Solarni sistem
Centralni objekat Sunčevog sistema je Sunce, zvezda glavnog niza spektralne klase G2V, žuti patuljak. Ogromna većina ukupne mase sistema koncentrirana je na Suncu (oko 99,866%), on svojom gravitacijom drži planete i druga tijela koja pripadaju Sunčevom sistemu. Četiri najveća objekta - plinoviti giganti - čine 99% preostale mase (s Jupiterom i Saturnom koji čine većinu - oko 90%).
Uporedne veličine tijela Sunčevog sistema
Najveći objekti u Sunčevom sistemu, nakon Sunca, su planete
Sunčev sistem se sastoji od 8 planeta: Merkur, Venera, zemlja, mars, Jupiter, Saturn, Uran I Neptun(navedeno prema udaljenosti od Sunca). Orbite svih ovih planeta leže u istoj ravni, koja se naziva ravan ekliptike.
Relativni položaj planeta Sunčevog sistema
U periodu od 1930. do 2006. godine vjerovalo se da u Sunčevom sistemu postoji 9 planeta: na 8 navedenih, dodata je i planeta Pluton. Ali 2006. godine, na kongresu Međunarodne astronomske unije, usvojena je definicija planete. Prema ovoj definiciji, planeta je nebesko tijelo koje istovremeno ispunjava tri uslova:
· okreće se oko Sunca po eliptičnoj orbiti (tj. sateliti planeta nisu planete)
· ima dovoljnu gravitaciju da pruži oblik blizak sfernom (tj. većina asteroida nisu planete, koje, iako se okreću oko Sunca, nemaju sferni oblik)
· su gravitacione dominante u svojoj orbiti (tj., osim date planete, nema uporedivih nebeskih tijela u istoj orbiti).
Pluton, kao i određeni broj asteroida (Ceres, Vesta, itd.) ispunjavaju prva dva uslova, ali ne ispunjavaju treći uslov. Takvi objekti se klasifikuju kao patuljastih planeta. Od 2014. godine postoji 5 patuljastih planeta u Sunčevom sistemu: Ceres, Pluton, Haumea, Makemake i Eris; možda će u budućnosti uključiti i Vestu, Sedna, Orcus i Quaoar. Sva ostala nebeska tijela Sunčevog sistema koja nisu zvijezde, planete i patuljaste planete nazivaju se malim tijelima Sunčevog sistema (planetarni sateliti, asteroidi, planete, objekti iz Kajperovog pojasa i Oortovi oblaci).
Udaljenosti unutar Sunčevog sistema se obično mjere u astronomske jedinice(A .e.). Astronomska jedinica je udaljenost od Zemlje do Sunca (ili, preciznije rečeno, velike poluose Zemljine orbite) jednaka 149,6 miliona km (približno 150 miliona km).
Hajde da ukratko govorimo o najznačajnijim objektima Sunčevog sistema (svaki od njih ćemo detaljnije proučiti sledeće godine).
Merkur –najbliža planeta Suncu (0,4 AJ od Sunca) i planeta sa najmanjom masom (0,055 Zemljinih masa). Jedna od najmanje proučavanih planeta, zbog činjenice da je Merkur zbog svoje blizine Suncu veoma teško posmatrati sa Zemlje. Reljef Merkura je sličan Mesečevom - sa velikim brojem udarnih kratera. Karakteristični detalji reljefa njegove površine, pored udarnih kratera, su brojne izbočine u obliku režnja koje se protežu stotinama kilometara. Objekti na površini Merkura obično se nazivaju po kulturnim i umjetničkim ličnostima.
Sa velikom vjerovatnoćom, Merkur je uvijek jednom stranom okrenut prema Suncu, kao što je Mjesec prema Zemlji. Postoji hipoteza da je Merkur nekada bio satelit Venere, kao što je Mesec blizu Zemlje, ali da ga je kasnije otkinula gravitaciona sila Sunca, ali za to nema potvrde.
