fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Технології

Сонце: факти і міфи

Цей пост розвінчує ваші уявлення про Сонце, що є загальноприйнятими омани.
На Сонці немає води
Це неправда.
Фраза про те, що на Сонці є вода, звучить дуже дивно, тим не менш вода на Сонці є, і її досить багато. Звідки вона там береться і в якому вигляді існує? Вода має дуже просту формулу: для її утворення потрібен тільки водень і кисень. І того й іншого на Сонці в надлишку. Тим не менше, цього зовсім не достатньо, щоб вода неодмінно утворилася. Наприклад, на Сонце є всі компоненти, щоб зробити молекулу ДНК, але це не означає, що ця молекула може там існувати, так як, звичайно ж, вона буде одразу зруйнована під дією температури. Іншими словами, на Сонці можуть існувати не всі молекули, а лише найбільш стійкі, самі невибагливі. Такою молекулою є, зокрема, чадний газ (CO), який на рідкість стійкий завдяки так званій потрійний валентної зв’язку. Ще одна молекула — азот (N2). І як не дивно, це і молекула води, яка, завдяки щасливому збігу обставин, однією з найміцніших в природі. Так що вода на Сонці є, і хоча у відсотках молекули води становлять незначну частку від маси Сонця, в абсолютних величинах запасів прісної води на Сонці більше, ніж де б то не було в нашій Сонячній системі.
Можна відзначити, що, так як молекули, в тому числі молекули води, чутливі до температури, то переважно вони утворюються в областях низької температури. На Сонці такими ділянками є сонячні плями, що мають температуру всього близько 4,5 тисяч градусів (оточені вони областями з температурою 6 тисяч градусів). Саме в плямах, а також в дуже вузькому шарі під поверхнею Сонця, називається областю температурного мінімуму, зосереджені основні запаси води на Сонці. Так що в певному сенсі, коли в Середньовіччі люди вважали, що сонячні плями — це озера води на сонячній поверхні, вони були в якомусь сенсі не дуже далеко від істини.
Сонце весь час знаходиться на одному місці
Це неправда.
Сонце є типовою зіркою, яких дуже багато у Всесвіті. Воно знаходиться в космосі, де зосереджена велика частина газу і зірок, які утворилися з цього газу. Наша Галактика має спіральну структуру, і зірки концентруються в її рукавах, між ними і так далі. Всі вони, як і Сонце, обертаються навколо центру Галактики. Для рух Сонця навколо центру Галактики відбувається зі швидкістю 217 кілометрів на секунду. Швидкість висока, але, оскільки масштаби величезні, свій оборот Сонце робить приблизно за 250 мільйонів років (галактичний рік). Таким чином, Сонце безперервно рухається в космічному просторі навколо центру Галактики.
Сонце є центром Сонячної системи, в яку входить саме Сонце як центральне тіло і планети, які мають дуже маленьку масу і тому обертаються навколо Сонця, мало впливаючи на рух самого Сонця. Маса Сонця набагато більше мас всіх планет, тому центр мас Сонячної системи знаходиться всередині самого Сонця. Оскільки планети рухаються з різною швидкістю і змінюють своє положення по відношенню до Сонця, центр мас переміщається усередині Сонця, і Сонце обертається навколо цього переміщається усередині нього центру мас. Таким чином, рух Сонця відбувається навколо центру Галактики і центру мас Сонячної системи.
Влітку Сонце ближче до Землі, ніж взимку
Це неправда.
Почнемо з того, що відстань між Сонцем і Землею дійсно не є постійним, а змінюється протягом року. Це пов’язано з тим, що Земля обертається навколо Сонця не по колу, а “майже по колу”. Фігура, яку представляє собою орбіта Землі, як і орбіти всіх інших планет нашої Сонячної системи, називається еліпсом. В цілому орбіти планет можуть бути як завгодно витягнутими. Таку орбіту, зокрема, має Плутон, який під час плутонианского літа наближається до Сонця на відстань всього 4,5 мільярда кілометрів, а “взимку” віддаляється від Сонця на 7,5 мільярдів. До речі, рік на Плутоні триває 250 років. Якби орбіта Землі була б схожа на орбіту Плутона, то видимий розмір Сонця на небі протягом року змінювався б у два рази, а потоки тепла і світла, що падають на Землю взимку і влітку, розрізнялися б в 4 рази. Середня температура на Землі взимку була б близько мінус 50 °C на екваторі, а біля полюсів — в районі мінус 150 °C, і, швидше за все, ці рядки просто нікому було б читати. На щастя, орбіта Землі — це майже коло. Середня відстань від Сонця до Землі становить майже 150 мільйонів кілометрів-світло проходить цю відстань трохи більше ніж за 8 хвилин). В ближній точці орбіти Земля наближається до Сонця на 2,5 мільйона кілометрів, а в далекій точці видаляється на таку ж відстань. Відповідну зміну відстані становить всього 1,5%. На таку ж частку змінюється видимий розмір диска Сонця на небі протягом року. Зрозуміло, більшість людей цього навіть не помічає.
