Исследование Солнца проводилось многими КА которых насчитывается около двух сотен (194), но были и специализированные, это:
Первыми космическими аппаратами, предназначенными для наблюдений Солнца, были созданные NASA спутники серии Пионер с номерами 5-9, запущенные между 1960 и 1968 годами. Эти спутники вращались вокруг Солнца вблизи орбиты Земли и выполнили первые детальные измерения параметров солнечного ветра.
Орбитальная солнечная сбсерватория
("OSO") - серия американских спутников, запущенных в период 1962- 1975гг с целью изучений Солнца, в частности, в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах волн.
КА "Helios-1"
- западногерманская АМС запущена 10.12.1974г, предназначенная для исследования солнечного ветра, межпланетного магнитного поля, космического излучения, зодиакального света, метеорных частиц и радиошумов в околосолнечном пространстве, а также для проведения экспериментов по регистрации явлений, предсказанных общей теорией относительности. 15.01.1976г
выведен на орбиту западногерманский КА "Helios-2
". 17.04.1976г "Helios-2"
(Helios
)впервые приблизилась к Солнцу на расстояние 0,29 а.е (43,432 млн.км). Зарегистрированы, в частности, магнитные ударные волны в диапазоне 100 - 2200 Гц, а также появление при солнечных вспышках ядер легкого гелия, что указывает на высокоэнергетические термоядерные процессы в хромосфере Солнца. Другое интересное наблюдение, сделанное в рамках этой программы, состоит в том, что пространственная плотность мелких метеоритов вблизи Солнца в пятнадцать раз выше, чем около Земли. Впервые достигнут рекордной скорости
в 66,7км/с, двигаясь с 12g.
В 1973 году вступила в строй космическая солнечная обсерватория (Apollo Telescope Mount) на космической станции Skylab
. С помощью этой обсерватории были сделаны первые наблюдения солнечной переходной области и ультрафиолетового излучения солнечной короны в динамическом режиме. С её помощью были также открыты «корональные извержения массы» и корональные дыры, которые, как сейчас известно, тесно связаны с солнечным ветром.
Спутник по изучению максимума солнечной активности
("SMM") - Американский спутник (Solar Maximum Mission
- SMM), запущенный 14.02.1980г для наблюдений ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучений от солнечных вспышек в период высокой солнечной активности. Однако всего через несколько месяцев после запуска из-за неисправности электроники зонд перешёл в пассивный режим. В 1984 году космическая экспедиция STS-41C на шаттле Челленджер устранила неисправность зонда и снова запустила его на орбиту. После этого, до своего входа в атмосферу в июне 1989 года, аппарат получил тысячи снимков солнечной короны. Его измерения помогли также выяснить, что мощность полного излучения Солнца за полтора года наблюдений изменилась только на 0,01 %.в период максимума солнечной активности.
Японский космический аппарат Yohkoh
(Ёко
, «Солнечный свет»), запущенный в 1991 году, проводил наблюдения излучения Солнца в рентгеновском диапазоне. Полученные им данные помогли учёным идентифицировать несколько разных типов солнечных вспышек и показали, что корона даже вдали от областей максимальной активности намного более динамична, чем принято было считать. Yohkoh функционировал в течение полного солнечного цикла и перешёл в пассивный режим во время солнечного затмения 2001 года, когда он потерял свою ориентировку на Солнце. В 2005 году спутник вошёл в атмосферу и был разрушен.
Солнечный зонд "Ulysses " -
европейская автоматическая станция запущена 6 октября 1990г для измерения параметров солнечного ветра, магнитного поля вне плоскости эклиптики, изучения полярных областей гелиосферы. Провел сканирование экваториальной плоскости Солнца вплоть до орбиты Земли. Впервые зарегистрировал в радиоволновом диапазоне спиральную форму магнитного поля Солнца, расходящуюся веером. Установил, что напряженность магнитного поля Солнца возрастает со временем и за последние 100 лет увеличилась в 2,3 раза. Это единственный КА, движущийся перпендикулярно плоскости эклиптики по гелиоцентрической орбите. Пролетел в середине 1995г над южным полюсом Солнца при его минимальной активности, а 27.11.2000г пролетел во второй раз, достигнув максимальной широты в южном полушарии -80,1 град. 17.04.1998 АС "
Ulysses"
завершила свой первый виток вокруг Солнца. 7 февраля 2007г
зонд Ulysses "преодолел" важную веху в ходе своей миссии - в третий раз за время полета он прошел над 80-м градусом южной широты на поверхности Солнца. Этот проход по траектории над полярной областью нашего светила начался в ноябре 2006 года и стал третьим за шестнадцатилетнюю историю эксплуатации зонда. Раз в 6,2 года он совершает виток вокруг нашего светила и в ходе каждого оборота проходит над полярными областями Солнца. В ходе пролёта учёные получили много новой научной информации. В ходе таких облётов сначала спутник огибает южный полюс Солнца, а затем - северный. Ulysses подтвердил существование быстрого солнечного ветра от солнечных полюсов примерно 750 км/с, что меньше, чем ожидалось.
Спутник для изучения солнечного ветра "Wind
" -
американский научно-исследовательский аппарат, запущен 1 ноября 1994 года на орбиту с параметрами: наклонение орбиты - 28,76º; Т=20673,75 мин.; П=187 км.; А=486099 км. 19.08.2000г совершил 32-й пролет близь Луны. Используя космический аппарат WIND, исследователи смогли сделать редкие прямые наблюдения магнитного перезамыкания, которое позволяет магнитному полю Солнца, проводимому солнечным ветром, связываться с магнитным полем Земли, пропуская при этом плазму и энергию от Солнца в земное пространство, что вызывает полярные сияния и магнитные бури.