Venera- druga planeta u Sunčevom sistemu na udaljenosti od Sunca. Po veličini i gravitaciji nije mnogo manji od Zemlje. Venera je uvijek prekrivena gustom atmosferom, kroz koju se njena površina ne vidi. Nema satelit. Karakteristična karakteristika ove planete je monstruozno visok atmosferski pritisak (100 Zemljinih atmosfera) i površinska temperatura koja dostiže 400-500 stepeni Celzijusa. Venera se smatra najtoplijim tijelom u Sunčevom sistemu, osim Sunca. Očigledno se tako visoka temperatura objašnjava ne toliko blizinom Suncu, koliko efektom staklene bašte - atmosfera, koja se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida, ne ispušta infracrveno (toplinsko) zračenje planete u svemir.
Na Zemljinom nebu, Venera je najsjajnije (posle Sunca i Meseca) nebesko telo. Na nebeskoj sferi može se udaljiti od Sunca za najviše 48 stepeni, pa se uveče uvek posmatra na zapadu, a ujutru na istoku, zbog čega se Venera često naziva „jutarnja zvezda“ .
zemlja- naša planeta, jedina sa atmosferom kiseonika, hidrosferom, i do sada jedina na kojoj je otkriven život. Zemlja ima jedan veliki satelit - Mjesec, koji se nalazi na udaljenosti od 380 hiljada km. oko Zemlje (27 Zemljinih prečnika), rotirajući oko Zemlje u periodu od mjesec dana. Mjesec ima masu 81 puta manju od mase Zemlje (što je najmanja razlika među svim satelitima planeta u Sunčevom sistemu, zbog čega se sistem Zemlja/Mjesec ponekad naziva dvostrukom planetom). Sila gravitacije na površini Mjeseca je 6 puta manja nego na Zemlji. Mjesec nema atmosferu.
mars- četvrta planeta Sunčevog sistema, koja se nalazi na udaljenosti od Sunca od 1,52 a .e. i po veličini znatno manji od Zemlje. Planeta je prekrivena slojem željeznih oksida, zbog čega njena površina ima izrazitu narandžasto-crvenu boju, vidljivu čak i sa Zemlje. Upravo zbog ove boje, koja podsjeća na boju krvi, planeta je dobila ime u čast starorimskog boga rata, Marsa.
Zanimljivo je da je dužina dana na Marsu (period njegove rotacije oko svoje ose) skoro jednaka onoj na Zemlji i iznosi 23,5 sata. Poput Zemlje, osa rotacije Marsa je nagnuta prema ravni ekliptike, tako da i tu dolazi do promjene godišnjih doba. Na polovima Marsa postoje "polarne kape", koje se, međutim, ne sastoje od vodenog leda, već od ugljičnog dioksida. Mars ima slabu atmosferu, koja se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida, čiji je pritisak otprilike 1% Zemljinog, što je, međutim, dovoljno za periodično ponavljajuće jake oluje prašine. Temperatura površine Marsa može da varira od plus 20 stepeni Celzijusa tokom letnjeg dana na ekvatoru. Postoji mnogo dokaza da je Mars nekada imao vodu (postoje isušena korita reka i jezera) i, moguće, atmosferu kiseonika i život ( dokazi za koje još nisu primljeni).
Mars ima dva satelita - Fobos i Deimos (ova imena u prijevodu s grčkog znače "Strah" i "Užas").
Ove četiri planete - Merkur, Venera, Zemlja i Mars - zajednički se nazivaju " zemaljske planete" Razlikuju se od divovskih planeta koji ih slijede, prvo, po relativno malim veličinama (Zemlja je najveća od njih), a drugo, po prisutnosti čvrste površine i čvrstog željeznog silikatnog jezgra.
Uporedne veličine zemaljskih planeta i patuljastih planeta
Postoji uobičajeno vjerovanje da Venera, Zemlja i Mars predstavljaju tri različite faze razvoj planeta ovog tipa. Venera je model Zemlje kakva je bila u svojim ranim fazama razvoja, a Mars je model Zemlje kakva bi jednog dana mogla postati milijardama godina od sada. Venera i Mars takođe predstavljaju, u odnosu na Zemlju, dva dijametralno suprotna slučaja formiranja klime: na Veneri glavni doprinos formiranju klime daju atmosferski tokovi, dok za Mars, sa svojom tankom atmosferom, glavnu ulogu igra slabo sunčevo zračenje. . Poređenje ove tri planete omogućit će, između ostalog, bolje poznavanje zakona formiranja klime i prognoze vremena na Zemlji.
