Реферат : Солнце (работа 7) 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Математика


Солнце (работа 7)




Солнце

Общие сведения.

Для того, чтобы понять строение такой гигантской звезды, как Солнце, нужно представить себе огромную массу газа, которая сконцентрировалась в определенном месте Вселенной. Солнце на 72% процента состоит из водорода, а остальную часть в основном составляет гелий. Эти два газа очень легкие, но если вспомнить, что Солнце весит столько же, сколько весили бы 333000 наших планет, то можно себе представить, какова их концентрация. Температура внешней оболочки Солнца составляет 5900°. Внутри же она составляет 15 миллионов градусов.

Излучающая поверхность Солнца называется фотосферой. Фотосфера имеет зернистую структуру, называемую грануляцией. Каждое такое "зерно" размером почти с Германию и представляет собой поднявшийся на поверхность поток горячего вещества. На фотосфере часто можно увидеть относительно небольшие темные области - солнечные пятна. Они на 1500˚ холоднее окружающей их фотосферы, температура которой достигает 5800˚. Из-за разницы температур с фотосферой эти пятна и кажутся при наблюдении в телескоп совершенно черными. Над фотосферой расположен следующий, более разряженный слой, называемый хромосферой, то есть "окрашенной сферой". Такое название хромосфера получила благодаря своему красному цвету. И наконец, над ней находится очень горячая, но и чрезвычайно разреженная часть солнечной атмосферы - корона.

На экваторе Солнце совершает один оборот за 25, а в полярных областях за 30 земных суток.

Энергия Солнца.

Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды лет? Какое «топливо» дает ему энергию? Ответы на этот вопрос ученые искали веками, и только в начале XX века было найдено правильное решение. Теперь известно, что, как и другие звезды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным реакциям. Что же это за реакции?

Если ядра атомов лёгких элементов сольются в ядро атома более тяжелого элемента, то масса нового окажется меньше, чем суммарная масса тех, из которых оно образовалось. Остаток массы превращается в энергию, которую уносят частицы, освободившиеся в ходе реакции. Эта энергия почти полностью переходит в тепло. Такая реакция синтеза атомных ядер может происходить только при очень высоком давлении и температуре свыше 10 млн. градусов. Поэтому она и называется термоядерной.

Основное вещество, составляющее Солнце, - водород, на его долю приходится около 71% всей массы светила. Почти 27% принадлежит гелию, а остальные 2% - более тяжелым элементам, таким как углерод, азот, кислород и металлы. Главным «топливом» Солнца служит именно водород. Из четырех атомов водорода в результате цепочки превращений образуется один атом гелия. А из каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6x1011 Дж энергии! На Земле такого количества энергии хватило бы для того, чтобы нагреть от температуры 0º C до точки кипения 1000 м3 воды.

Рассмотрим механизм термоядерной реакции превращения водорода в гелий, которая, по-видимому, наиболее важна для большинства звезд. Называется она протон-протонной, так как начинается с тесного сближения двух ядер атома водорода - протонов.

Протоны заряжены положительно, поэтому взаимно отталкиваются, причем, по закону Кулона, сила этого отталкивания обратно пропорциональна квадрату расстояния и при тесных сближениях должна стремительно возрастать. Однако при очень высоких температуре и давлении скорости теплового движения частиц столь велики, а частицам так тесно, что наиболее быстрые из них всё же сближаются друг с другом и оказываются в сфере влияния ядерных сил. В результате может произойти цепочка превращений, которая завершится возникновением нового ядра, состоящего из двух протонов и двух нейтронов, - ядра гелия.

Далеко не каждое столкновение двух протонов приводит к ядерной реакции. В течение миллиардов лет протон может постоянно сталкиваться с другими протонами, так и не дождавшись ядерного превращения. Но если в момент тесного сближения двух протонов произойдёт ещё и другое маловероятное для ядра событие- распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино (такой процесс называется бета-распадом), то протон с нейтроном объединятся в устойчивое ядро тяжёлого водорода- дейтерия. 

Ядро дейтерия (дейтон) по своим свойствам похоже на ядро водорода, только тяжелее. Но, в отличие от последнего, в недрах звезды ядро дейтерия долго существовать не может. Уже через несколько секунд, столкнувшись ещё с одним протоном, но присоединяет его к себе, испускает мощный гамма-квант и становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связаны не с двумя нейтронами, как у обычного гелия, а с одним. Раз в несколько миллионов лет такие ядра лёгкого гелия сближаются настолько тесно, что могут объединится в ядро обычного гелия, «отпустив на свободу» два протона.