Солнечная и гелиосферная обсерватория ("SOHO ") -
Научно-исследовательский спутник (Solar and Heliospheric Observatory - SOHO), запущенный Европейским космическим агентством 2 декабря 1995г с предполагаемым сроком работы около двух лет. Он был выведен на орбиту вокруг Солнца в одной из точек Лагранжа (L1), где уравновешиваются гравитационные силы Земли и Солнца. Двенадцать инструментов на борту спутника предназначены для исследования солнечной атмосферы (в частности ее нагревания), солнечных колебаний, процессов выноса солнечного вещества в пространство, структуры Солнца, а также процессов в его недрах. Ведет постоянное фотографирование Солнца. 04.02.2000г своеобразный юбилей отметила солнечная обсерватория "SOHO". На одной из фотографий, сделанных "SOHO" обнаружена новая комета, ставшую 100-й в послужном списке обсерватории, а в июне 2003г открыла уже 500-ю комету. 15 января 2005 года была открыта уже 900-я хвостатая странница. А юбилейную, 1000-ю открыл 5 августа 2005г. 25 июня 2008 года с помощью полученных солнечной обсерваторией SOHO данных была открыта «юбилейная», 1500-я комета.
Постоянные наблюдения с помощью обсерватории SOHO показали, что супергранулы движутся через солнечную поверхность быстрее, чем вращается Солнце. В январе 2003 года группе ученых, которой руководит Лоран Жизон из Стенфордского университета, удалось объяснить это загадочное явление. Супергрануляция - это картина активности, которая волной перемещается по солнечной поверхности. Это явление можно сравнить с «движением волны» на трибунах стадиона, когда каждый из сидящих друг за другом болельщиков встает со своего места на короткое время, а затем садится, но не двигается ни вправо, ни влево, при этом для наблюдателя со стороны создается иллюзия бегущей по трибуне волны. Аналогичные волны создаются поднимающимися и опускающимися супергранулами. Волны распространяются по всем направлениям через солнечную поверхность, но по каким-то причинам они сильнее (имеют большую амплитуду) в направлении солнечного вращения. Так как эти волны наиболее выделяются, то и создается иллюзия, что они движутся быстрее скорости вращения Солнца. Достаточно трудно сделать предположение о физической причине этого явления, но, вероятно, само вращение является источником волн супергрануляции.
Видеофильмы, сделанные на основе новых наблюдений, переданных аппаратом TRACE, позволили астрономам увидеть яркие вкрапления плазмы, пробегающие по корональным петлям вверх и вниз. Данные, полученные с SOHO, подтвердили, что эти вкрапления двигаются с огромной скоростью, и позволили сделать вывод, что корональные петли - это не статические структуры, наполненные плазмой, а, скорее, ее сверхскоростные потоки, которые «выстреливаются» с солнечной поверхности и «разбрызгиваются» между структурами в короне.
Спутник для изучения короны Солнца "TRACE
(Transition Region & Coronal Explorer)" запущен 2.04.1998г на орбиту с параметрами: орбиты - 97,8 градуса; Т=96,8 минуты; П=602 км.; А=652 км.
Задача - исследовать область перехода между короной и фотосферой с помощью 30-см ультрафиолетового телескопа. Исследование петель показало, что они состоят из ряда связанных друг с другом отдельных петель. Петли газа нагреваются и поднимаются вдоль линий магнитного поля на высоту до 480000 км, затем охлаждаясь падают назад со скоростью более 100 км/с.
31 июля 2001г запущен российско-украинская обсерватория «Коронас-Ф
» для наблюдения солнечной активности и исследование солнечно-земных связей. Спутник находится на околоземной орбите с высотой около 500 км и наклонением 83 град. Его научный комплекс включает 15 приборов, которые наблюдают Солнце во всем диапазоне электромагнитного спектра - от оптики до гамма.
За время наблюдения приборы КОРОНАС-Ф зарегистрировали самые мощные вспышки на Солнце и их воздействие на околоземное космическое пространство, получено огромное количество рентгеновских солнечных спектров и изображений Солнца, новые данные о потоках солнечных космических лучей и ультрафиолетового излучения Солнца. /подробнее новости от 17.09.2004г/.
Спутник "Genesis "
для изучения солнечного ветра запущен 8 августа 2001 года. Выйдя в точке либрации L1 американский исследовательский зонд 3 декабря 2001 года начал сбор солнечного ветра. Всего же Genesis собрал от 10 до 20 мкг элементов солнечного ветра - а это вес нескольких крупинок соли, - представляющих интерес для ученых. Но аппарат Genesis 08.09.2004 приземлился очень жестко (разбился при скорости 300 км/час) в пустыне Юта (не открылись парашюты). Однако ученым удалось извлечь из обломков остатки солнечного ветра для изучения.
22 сентября 2006 года на орбиту Земли была выведена солнечная обсерватория HINODE (Solar-B, Hinode
). Обсерватория создана в японском институте ISAS, где разрабатывалась обсерватория Yohkoh (Solar-A) и оснащена тремя инструментами: SOT — солнечный оптический телескоп, XRT — рентгеновский телескоп и EIS — изображающий спектрометр ультрафиолетового диапазона. Основной задачей HINODE является исследование активных процессов в солнечной короне и установление их связи со структурой и динамикой магнитного поля Солнца.
В октябре 2006 года была запущена солнечная обсерватория STEREO
. Она состоит из двух идентичных космических аппаратов на таких орбитах, что один из них постепенно отстанет от Земли, а другой обгонит её. Это позволит с их помощью получать стереоизображения Солнца и таких солнечных явлений, как корональные извержения массы.