Nakon što dođe Mars asteroidni pojas. Zanimljivo je prisjetiti se povijesti njegovog otkrića. Godine 1766. njemački astronom i matematičar Johann Titius izjavio je da je otkrio jednostavan obrazac u povećanju radijusa oko solarnih orbita planeta. Počeo je sa nizom 0, 3, 6, 12, ..., u kojem se svaki sljedeći član formira udvostručavanjem prethodnog (počevši od 3; to jest 3 ∙ 2n, gdje je n = 0, 1, 2, 3, ... ), a zatim dodao 4 svakom članu niza i podijelio rezultirajuće sume sa 10. Rezultat su bila vrlo tačna predviđanja (vidi tabelu), koja su potvrđena nakon što je Uran otkriven 1781.:
|
Planeta |
2 n - 1 |
Orbitalni radijus (a .e.), izračunato po formuli |
Realni orbitalni radijus |
|
|
Merkur |
0,39 |
|||
|
Venera |
0,72 |
|||
|
zemlja |
1,00 |
|||
|
mars |
1,52 |
|||
|
Jupiter |
5,20 |
|||
|
Saturn |
10,0 |
9,54 |
||
|
Uran |
19,6 |
19,22 |
Kao rezultat toga, ispostavilo se da bi između Marsa i Jupitera trebala postojati ranije nepoznata planeta koja se okreće oko Sunca u orbiti radijusa od 2,8 a. .e. Godine 1800. čak je stvorena grupa od 24 astronoma koji su vršili danonoćna dnevna posmatranja na nekoliko najmoćnijih teleskopa tog doba. Ali prvu malu planetu koja kruži između Marsa i Jupitera nisu otkrili oni, već talijanski astronom Giuseppe Piazzi (1746–1826), a to se nije dogodilo negdje, već na Novu godinu, 1. januara 1801., i ovo otkriće označio je početak X IX veka. Novogodišnji poklon je udaljen od Sunca na udaljenosti od 2,77 AJ. e. Međutim, u roku od samo nekoliko godina nakon Piazzijevog otkrića, otkriveno je još nekoliko malih planeta koje su tzv. asteroidi, a danas ih ima na hiljade.
Što se tiče Ticijeve vladavine (ili, kako se još naziva, “ Titius-Bode pravilo"), zatim je naknadno potvrđeno za satelite Saturna, Jupitera i Urana, ali... nije potvrđeno za kasnije otkrivene planete - Neptun, Pluton, Eris, itd. Nije potvrđeno za egzoplanete(planete koje kruže oko drugih zvijezda). Šta je njegovo fizičko značenje ostaje nejasno. Jedno uvjerljivo objašnjenje za pravilo je sljedeće. Već u fazi formiranja Sunčevog sistema, kao rezultat gravitacijskih poremećaja uzrokovanih protoplanetima i njihove rezonancije sa Suncem (u ovom slučaju nastaju plimne sile, a energija rotacije se troši na plimno ubrzanje ili, bolje rečeno, usporavanje), a pravilna struktura je formirana iz naizmjeničnih područja u kojima su mogle ili stabilne orbite ne bi mogle postojati prema pravilima orbitalnih rezonancija (odnosno, odnos radijusa orbita susjednih planeta jednak 1/2, 3/2, 5/2, 3/7, itd.). Međutim, neki astrofizičari smatraju da je ovo pravilo samo slučajnost.
Pojas asteroida prate 4 planete koje se nazivaju gigantske planete: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Jupiter ima masu 318 puta veću od Zemlje i 2,5 puta masivniji od svih ostalih planeta zajedno. Sastoji se uglavnom od vodonika i helijuma. Visoka unutrašnja temperatura Jupitera uzrokuje mnoge polutrajne vrtložne strukture u njegovoj atmosferi, kao što su oblačni pojasevi i Velika crvena pjega.
