Источники энергии и внутреннее строение Солнца
презентация к уроку по астрономии

Слайд 1

Источники энергии и внутреннее строение Солнца

Слайд 2

Роберт Майер в середине ХIX века предположил, что Солнце светит за счет постоянной бомбардировки поверхности метеоритами и метеорными частицами . Если сделать расчет по данной гипотезе, то за пять миллиардов лет на Солнце должно было бы выпасть вещества в 150 раз больше массы Солнца. Гельмгольц и Кельвин также в середине ХIX века предположили, что Солнце излучает за счет сжатия на 60–70 метров ежегодно . Если сделать расчет по данной гипотезе, то возраст Солнца будет не больше 20 миллионов лет, что противоречит современным данным, полученным по анализу радиоактивного распада элементов в геологических образцах земного грунта и грунта Луны. Джеймс Джинс в начале ХХ века предположил, что в недрах Солнца содержатся тяжелые радиоактивные элементы, которые самопроизвольно распадаются, при этом излучается энергия . Последующий анализ этой гипотезы также показал ее несостоятельность; звезда, состоящая из одного урана, не выделяла бы достаточно энергии для обеспечения наблюдаемой светимости Солнца. Ханс Бете в 1935 году выдвинул гипотезу, что источником солнечной энергии может быть термоядерная реакция превращения водорода в гелий . Именно за это Бете получил Нобелевскую премию в 1967 году. Уильям Томсон ( барон Кельвин) Джеймс Джинс Ханс Бете

Слайд 3

Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства других звезд. Примерно 75% – это водород, 25% – гелий и менее 1% – все другие химические элементы (в основном, углерод, кислород, азот и т.д.).

Слайд 4

В центре Солнца: температура достигает 15 миллионов градусов газ сжат до плотности около 150 000 кг/м 3 давление в 200 миллиардов раз выше, чем у поверхности Земли

Слайд 5

Солнце – раскаленный газовый шар, температура в центре которого высока настолько, что там могут происходить ядерные реакции. Основной источник энергии – протон-протонный цикл. Это очень медленная реакция (характерное время 7,9∙10 9 лет). Ее суть состоит в том, что из четырех протонов получается ядро гелия.

Слайд 6

В центральной области с радиусом примерно в треть солнечного – ядре – происходят ядерные реакции. Через зону излучения энергия переносится из внутренних областей Солнца к поверхности лучистой теплопроводностью, то есть фотонами (диффузия фотонов длится около миллиона лет при температуре больше 2 миллионов градусов ). Примерно с расстоянии 2/3R находится зона конвекции , в которой начинается перемешивание горячих и холодных слоев вещества. Время подъема конвективной ячейки сравнительно невелико – несколько десятков лет.

Слайд 7

Исследования Солнца проводят как с земных обсерваторий, так и с космических. Телескоп солнечной обсерватории на озере Big Bear в США Международный спутник SOHO

Слайд 8

Японская рентгеновская обсерватория «Йоко» (Yohkoh – «солнечный луч») была создана в содружестве с учеными Великобритании и запущена 30 августа 1991 г. Спутник оказался очень удачным. Его аппаратура работала более 10 лет, ежедневно передавая четкие рентгеновские изображения вспышек и горячих пятен в короне Солнца. Во время солнечного затмения 14 декабря 2001 г. спутник потерял ориентацию на Солнце и его батареи разрядились. Рентгеновское изображение Солнца с короной

Слайд 9

Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 миллионов тонн водорода. Запасов ядерного топлива хватит еще на пять миллиардов лет , после чего оно постепенно превратится в белый карлик . Характерное время жизни звезды типа Солнца – десять миллиардов лет.