Рассказ про Солнце для детей сообщит как объяснить ребенку что такое Солнце и какое его значение в нашей жизни.
Солнце - самая важная для людей звезда, которая обеспечивает и поддерживает жизнь на планете Земля. Вокруг него вращаются все планеты, их спутники, а также кометы и метеориты. Оно в миллион раз больше Земли. Среднее расстояние от Земли до Солнца – 149,6 млн. км. Световой луч доходит до Земли за 8 минут.
Светило Солнечной системы невероятно горячее. На его поверхности температура 6000°С, а в центре – более 15 млн. градусов.
Звезда по имени Солнце, сформировавшаяся из громадного облака водорода и звездной пыли, горит уже в течение 4,6 миллиарда лет. Она обладает достаточным запасом топлива, чтобы гореть ещё очень долго.
Именно благодаря ему мы живем, питаемся плодами земли (овощами, фруктами, ягодами), разводим скот, да и вообще, наслаждаемся жизнью. Почему?
Во-первых, солнце – это свет. Без света растения бы не смогли выделять кислород в атмосферу. А ведь мы дышим только благодаря кислороду! Без света у человека появилась бы нехватка витамина D, который необходим для крепости наших костей. Кости стали бы хрупкими и ломкими. Мы бы ломались на каждом шагу.
Во-вторых, солнце – это тепло. Без тепла наша земля превратилась бы в огромный шар льда. Естественно, все живое при такой низкой температуре исчезло бы с лица земли.
Солнце - это наше всё! Это свет, это тепло и многое другое. Без Солнца на Земле не зародилась бы жизнь. Поэтому очень хочется посвятить этот материал нашему светилу.
Солнце является единственной звездой, находящейся в центре нашей Солнечной системы и от него зависит климат Земли и погодные условия.
По галактическим меркам, наша звезда малозаметна, даже в ближайшем в космосе. Солнце является лишь одной из звезд среднего размера и массы, среди 100 миллиардов звезд, находящихся только лишь в нашей Галактике, Млечном Пути.
Наша звезда состоит из 70% водорода и 28% гелия. Остальные 2% занимают, испускаемые в пространство частицы и новые элементы синтезированные самим светилом.
Горячие газы, которые сформировали Солнце - в основном водород и гелий - существуют в невероятно горячем наэлектризованном состоянии, которое называется плазмой.
Мощность энергии Солнца составляет порядка 386 миллиардов мегаватт и производится в процессе слияния ядер водорода, который принято называть термоядерным синтезом.
В далёком-далёком прошлом, Солнце светило слабее чем сейчас. Непрерывные наблюдения за максимумами излучения на протяжении нескольких десятилетий позволили учёным сделать вывод, что увеличение светимости Солнца, продолжается и в наше время. Так, всего лишь за несколько последних циклов, полная светимость Солнца возросла приблизительно на 0,1 %. Подобные изменения оказывают огромное влияние на нашу жизнь.
Помимо тепловой энергии и видимого нам света, Солнце испускает в пространство гигантский поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром. Он движется сквозь Солнечную систему со скоростью примерно в 450 километров в секунду.
Возраст Солнца по расчётам ученых составляет порядка 4,6 миллиардов лет. Это даёт высокую вероятность предположить, что оно продолжит существовать в своем нынешнем виде ещё в течение ближайших 5 миллиардов лет. В конце концов, Солнце поглотит Землю. Когда весь водород выгорит, Солнце просуществует ещё около 130 миллионов лет, сжигая гелий. В течение этого периода она будет расширяться до такой степени, что поглотит Меркурий, Венеру и Землю. На этом этапе его можно будет назвать красным гигантом.
Солнечному свету требуется примерно 8 минут, чтобы достичь поверхности Земли. При среднем расстоянии 150 миллионов километров до Земли и света, распространяющегося в 300 000 километров в секунду, простое деление одного числа за другое (расстояние на скорость) дает нам приблизительное время в 500 секунд, или 8 минут и 20 секунд. Частицам, которые достигают Земли в течение этих нескольких минут, требуется миллионы лет, чтобы проделать путь от ядра Солнца до его поверхности.
Солнце по своей орбите движется со скоростью 220 километров в секунду. Солнце расположено почти на окраине Млечного пути в 24000-26000 световых лет от центра галактики, и поэтому ему требуется 225-250 миллионов лет, чтобы сделать один полный оборот по орбите вокруг центра Млечного Пути.
Расстояние от Солнца до Земли меняется в течение всего года. Поскольку Земля движется по эллиптической орбите вокруг Солнца, расстояние между этими небесными телами варьируется от 147 до 152 миллионов километров. Среднее расстояние между Землей и Солнцем, называется астрономической единицей (а.е.).
Давление в ядре Солнца в 340 миллиардов раз больше атмосферного давления у поверхности Земли.
Диаметр Солнца эквивалентен 109 диаметрам Земли.
Площадь поверхности Солнца эквивалентна 11990 поверхностям Земли.
Если бы Солнце было размером с мяч для футбола, Юпитер был бы размером как мяч для гольфа, а Земля была бы размером с горошину.
Сила тяжести на поверхности Солнца в 28 раз больше чем на Земле. Поэтому человек, который весит на Земле 60 кг, будет весить 1680 кг на Солнце. Попросту говоря, мы будем раздавлены собственным весом.
Свет от Солнца достигает поверхности Плутона за 5,5 часов.
Ближайшая соседка Солнца - звезда Проксима Центавра. Она расположена на расстоянии 4,3 световых лет.
Приблизительно триллион солнечных нейтрино проходит через Ваше тело, пока вы читаете это предложение.