Do kraja 2014. Jupiter ima 67 mjeseci. Četiri najveća - Ganimed, Kalisto, Io i Evropa - otkrio je Galileo Galilej 1610. godine i stoga se nazivaju Galilejac sateliti. Najbliži od njih je Jupiteru I o tome– ima najmoćniju vulkansku aktivnost od svih tijela u Sunčevom sistemu. najdalje - Evropa- naprotiv, prekriven je višekilometarskim slojem leda, ispod kojeg može biti okean sa tekućom vodom.Ganimed i Kalisto zauzimaju međustanje između njih. Ganimed, najveći mjesec u Sunčevom sistemu, veći je od Merkura. Uz pomoć zemaljskih teleskopa u narednih 350 godina otkriveno je još 10 Jupiterovih satelita, pa se od sredine dvadesetog vijeka dugo vjerovalo da Jupiter ima samo 14 satelita. Preostala 53 satelita otkrivena su uz pomoć automatskih međuplanetarnih stanica koje su posjetile Jupiter.
Saturn- planeta pored Jupitera i poznata po svom sistemu prstenova (koji su ogroman broj malih satelita planete - pojas sličan asteroidnom pojasu oko Sunca). Jupiter, Uran i Neptun takođe imaju slične prstenove, ali samo Saturnovi prstenovi su vidljivi čak i sa slabim teleskopom ili dvogledom.
Iako je zapremina Saturna 60% zapremine Jupitera, njegova masa (95 Zemljinih masa) je manja od trećine Jupiterove; dakle, Saturn je planeta najmanje gustine u Sunčevom sistemu (njegova prosječna gustina je manja od gustine vode).
Do kraja 2014. Saturn ima 62 poznata satelita. Najveći od njih je Titan, veći od Merkura. Ovo je jedini satelit planete koji ima atmosferu (kao i vodena tijela i kišu, iako ne od vode, već od ugljikovodika); i jedini satelit planete (ne računajući Mesec) na koji je izvršeno meko sletanje.
Prilikom proučavanja planeta oko drugih zvijezda, pokazalo se da Jupiter i Saturn pripadaju klasi planeta pod nazivom “ Jupiteri" Zajedničko im je da su to gasne kugle sa masom i zapreminom znatno većom od zemaljske, ali sa niskom prosečnom gustinom. Nemaju čvrstu površinu i sastoje se od plina čija se gustoća povećava kako se približava centru planete; možda se u njihovim dubinama vodik komprimira u metalno stanje.
Uporedne veličine džinovskih planeta sa zemaljskim i patuljastim planetama
Sljedeće dvije džinovske planete - Uran i Neptun - pripadaju klasi planeta pod nazivom " Neptunes" Po veličini, masi i gustoći, oni zauzimaju srednju poziciju između "Jupitera" i zemaljskih planeta. Ostaje pitanje da li imaju čvrstu površinu (najvjerovatnije od vodenog leda) ili su plinovite kugle poput Jupitera i Saturna.
UranSa masom 14 puta većom od Zemlje, najlakša je od vanjskih planeta. Ono što ga čini jedinstvenim među ostalim planetama je to što se rotira "ležeći na boku": nagib njegove ose rotacije prema ravni ekliptike je približno 98°. Ako se druge planete mogu uporediti sa rotirajućim vrhovima, onda je Uran više kao lopta koja se kotrlja. Ima mnogo hladnije jezgro od drugih plinskih divova i zrači vrlo malo topline u svemir. Od 2014. godine, Uran ima 27 poznatih satelita; najveći su Titania, Oberon, Umbriel, Ariel i Miranda (nazvani po likovima iz Shakespeareovih djela).
Uporedne veličine Zemlje i najvećih satelita planeta
Neptun, iako je nešto manji od Urana, masivniji je (17 zemaljskih masa) i stoga gušći. Emituje više unutrašnje toplote, ali ne toliko kao Jupiter ili Saturn. Neptun ima 14 poznatih mjeseci. Dva najveća su Triton I Nereid, otkriven pomoću zemaljskih teleskopa. Triton je geološki aktivan, sa gejzirima tekućeg dušika. Preostale mjesece otkrila je svemirska letjelica Voyager 2, koja je proletjela pored Neptuna 1989. godine.
