszi, hogy megismerje annak szerkezetét és szerkezetét, hogy információt szerezzen arról, hogyan működik ez a természetes fúziós reaktor és milyen folyamatok zajlanak benne. Érdekes lesz szétszerelni a szerkezetet, amely a következő összetevőkből áll:
- magot;
- sugárzó energia zóna;
- konvektív zóna;
- tachocline.
Ezután kezdje el a napfény légkörének rétegeit:
- fotoszféra;
- kromoszférájának;
- kiemelkedések.
A csillag nem szilárd, mert egy forró gázzal foglalkozunk, szorosan összenyomva egy gömb alakú területre. Ilyen hőmérsékleten bármilyen szilárd anyag létezése fizikailag lehetetlen. A nap fénye és fénye ugyanazok a folyamatok eredménye, mint egy atom bomba létrehozásakor. Ie a hatalmas nyomás és a magas hőmérséklet hatására az anyag energiává alakul. A fő tüzelőanyag a hidrogén, amely a Napban 73,5-75%, így a fő hőforrás a hidrogén termonukleáris fúziója, amely főként a csillag központi részébe koncentrálódik.
A napelem körülbelül 0,2 napsugár. Itt a fő folyamatok mennek végbe, aminek következtében a Nap könnyű és kinetikus energiával él és ellátja a környező teret. A sugárzó energia átvitelének folyamata a csillag közepéről a felső rétegekre a sugárzó átviteli zónában történik. Itt a magról a felszínre törekvő fotonok ionizált gáz (plazma) részecskéivel keverednek. Ennek következtében az energia cseréje történik. A napgömb ezen részén van egy speciális zóna - a tachoklin, amely a csillagunk mágneses mezőjének kialakításáért felelős.
Ezután kezdődik a Nap legnagyobb területe - a konvektív zóna. Ez a terület a szolár átmérőjének csaknem kétharmada. Csak a konvektív zóna sugara szinte egyenlő a bolygónk átmérőjével - 140 ezer kilométerrel. A konvekció olyan folyamat, amelyben sűrű és fűtött gáz egyenletesen oszlik el a csillag teljes belső térfogatára a felület felé, és a következő rétegekre hőt ad. Ez a folyamat folyamatosan folyik, és a Nap felszínét egy erős teleszkóppal láthatjuk.
A csillag belső felépítésének és hangulatának határán a fotoszféra - vékony, csak 400 km mély, héj. Ezt látjuk a Nap megfigyeléseiben. A fotoszféra szemcsékből áll és szerkezetében heterogén. A sötét foltokat világos területek váltják fel. Az ilyen heterogenitás a nap felszínének különböző hűtési periódusaihoz kapcsolódik. Ami a fénysugár felületének spektrumának láthatatlan részét illeti, ebben az esetben a kromoszférával foglalkozunk. Ez a napfény légkörének sűrű rétege, és csak napfogyatkozás közben látható.
A megfigyelés legérdekesebb napelemei a prominensek, amelyek hosszú szálaknak és a napkollektornak tűnnek. Ezek a képződmények óriási hidrogénkibocsátás. A Nap felszínén óriási sebességgel, 300 km / s sebességgel mozognak. Ezen hurkok hőmérséklete meghaladja a 10 ezer fokot. A szolár korona a légkör külső rétegei, amelyek többször is nagyobbak, mint maga a csillag átmérője. A napkorona pontos határa nem. Látható határa csak ez a nagyfokú oktatás része.
A naptevékenység utolsó szakasza a napszél. Ez a folyamat a csillagok természetes kiáramlásához kapcsolódik a külső rétegekbe a környező térbe. A napszél főleg töltésű elemi részecskékből, protonokból és elektronokból áll. A napenergia-aktivitás ciklusától függően a szolár szélsebesség 300 km / s-tól az 1500 km / s-ig terjedő értékig változhat. Ez az anyag a naprendszerben eloszlik, és a közeli térünk minden égi testét érinti.
A fő szekvenciában lévő más csillagok megközelítőleg azonos szerkezetűek. Más égi testek, amelyeket az éjszakai égboltban látunk, más szerkezetűek lehetnek. A különbségek csak a csillag tömegében állhatnak, amely ebben az esetben a csillag aktivitásának kulcsfontosságú tényezője.
Csillagunk jellemzői
Mint minden normál csillag, amelyből a világegyetem többsége a Nap, a bolygórendszerünk fő célja. A csillag hatalmas tömege és méretei egyensúlyt nyújtanak a gravitációs erők között, és az égi testek rendezett mozgását biztosítják. Első pillantásra a csillagunk semmi különös. Az utóbbi években azonban számos felfedezés történt, amelyek lehetővé teszik a nap egyediségét. Például, a Nap egy nagyságrenddel kevesebb sugárzást termel az ultraibolya tartományban, mint a többi azonos típusú csillag. Egy másik jellemzője a csillagunk állapota. A nap változó csillagokhoz tartozik, de a térben lévő nővérektől eltérően, a fény intenzitása és fényereje miatt a csillagunk még mindig egyenletes fény mellett ragyog.
Ez is hatalmas mennyiségű energiát bocsát ki, ennek az összegnek csak 48% -a látható. Az emberi szem infravörös sugárzása láthatatlan a napenergia 45% -ának. A napsugárzás óriási mennyiségéből bolygónk morzsákat kap, körülbelül egy milliárdos részesedést, de ez elég ahhoz, hogy fenntartsuk a Földön teremtett feltételek egyensúlyát.
következtetés
A Napra kapott adatok becslésével nem lehet azt mondani, hogy alaposan ismerjük csillagunk természetét. A Nap szerkezetére és szerkezetére vonatkozó minden elképzelés az ember által létrehozott matematikai és fizikai modelleken alapul. A csillagunkon és a felszínen fellépő folyamatok elemzése lehetővé teszi számunkra, hogy magyarázatot adjunk a bolygónkon előforduló folyamatokról és jelenségekről. A nap nemcsak az energiát generálja, amely felmelegíti a bolygónkat, hanem a leghatékonyabb rádió-kibocsátási és elektromágneses hullámok forrását is, amelyek befolyásolják a Föld bioszféráját. A Nap tevékenységének bármilyen változása azonnal tükrözi a Föld éghajlati állapotát és jólétét.