Яркость Солнца эквивалентна яркости 4 триллионам триллионов лампочек мощностью 100 ватт.
Область поверхности Солнца размером с почтовую марку светит как 1,5 миллиона свечей.
Количество энергии, достигающей поверхности нашей планеты, в 6000 раз больше потребности в энергии, людей всего мира.
Земля получает 94 миллиарда мегаватт энергии от Солнца. Это в 40 000 раз больше годовой потребности Соединенных Штатов.
Общее количество ископаемого топлива на планете Земля эквивалентно 30 солнечным дням.
Полное солнечное затмение длится максимум 7 минут и 40 секунд.
В год случается порядка 4-5 солнечных затмений.
Красивая симметричность полного солнечного затмения происходит потому, что Солнце в 400 раз больше, чем Луна, но также и в 400 раз дальше от Земли, что делает эти 2 тела одинаковыми в поперечнике по размерам в небе.
В полном объеме Солнца может быть размещено 1,3 миллиона планет размером с Землю.
99,86% от всей массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце. Масса Солнца составляет 1 989 100 000 000 000 000 000 млрд. кг или в 333060 больше массы Земли.
Температура внутри Солнца может достигать 15 миллионов градусов по Цельсию. В ядре Солнца, энергия генерируется ядерного синтеза, как водород превращается в гелий. Так как горячие объекты, как правило, расширяются, Солнце взрывается как гигантская бомба, если бы не было его огромной гравитационной силы. Температура на поверхности Солнца ближе к 5600 градусов по Цельсию.
Земное ядро почти такое же горячее как поверхность Солнца, что составляет примерно 5600 градусов по Цельсию. Более холодными являются определенные зоны называемые солнечными пятнами (3,800° С) .
Различные части Солнца вращаются с разной скоростью. В отличие от обычных планет, Солнце является большим шаром, состоящим из невероятно горячего газообразного водорода. Из-за его подвижности, различные части Солнца вращаются с разной скоростью. Чтобы увидеть, как быстро вращается поверхность, необходимо наблюдать за движением солнечных пятен относительно его поверхности. Пятнам на экваторе требуется 25 земных суток, чтобы сделать один оборот, в то время как пятна на полюсах делают оборот за 36 дней.
Внешняя атмосфера Солнца горячее, чем его поверхность. Поверхность Солнца достигает температуры 6000 градусов Кельвина. Но это на самом деле гораздо меньше, чем атмосфера Солнца. Над поверхностью Солнца является область атмосферы, называемой хромосферы, где температура может достигать 100000 Кельвин. Но это ничего не значит. Там в еще более отдаленной регион, называемый коронный, который простирается до объема, даже больше, чем само Солнце. Температура в короне может достигать 1 млн. Кельвин.
Внутри Солнца, где происходят термоядерные реакции температура достигает немыслимых 15 миллионов градусов.
Солнце является почти идеальной сферой с разницей всего в 10 км в диаметре между полюсами и экватором. Средний радиус Солнца составляет 695 508 км (109,2 х земного радиуса).
По типу звездной величины оно относится к желтому карлику (G2V).
Диаметр Солнца составляет 1 392 684 километров.
Солнце имеет очень сильное магнитное поле. Солнечные вспышки происходят, когда энергетические потоки заряженных частиц высвобождаются Солнцем во время магнитных бурь, которые мы видим, как солнечные пятна. В солнечных пятнах, магнитные линии скручены и они вращаются, так же, как торнадо на Земле.
Существует ли вода на Солнце? Довольно странный вопрос... Ведь мы знаем, что водорода на Солнце, основное элемента воды, очень много, но чтобы была вода ещё нужен и такой химический элемент как кислород. Не так давно, международная группа ученых обнаружила, что Солнце есть вода (в частности, водяной пар).
Древние культуры возводили каменные памятники или дорабатывали скалы, чтобы отмечать движения Солнца и Луны, смену времен года, создавали календари и вычислять затмения.
Несмотря на правильные размышления некоторых древнегреческих мыслителей, многие считали, что Солнце вращается вокруг Земли, начиная с древнегреческого ученого Птолемея представившего "геоцентрическую" модель в 150 г. до н.э.
Лишь, в 1543 году, Николай Коперник описал гелиоцентрическую, солнце-ориентированную модель Солнечной системы, и в 1610 году, открытие Галилео Галилеем лун Юпитера показали, что не все небесные тела вращаются вокруг Земли.
В 1990 году НАСА и Европейского космического агентства запустили зонд Ulysses, чтобы сделать первые изображения полярных регионов Солнца. В 2004 году космический аппарат НАСА, Genesis собрал для анализа образцы солнечного ветра на Землю для изучения.
Самым известным космическим аппаратом (запущен в декабре 1995 года) который наблюдает за Солнцем является солнечная и гелиосферная обсерватория SOHO, построенная НАСА и ЕКА, и непрерывно наблюдает за светилом присылая на Землю бесчисленные фотоснимки. Она была создана для изучения солнечного ветра, а также внешних слоёв Солнца и его внутреннего строения. Она изображается структура солнечных пятен ниже поверхности, измерили ускорение солнечного ветра, обнаружил корональных волн и солнечные торнадо, обнаружила более 1000 комет, и позволила более точно прогнозировать космическую погоду.
Более поздняя миссия НАСА - космический корабль STEREO. Это два космических корабля, запущенные в октябре 2006 года. Они были разработаны, чтобы наблюдать за активностью на Солнце одновременно сразу с двух разных точек обзора, чтобы воссоздать трехмерную перспективу активности Солнца, что и позволяет астрономам лучше предсказывать космическую погоду.