Pluton- patuljasta planeta otkrivena 1930. godine i do 2006. godine smatrana je punopravnom planetom. Plutonova orbita se oštro razlikuje od drugih planeta, prvo, po tome što ne leži u ravni ekliptike, već je nagnuta prema njoj za 17 stepeni, i, drugo, ako su orbite drugih planeta bliske kružnim, onda je Pluton može se naizmjenično približavati Suncu je na udaljenosti od 29,6 a. e., budući da je bliže Neptunu, udaljava se za 49,3 a. e.
Pluton ima slabu atmosferu, koja zimi pada na njegovu površinu u obliku snijega, a ljeti ponovo obavija planetu.
Godine 1978. otkriven je satelit u blizini Plutona, tzv Charon. Pošto je centar mase sistema Pluton-Haron izvan njihovih površina, oni se mogu smatrati dvostrukim planetarnim sistemom. Četiri manja mjeseca — Niks, Hidra, Kerberos i Stiks — kruže oko Plutona i Harona.
Sa Plutonom se ponovila situacija koja se dogodila 1801. godine sa Ceresom, koja se u početku smatrala zasebnom planetom, ali se potom ispostavilo da je samo jedan od objekata u asteroidnom pojasu. Na isti način, ispostavilo se da je Pluton samo jedan od objekata "drugog asteroidnog pojasa", nazvanog " Kuiperov pojas" Samo u slučaju Plutona period neizvjesnosti se protezao na nekoliko decenija, tokom kojih je ostalo otvoreno pitanje da li postoji deseta planeta Sunčevog sistema. I to samo na skretanju XX i XXI stoljeća, pokazalo se da postoji mnogo „desetih planeta“, a Pluton je jedan od njih.
Crtani film "Izbacivanje Plutona sa liste planeta"
Pojas Kuiper prostire se između 30 i 55 a. e. od sunca. Sastoji se prvenstveno od malih tijela Sunčevog sistema, ali mnogi od njegovih najvećih objekata, kao što su Quaoar, Varuna i Orcus, mogu biti reklasificiran u patuljaste planete nakon pojašnjenja njihovih parametara. Procjenjuje se da više od 100.000 objekata Kuiperovog pojasa ima prečnik veći od 50 km, ali ukupna masa pojasa je samo jedna desetina ili čak stoti dio mase Zemlje. Mnogi objekti u pojasu imaju više satelita, a većina objekata ima orbite izvan ravnine ekliptike.
Pored Plutona, među objektima Kuiperovog pojasa, status patuljaste planete Haumea(manji od Plutona, ima jako izduženi oblik i period rotacije oko svoje ose od oko 4 sata; dva satelita i još najmanje osam trans-neptunski predmeti su dio porodice Haumea; orbita ima veliki nagib prema ravni ekliptike - 28°); Makemake(drugi po prividnom sjaju u Kuiperovom pojasu nakon Plutona; ima prečnik od 50 do 75% Plutonovog prečnika, orbita nagnuta za 29°) i Eris(poluprečnik orbite je u proseku 68 AJ, prečnik je oko 2400 km, odnosno 5% veći od Plutonovog, i upravo je njegovo otkriće izazvalo kontroverzu o tome šta tačno treba nazvati planetom). Eris ima jedan satelit - Dysnomia. Kao i Pluton, njegova orbita je izuzetno izdužena, sa perihelom od 38,2 AJ. e. (približna udaljenost Plutona od Sunca) i afelija 97,6 a. e.; a orbita je snažno (44,177°) nagnuta prema ravni ekliptike.
Uporedne veličine predmeta Kuiperovog pojasa
Specifično trans-neptunski objekat je Sedna, koji ima veoma izduženu orbitu - od približno 76 AJ. e. u perihelu do 975. godine. Odnosno, u afelu i sa orbitalnim periodom od preko 12 hiljada godina.
Druga klasa malih tijela u Sunčevom sistemu je komete, koji se uglavnom sastoji od isparljivih tvari (ledova). Njihove orbite su veoma ekscentrične, obično sa perihelom unutar orbita unutrašnjih planeta i afelom daleko iza Plutona. Kako kometa ulazi u unutrašnji solarni sistem i približava se Suncu, njena ledena površina počinje da isparava i jonizuje, stvarajući komu, dugi oblak gasa i prašine koji se često može videti sa Zemlje golim okom. Najpoznatija je Halejeva kometa, koja se vraća na Sunce svakih 75-76 godina (poslednji put 1986. godine). Većina kometa ima period rotacije od nekoliko hiljada godina.