І все ж, коли Сонце найближче до Землі — влітку чи взимку? Відповідь на це питання відомий: Земля проходить через ближню точку своєї орбіти кожен рік приблизно в один і той же час — майже відразу після новорічних свят, близько 3-4 січня. Іншими словами, у цей час на небі можна побачити Сонце максимально великого розміру. Чи стає в цей день хоч трохи тепліше? Строго кажучи, так, так як близькість до Сонця збільшує середню температуру на 2-3 градуси, але, звичайно ж, зміна часів року при тій орбіті Землі, яку ми маємо, ніяк не пов’язана з відстанню до Сонця. Набагато більш важливою в нашому земному житті є висота Сонця над горизонтом і, як наслідок, щільність падають на поверхню Землі сонячних променів. А вона, особливо на високих широтах, на яких знаходиться більша частина нашої країни, змінюється протягом року не на 1-2%, а в кілька разів.
Втім, є і набагато більш простий спосіб зрозуміти, що часи року ніяк не пов’язані з відстанню до Сонця. Досить згадати, що січень є центральним місяцем зими лише у північній півкулі. В південній півкулі на цей же час припадає пік літа. Відповідно, для більшості жителів тієї ж Південної Америки той факт, що Сонце ближче всього в січні, ймовірно, не здається таким дивним, як для нас.
Сонце складається з вогненної лави
Це неправда.
Сонце, як типова зірка, утворилося при стисненні протооблака. Вважається, що Сонце є зіркою третього покоління. Коли стався вибух і утворився Всесвіт, виникли елементарні частинки і водень, газ почав гравітаційно стискатися, утворюючи скупчення галактик, галактики, скупчення зірок і самі зірки. Потім ці зірки вибухнули, і їх речовину було викинуто в міжзоряний простір. Сонце утворилося з міжзоряної речовини, два рази побував у зірках, які стискалися і вибухали. Крім водню, в ньому є важкі елементи, які утворюються при високому тиску, тобто при стиску зірки.
Речовина, з якої складається Сонце, відповідає космічної поширеності елементів, серед яких переважає водень. Також у ньому утворилися і невеликі домішки різних важких елементів, і якщо ми дивимося на Сонце, ми бачимо лінії випромінювання цих елементів, тобто це плазма, нагріта до високої температури. Вона не може перетворитися в речовину, яке ми бачимо на Землі, в тверде тіло і так далі, тому що вона нагріта до високої температури, і джерелом цієї енергії є термоядерні реакції, які виникають в надрах Сонця. Це та термоядерна енергія, яку ми хочемо отримати на Землі. Умови для протікання ядерних реакцій виникають за рахунок високого тиску і високої температури в центрі Сонця, у вигляді випромінювання виділяється ядерна енергія поширюється назовні, і все ионизует — і нутрощі Сонця, і сонячну корону. Далі сонячна плазма переходить в сонячний вітер, і ми реєструємо його частинки. Це і є те, що витікає з самого Сонця, це та плазма, з якої воно складається.
В майбутньому Сонце збільшиться і знищить все живе на Землі
Це правда.
Існують зірки, які називаються “червоні гіганти”. Вони мають приблизно таку ж масу, що і Сонце, але приблизно вдвічі старша за нього. І при тій же самій масі їх розмір в десятки разів перевищує розмір нашого Сонця. Теорія зоряної еволюції, яка зараз непогано розроблена, пояснює це досить природним чином — як результат еволюційних змін, що відбуваються в зірках після того, як в їх надрах, де зараз відбувається термоядерна реакція перетворення водню в гелій, поступово закінчується термоядерну пальне (водень). Таке ж збільшення розмірів неодмінно станеться і з Сонцем. У майбутньому воно поступово повинна роздутися до таких розмірів, що, ймовірно, орбіта Венери виявиться всередині нашої зірки. При цьому кількість енергії, яку Сонце буде випромінювати, багаторазово перевершить сучасний рівень.
Звичайно, в цей час не лише життя на Землі буде неможлива, але і взагалі з нашої планети зникне вода, випарується атмосфера, залишиться суха розпечена пустеля. Але це буде в дуже далекому майбутньому, через не менше 5 мільярдів років від нашого часу. Це колосальний термін, він майже в сто разів довший, ніж відрізок часу, який відділяє нас від епохи динозаврів, коли людей взагалі ще не існувало. Тому нам не потрібно турбуватися про долю наших далеких нащадків. Якщо до того часу доживе високорозвинене суспільство, його можливості будуть дуже високими для нас, і люди напевно придумають спосіб знайти собі більш підходяще місце для життя.
Джерело: Оглядач