Солнце вибрирует из-за набора акустических волн, как колокол. Если наше зрение было бы достаточно острым, мы видели, как колебания распространяются вдоль поверхности его диска, выписывая замысловатые узоры. Астрономы из Стэндфордского университета тщательно изучили движения на поверхности Солнца. Солнечные звуковые волны, как правило, имеют очень низкую частоту колебаний, которая не может быть обнаружена человеческим ухом. Для того, чтобы быть в состоянии услышать, ученые усилили их 42 000 раз и прессуют в течение нескольких секунд волн, измеренных в течение 40 дней.
Косовичев Александр, руководитель научной группы и член Стэндфордской команды по изучению солнечных колебаний, нашел простой способ преобразования данных из оборудования, измеряющего вертикальное перемещение поверхности Солнца в звук. Стивен Тейлор, профессор музыки в Университете штата Иллинойс, сочинял музыку на это видео со звуками.
Команда использовала новый метод для расчета спектра воды при температуре солнечных пятен. В своих исследованиях с 1995 года команда зарегистрировала наличие воды - конечно не в жидком виде, но в состоянии пара - в темных областях солнечных пятен. Ученые сравнили инфракрасный спектр горячей воды, с солнечными пятнами.
Вода в солнечных пятен, вызывает что-то вроде «звездного парникового эффекта» и влияет на сброс энергии от пятен. Молекулы горячей воды, кроме того наиболее сильно поглощают инфракрасного излучение в атмосфере холодных звезд.
С 1610 года, Галилео Галилей, первым в Европе стал вести наблюдения за Солнцем с помощью своего телескопа, тем самым заложив начало регулярным исследованиям солнечных пятен и солнечного цикла, которые продолжаются уже свыше четырёх столетий. Спустя 140 лет в 1749 году одна из старейших обсерваторий в Европе, расположенная в Швейцарском городе Цюрих, начала проводить ежедневные наблюдения пятен, сначала просто подсчитывая и зарисовывая их, а позже начав получать фотографии Солнца. В настоящее время множество солнечных станций непрерывно наблюдают и регистрируют все изменения на поверхности Солнца.
Самым известным периодом изменения Солнца является одиннадцатилетний солнечный цикл, на протяжении которого светило проходит через минимум и максимум своей активности.
Солнечный цикл чаще всего определяется количеством солнечных пятен на фотосфере, которое характеризуется специальным индексом - числом Вольфа. Этот индекс подсчитывается следующим образом. Сначала подсчитывается число групп солнечных пятен, затем это число умножается на 10 и к нему прибавляется число отдельных пятен. Коэффициент 10 примерно соответствует среднему числу пятен в одной группе; таким образом удается достаточно точно оценить число пятен на Солнце даже в тех случаях, когда плохие условия наблюдений не позволяют прямо посчитать все малые пятна. Ниже приведены результаты таких подсчетов за огромный период времени, начиная с 1749 года. На них хорошо видно, что число пятен на Солнце периодически меняется, формируя цикл солнечной активности с периодом около 11 лет.
В настоящее время существует как минимум 2 организации, которые независимо друг от друга ведут непрерывные наблюдения солнечного цикла и подсчёт числа пятен на Солнце. Первая - это Sunspot Index Data Center в Бельгии, где определяется так называемое международное число солнечных пятен (International Sunspot Number). Именно это число (и его среднеквадратичное отклонение DEV) показано в таблице, которая уже приводилась выше. Кроме этого подсчет числа пятен ведется в US National Oceanic and Atmospheric Administration. Число пятен, определяемое здесь, имеет название NOAA sunspot number.
Самые ранние наблюдения солнечных пятен в конце XVII века, то есть на заре эпохи их систематических исследований, показали, что Солнце в это время проходило через период чрезвычайно малой активности. Этот период, назвали минимумом Маундера, который продолжался чуть ли не столетие, с 1645 по 1715 год. Хотя наблюдения тех времен проводились не так тщательно и планомерно, как современные, тем не менее, прохождение солнечного цикла через очень глубокий минимум считается научным миром достоверно установленным. Период крайне низкой активности Солнца соответствует особому климатическому периоду в истории Земли, который получил название "Малый ледниковый период".
Все, что происходит на Солнце сильно влияет на нашу планету и людей, однако есть два взрывоподобных солнечные события, которые влияют на нас больше всего. Одним из них являются солнечные вспышки, где через небольшую площадь на поверхности Солнца вдруг прорывается в десятки миллионов градусов волны излучения, которые могут вывести из строя телекоммуникации и спутники. Другой вид явлений коронарный выброс массы, где миллиарды тонн заряженных частиц энергии отделяться от солнечной короны со скоростью миллионы километров в час. Когда эти массивные облака попадают в защитную магнитосферу Земли, они сдавливают силовые линии магнитного поля и обрушивают миллионы триллионов ватт мощности в верхние слои атмосферы. Эта приводит к перегрузкам на линиях электропередач, в результате чего происходит отключения и повреждается все чувствительное оборудование и все расположенные объекты на орбите вокруг Земли.
Часто эти два явления происходят совместно, как это было в октябре 2003 года. Благодаря современным измерительным приборам, такое событие может быть обнаружено на ранней стадии и дает возможность принять необходимые меры.
Анализ данных СОХО и Yohkoh показали, что гигантские петли рентгеновских лучей в горячей солнечной короне обеспечивают важные магнитные связи между пятнами и магнитными полюсами Солнца. Эти гигантские петли длиной около 500 000 миль и заполнены 3,5 млн. F горячей, электрифицированного газа. Они появляются в фазе роста в 11-летнего цикла солнечных пятен и связанных с выделением энергии от пятен, что происходит через каждые 1-1,5 лет и вызывает циклическое реверсирование магнитных полюсов Солнца. Предполагается, что эти соединения играют важную роль в "солнечного динамо" - процесс, который производит сильные магнитные поля Солнца и является источником солнечных пятен, солнечных вспышек и сбросов масс, оказывающих влияние на Землю.