Итак, в итоге последовательных превращений образуется ядро обычного гелия. Порождённые в ходе реакции позитроны и гамма-кванты передают энергию окружающему газу, а нейтрино совсем уходят из звезды, потому что обладают удивительной способностью проникать через огромные толщи вещества, не задев ни одного атома.

Реакция превращения водорода в гелий ответственна за то, что внутри Солнца сейчас гораздо больше гелия, чем на его поверхности. Естественно, возникает вопрос: что же будет с Солнцем, когда весь водород в его ядре выгорит и как скоро это произойдёт?

Оказывается, примерно через 5 млрд. лет содержание водорода в ядре настолько уменьшится, что его горение начнётся в слое вокруг ядра. Это приведёт к «раздуванию» солнечной атмосферы, увеличению размеров Солнца, падению температуры на поверхности и повышению её в ядре. Постепенно Солнце превратится в красный гигант - сравнительно холодную звезду огромного диаметра с атмосферой, превосходящей границы орбиты Земли. Жизнь Солнца на этом не закончится, и оно будет претерпевать ещё много изменений, пока в конце концов не станет холодным и плотным газовым шаром, внутри которого уже не происходит никаких термоядерных реакций.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.astro.alfaspace.net

Похожие работы:

  • Солнце

    Реферат >> Математика
    ... ней появилась жизнь. 3. Как устроено Солнце. Солнце является массивным самосветящимся газовым шаром ... организована система непрерывных наблюдений Солнца, называемая службой Солнца. В этих наблюдениях участвуют все ...
  • Солнце

    Реферат >> Математика
    ... природы. Общие сведения о Солнце Солнце представляется кругом с резко очерченным ... области. Результаты внеатмосферных наблюдений спектра Солнца, полученные с ракет и ... . Присутствие этих линий в спектре Солнца свидетельствует о наличии в солнечной атмосфере ...
  • Солнце и его влияние на землю

    Реферат >> Математика
    ... Суточный путь Солнца Годичный путь Солнца Солнечные затмения Ультрафиолетовое излучение Солнца Место Солнца в галактике ... внутренней и внешней корон Солнца. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА В излучении Солнца должно быть довольно много ...
  • Солнце - наша звезда

    Реферат >> Математика
    ... , на сантиметровых – в хромосфере. Положение Солнца в нашей Галактике Солнце расположено в плоскости Галактики и удалено ... 220 млн. лет. Внутреннее строение Солнца Солнце – раскаленный газовый шар, температура в центре ...
  • Солнце - наша уникальная звезда

    Реферат >> Авиация и космонавтика
    ... энергии, установленный Гельмгольцем предел возраста Солнца не может использоваться неукоснительно. [Примечание ... образом формируя Солнце. Это привело бы к быстрому вращению Солнца. В действительности, Солнце вращается очень ...
  • Солнце. Основные характеристики

    Реферат >> Математика
    ... находится в ионизированном состоянии. Солнце является мощным источником тепловой, ... оболочек Солнца. Рис. Внутреннее строение Солнца Атмосфера Солнца состоит ... и осеннего (23 сентября) равноденствия. Координаты Солнца - склонение  и прямое восхождение  - ...
  • Солнце в рентгеновских лучах

    Статья >> Математика
    ... рождение новых методов внеатмосферных наблюдений Солнца в рентгеновском диапазоне и ... физической аналогии между активностью Солнца и активностью красных карликовых ... о характере протекания вспышечной активности Солнца, и в частности установить изменения ...
  • Солнце Земли Русской

    Реферат >> Биографии
    Солнце Земли Русской Сегень А. Ю. 23 ... знайте, что уже зашло солнце земли Суздальской!" Эти слова мигом ... вся Русь, переиначив: "Зашло солнце Земли Русской!" Так и повелось с ... А в годы Великой Отечественной войны Солнце Земли Русской вновь засияло в полной ...
  • "Солнце земли Суздальской" Святой князь Александр Ярославич Невский)

    Реферат >> История
    "Солнце земли Суздальской" Святой князь Александр ... Ледового побоища началась на восходе солнца. Немецкие рыцари выстроились клином ("великой ... со слезами горько сказал: "Зашло солнце земли Суздальской". Канонизация Александра Невского ...