Активность пятен растет от минимума до максимума около 11 лет. Т.е. после 22 лет наступает новый цикл. За это время изменяется все магнитное поле Солнца - северный полюс становится южным и наоборот; затем снова поменяются местами в следующем цикле.
Солнечная поверхность покрыта пузырями размером со штат Техас. Гранулы - части плазмы с коротким временем жизни переносимого конвекцией тепла к поверхности, как пузырьки воды в кипящей поверхности воды. Взлет и падение пузырьков производит звуковые волны, которые заставляют излучать звуки каждые 5 минут.
Самой мощнейшей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года - Комплекс событий, включающий в себя как геомагнитную бурю, так и вызвавшие её мощные активные явления на Солнце, иногда называют «Событием Кэррингтона» который в литературе получил название «Солнечный супершторм».
Самая мощная магнитная буря наблюдалась человечеством в августе 1972 г. Он был быстр, интенсивный и большой, но самое главное, что превратили его в исторический феномен, был поляризация ее магнитного поля - напротив Земли. Когда его магнитное поле ударил магнитное поле Земли, два поля объединяются и направляются в верхний слои атмосферы огромного потока. Электрооборудование, телеграф, телекоммуникации были выведены из строя в значительной части Европы и Америки.
Протонный шторм был самым сильным в 1989 году. Она была особенно насыщенной с протонами высоким ускорением, покрытыми 100 миллионов электрон-вольт энергии. Такие протоны могут проникать на 11 см отверстие в воде.
Только 55% всех взрослых американцев знают, что Солнце является звездой.
Занятия спортом на солнце, увеличивают расход энергии и калорий.
Согласно пословице, рожденный на рассвете будет умным, но те, кто появился на свет на закате, будут ленивы.
Гелиотерапия - один из самых старых и доступных методов лечения человеческих недугов. Не удивительно, что говорят, что там, где солнце приходит, уходят болезни.
Согласно исследованиям, солнечные лучи действуют на специфические рецепторы в сетчатке глаза человека, который посылает сигнал в мозг, чтобы производить больше серотонина. И, как мы все знаем, это гормон счастья.
Всего 15 минут ежедневного пребывания на Солнце достаточно, чтобы заставить тело выработать необходимое количество витамина E, который имеет жизненно важное значение для нашего организма.
Пигментация кожи защищает более глубокие слои тела от воздействия ультрафиолетовых лучей.
Цвет неба зависит прежде всего от слоев загрязнения воздуха, как дым или пыль. Нормальный цвет неба голубого цвета из-за преломления солнечного света атмосферным водорода.
Красные закаты, вызваны сильным загрязнением в атмосфере. Когда солнечный свет проходит через атмосферу лучей слоев с более короткой длиной волны сохраняют и поглощают только лучи с большей длиной волны проходят через атмосферу, что красные, оранжевые и желтые лучи. Большие количества пыли и грязи и даже остановить желтый свет, и только красный крест.
Красное небо наблюдается особенно хорошо при вулканических извержениях.
– единственная звезда Солнечной системы: описание и характеристика с фото, интересные факты, состав и структура, расположение в галактике, развитие.
Солнце выступает центром и источником жизни для нашей Солнечной системы. Звезда относится к классу желтых карликов и занимает 99.86% всей массы нашей системы, а гравитация по силе преобладает над всеми небесными телами. В древности люди сразу поняли, какое значение имеет Солнце для земной жизни, поэтому упоминание о яркой звезде встречается в самых первых текстах и наскальных рисунках. Это было центральное божество, правящее над всеми.
Давайте изучим самые интересные факты о Солнца - единственной звезде Солнечной системы.
Внутри поместится миллион Земель
Вмещает 99.86% массы системы
Почти идеальная сфера
Температура в центре поднимается до 15 млн. °C
Однажды Солнце поглотит Землю
Однажды достигнет земного размера
Солнечный луч добирается к нам за 8 минут
Скорость движения Солнца – 220 км/с
Дистанция Земля-Солнце меняется в течение года
Это звезда со средним возрастом
Наблюдается мощное магнитное поле
Звезда формирует солнечный ветер
Наименование Солнца
Солнце - звезда главной последовательности G-типа с абсолютной величиной 4.83, что ярче примерно 85% других звезд в галактике, многие из которых выступают красными карликами. При диаметре 696342 км и массе – 1.988 х 10 30 кг Солнце в 109 раз крупнее Земли и в 333000 раз массивнее.
Это звезда, поэтому плотность меняется в зависимости от слоя. Средний показатель достигает 1.408 г/см 3 . Но ближе к ядру увеличивается до 162.2 г/см 3 , что в 12.4 раз превосходит земную.
В небе кажется желтым, но истинный цвет – белый. Видимость создается атмосферой. Температура возрастает с приближенностью к центру. Ядро нагревается до 15.7 млн. К, корона – 5 млн. К, а видимая поверхность – 5778 К.
| Средний диаметр | 1,392·10 9 м |
|---|---|
| Экваториальный | 6,9551·10 8 м |
| Длина окружности экватора | 4,370·10 9 м |
| Полярное сжатие | 9·10 −6 |
| Площадь поверхности | 6,078·10 18 м² |
| Объём | 1,41·10 27 м³ |
| Масса | 1,99·10 30 кг |
| Средняя плотность | 1409 кг/м³ |
| Ускорение свободного
падения на экваторе |
274,0 м/с² |
| Вторая космическая скорость (для поверхности) |
617,7 км/с |
| Эффективная температура
поверхности |
5778 К |
| Температура короны |
~1 500 000 К |
| Температура ядра |
~13 500 000 К |
| Светимость | 3,85·10 26 Вт (~3,75·10 28 Лм) |
| Яркость | 2,01·10 7 Вт/м²/ср |
Солнце выполнено из плазмы, поэтому наделено высоким магнетизмом. Есть северный и южный магнитные полюса, а линии формируют активность, наблюдаемую на поверхностном слое. Темные пятна отмечают прохладные точки и поддаются цикличности.
Выброс корональной массы и вспышки происходят, когда линии магнитного поля перенастраиваются. Цикл занимает 11 лет, во время которого активность возрастает и утихает. Наибольшее количество солнечных пятен возникает в максимуме активности.
Кажущаяся величина достигает -26.74, что в 13 млрд. раз ярче Сириуса (-1.46). Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км = 1 а.е. Для преодоления этой дистанции световому лучу нужно 8 минут и 19 секунд.
Звезда наполнена водородом (74.9%) и гелием (23.8%). Среди более тяжелых элементов присутствуют кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутренняя часть делится на слои: ядро, радиационная и конвективная зоны, фотосфера и атмосфера. Наибольшей плотностью (150 г/см 3) наделено ядро и занимает 20-25% всего объема.
На оборот оси звезда тратит месяц, но это приблизительная оценка, потому что перед нами плазменный шар. Анализ показывает, что ядро вращается быстрее внешних слоев. Пока экваториальная линия тратит 25.4 дней на оборот, то у полюсов уходит 36 дней.
В ядре небесного тела формируется солнечная энергия из-за ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий. В нем создается почти 99% тепловой энергии.
Между радиационной и конвективной зонами расположен переходный слой – тахолин. В нем заметно резкая перемена равномерного вращения радиационной зоны и дифференциальное вращение конвекционной, что вызывает серьезный сдвиг. Конвективная зона находится на 200000 км ниже поверхности, где температура и плотность также ниже.
Видимая поверхность именуется фотосферой. Над этим шаром свет может свободно распространяться в пространство, высвобождая солнечную энергию. В толщину охватывает сотни километров.
Верхняя часть фотосферы уступает по нагреву нижней. Температура поднимается к 5700 К, а плотность – 0.2 г/см 3 .
Атмосфера Солнца представлена тремя слоями: хромосфера, переходная часть и корона. Первая простирается на 2000 км. Переходная занимает 200 км и прогревается до 20000-100000 К. Четких границ у слоя нет, но заметен нимб с постоянным хаотичным движением. Корона прогревается до 8-20 млн. К, на что влияет солнечное магнитное поле.
Гелиосфера – магнитная сфера, простирающаяся за черту гелиопаузы (на 50 а.е. от звезды). Ее также называют солнечным ветром.
Ученые убеждены, что Солнце появилось 4.57 млрд. лет назад из-за крушения части молекулярного облака, представленного водородом и гелием. При этом оно запустило вращение (из-за углового момента) и начало нагреваться с ростом давления.
Большая часть массы сконцентрировалась в центре, а остальное превратилось в диск, который позже сформирует известные нам планеты. Гравитация и давление привели к росту тепла и ядерному синтезу. Произошел взрыв и появилось Солнце. На рисунке можно проследить этапы эволюции звезд.
Сейчас звезда пребывает в фазе главной последовательности. Внутри ядра трансформируется больше 4 млн. тон вещества в энергию. Температура постоянно растет. Анализ показывает, что за последние 4.5 млрд. лет Солнце стало ярче на 30% с увеличением в 1% на каждые 100 млн. лет.
Полагают, что в итоге оно начнет расширяться и превратится в красного гиганта. Из-за увеличения размера погибнет Меркурий, Венера и, возможно, Земля. В фазе гиганта пробудет примерно 120 млн. лет.
Потом начнется процесс уменьшения размера и температуры. Оно продолжит сжигать остатки гелия в ядре, пока не закончатся запасы. Через 20 млн. лет оно потеряет стабильность. Земля уничтожится или же раскалится. Через 500000 лет останется лишь половина солнечной массы, а внешняя оболочка создаст туманность. В итоге, мы получим белый карлик, который проживет триллионы лет и лишь потом станет черным.
Солнце находится ближе к внутреннему краю рукава Ориона в Млечном Пути. Удаленность от галактического центра составляет 7.5-8.5 тысяч парсеков. Находится внутри локального пузыря – полость в межзвездной среде с раскаленным газом.
Солнечная система проживает в галактической жилой зоне. Эта территория наделена особыми характеристиками, способными поддерживать жизнь. Солнечное движение направлено к Веге на территории Лиры и под углом в 60 градусов от галактического центра. Среди ближайших 50 систем наше Солнце стоит на 40-м месте по массивности.
Полагают, что орбитальный путь эллиптический с присутствием возмущения от галактических спиральных рукавов. Тратит 225-250 млн. лет на один орбитальный пролет. Поэтому на сегодняшний момент выполнило лишь 20-25 орбит. Ниже можно рассмотреть карту поверхности Солнца. При желании воспользуйтесь нашими телескопами онлайн в режиме реального времени, чтобы полюбоваться звездой системы. Не забывайте отслеживать космическую погоду с указанием магнитных бурь и солнечных вспышек.
Солнечные нейтрино
Физик Евгений Литвинович о частицах нейтрино, летящих от Солнца, стандартной солнечной модели и проблеме металличности:
Нажмите на изображение, чтобы его увеличить
Солнце - описание, известные параметры.
Таблица параметров Солнца:
| № п.п. | Наименование параметра | Данные |
| 1 | Открытие человечеством | Неизвестно |
| 2 | Средний радиус | 695 508 км |
| 3 | Средняя окружность (длина экватора) | 4 370 005, 6 км |
| 4 | Объем | 1 409 272 569 059 860 000 км 3 |
| 5 | Масса | 1 989 100 000 000 000 000 000 000 000 000 кг |
| 6 | Плотность | 1,409 г / см 3 |
| 7 | Площадь поверхности | 6 078 747 774 547 км 2 |
| 8 | Ускорение свободного падения | 274,0 м / с 2 |
| 9 | Вторая космическая скорость | 2223720 км / ч |
| 10 | Период обращения вокруг своей оси | 25,38 земных суток |
| 11 | Наклон вращения вокруг своей оси | 7,25 о по отношению к эклиптике |
| 12 | Температура поверхности | 5500 о С |
| 13 | Спектральный тип | G2 V |
| 14 | Яркость | 3,83 х 10 33 . эрг / сек |
| 15 | Возраст | 4 600 000 000 лет |
| 16 | Состав | 92,1% водород, 7,8% Гелий |
| 17 | Синодический период | 27,2753 дней |
| 18 | Период вращения на экваторе | 26,8 дней |
| 19 | Период вращения на полюсах | 36 дней |
| 20 | Скорость относительно ближайших звезд | 19,7 км / с |
| 21 | Среднее расстояние от Земли | 149 600 000 (1 астрономическая единица) |
| 22 | Постоянная величина солнечного излучения, на среднем расстоянии до Земли | 1,365 - 1,369 кВт / м 2 |
Наше Солнце является нормальной звездой G2, одной из более 100 миллиардов звезд в нашей галактике.
Солнце на сегодняшний день является крупнейшим объектом в Солнечной системе. Оно содержит более 99,8% от общей массы Солнечной системы (Юпитер содержит больше остальных планет).
Мы часто говорим, что Солнце является «обычной» звездой. Это верно в том смысле, что есть много других, подобных ему звезд. Но есть еще много меньших звезд, есть и значительно крупнее. Если все звезды расставить последовательно по массе от больших к меньшим, то Солнце войдет в первые 10% всех звезд. Средний размер звезд, по массе, в нашей галактике, вероятно, менее половины массы Солнца.
Солнце отражено во многих мифологиях: греки называли его Гелиос и римляне называли его Сол.
Солнце, в настоящее время состоит из около 70% водорода и 28% гелия по массе, все остальные элементы, в большинстве своем металлы, составляет менее 2% массы Солнца. Состав Солнца медленно изменяется с течением времени, поскольку Солнце превращает водород в гелий в своем ядре.
Внешние слои обладают дифференцированным вращением: на экваторе поверхность делает один оборот каждые 25,4 дней, вблизи полюсов, примерно за 36 дней. Это странное поведение связано с тем, что Солнце не является твердым телом, как на Земле. Аналогичные эффекты наблюдаются в газовых планетах Солнечной системы. Дифференцированное вращение распространяется и вниз в недра Солнца, но ядро Солнца вращается как твердое тело.
Ядро, это, скорее всего 25% радиуса Солнца. Температура ядра 15600000 градусов Кельвина и давление 250 000 000 000 атмосфер. В центре ядра плотность Солнца в 150 раз больше, чем воды.
Энергетическая мощность Солнца около 386 000 000 000 млрд. МВт. Каждую секунду около 700 000 000 тонн водорода превращается в 695 000 000 тонн гелия и 5000000 тонн вещества (= 3.86e33 эрг) выделяется в виде энергии гамма-лучей.
Поверхности Солнца, называется фотосферой, температура на поверхности около 5800 К. Температура на солнечных пятнах только 3800 К (они выглядят темными по сравнению с окружающими областями Солнца). Размер солнечных пятен может составлять до 50000 км в диаметре. Солнечные пятна вызваны сложным, и пока, досконально не изученным взаимодействием с магнитным полем Солнца.
Выше поверхности Солнца лежит хромосфера.
Сильно разреженная область выше хромосферы, называемая короной, она простирается на миллионы километров в пространстве, но видна только во время полного солнечного затмения. Температура короны более 1000000 К.
По совпадению Луна и Солнце имеют один угловой размер, если смотреть с Земли. Затмения Солнца происходят раз или два в год в конкретных областях Земли.
Магнитное поле Солнца очень сильное и сложное по строению, магнитосфера Солнца (также известная как гелиосфера) простирается далеко за пределы орбиты Плутона.
В дополнение к теплу и свету, Солнце испускает поток заряженных частиц (в основном протонов и электронов), известный как солнечный ветер, распространяющийся по всей Солнечной системе со скоростью в 450 км/сек.
Последние данные с космического аппарата Ulysses , показывают, что во время минимума солнечного цикла, солнечный ветер, испускаемый из полярных полюсов, движется со скоростью 750 километров в секунду, что в два раза меньше скорости солнечного ветра, испускаемого на экваторе.
В состав солнечного ветра, как представляется, также отличаются в полярных регионах. Во время солнечного максимума, однако, солнечный ветер движется с промежуточной скоростью.
Солнечный ветер оказывает большое влияние на хвосты комет и даже имеет заметное воздействие на траектории космических кораблей.
Возраст Солнца составляет около 4,5 миллиарда лет. С момента своего рождения оно уже истратило около половины водорода в своем ядре. Он будет продолжать излучать тепло еще 5 миллиардов лет. Но, в конце концов, оно исчерпает водородное топливо.