Izvor kometa je Oort oblak. Ovo je sferni oblak ledenih objekata (do triliona). Procijenjena udaljenost do vanjskih granica Oortovog oblaka od Sunca je od 50.000 AJ. e. (približno 1 svjetlosna godina) do 100.000 a. e. (1,87 svjetlosnih godina).
Pitanje gdje tačno završava Sunčev sistem i počinje međuzvjezdani prostor je kontroverzno. Dva faktora se smatraju ključnim za njihovo određivanje: solarni vjetar i solarna gravitacija. Vanjska granica solarnog vjetra je heliopauza, iza njega se miješaju solarni vjetar i međuzvjezdana materija, međusobno se rastvarajući. Heliopauza je oko četiri puta dalje od Plutona i smatra se početkom međuzvjezdanog medija.
Pitanja i zadaci:
1. navedite planete Sunčevog sistema. Navedite glavne karakteristike svakog od njih
2. šta je centralni objekat Sunčevog sistema?
3. Kako se mjere udaljenosti unutar Sunčevog sistema? Čemu je jednaka 1 astronomska jedinica?
4. Koja je razlika između zemaljskih planeta, džinovskih planeta, patuljastih planeta i malih tijela Sunčevog sistema?
5. Kako se klase planeta koje se zovu "Zemlje", "Jupiteri" i "Neptuni" razlikuju jedna od druge?
6. imenovati glavne objekte asteroidnog i Kuiperovog pojasa. Koje od njih spadaju u patuljaste planete?
7. Zašto je Pluton prestao da se smatra planetom 2006. godine?
8. Neki sateliti Jupitera i Saturna veći su od planete Merkur. Zašto se onda ovi sateliti ne smatraju planetama?
9. gdje završava solarni sistem?
Univerzum (svemir)- ovo je čitav svijet oko nas, neograničen u vremenu i prostoru i beskonačno raznolik u oblicima koje vječno pokretna materija poprima. Bezgraničnost Univerzuma može se delimično zamisliti u vedroj noći sa milijardama različitih veličina svetlećih treperavih tačaka na nebu, koje predstavljaju udaljene svetove. Zraci svjetlosti brzinom od 300.000 km/s iz najudaljenijih dijelova Univerzuma stižu do Zemlje za oko 10 milijardi godina.
Prema naučnicima, Univerzum je nastao kao rezultat "Velikog praska" prije 17 milijardi godina.
Sastoji se od klastera zvijezda, planeta, kosmičke prašine i drugih kosmičkih tijela. Ova tijela formiraju sisteme: planete sa satelitima (na primjer, Sunčev sistem), galaksije, metagalaksije (jata galaksija).
Galaxy(kasno grč galaktikos- mlečno, mlečno, od grčkog gala- mlijeko) je ogroman zvjezdani sistem koji se sastoji od mnogih zvijezda, zvjezdanih jata i asocijacija, maglina plina i prašine, kao i pojedinačnih atoma i čestica rasutih u međuzvjezdanom prostoru.
U svemiru postoji mnogo galaksija različitih veličina i oblika.
Sve zvijezde vidljive sa Zemlje su dio galaksije Mliječni put. Ime je dobio zbog činjenice da se većina zvijezda može vidjeti u vedroj noći u obliku Mliječnog puta - bjelkaste, mutne pruge.
Ukupno, galaksija Mliječni put sadrži oko 100 milijardi zvijezda.
Naša galaksija je u stalnoj rotaciji. Brzina njegovog kretanja u svemiru je 1,5 miliona km/h. Ako našu galaksiju pogledate sa njenog sjevernog pola, rotacija se događa u smjeru kazaljke na satu. Sunce i njemu najbliže zvijezde završe revoluciju oko centra galaksije svakih 200 miliona godina. Ovaj period se smatra galaktička godina.
Po veličini i obliku slična galaksiji Mliječni put je galaksija Andromeda, ili maglina Andromeda, koja se nalazi na udaljenosti od približno 2 miliona svjetlosnih godina od naše galaksije. Svjetlosna godina— udaljenost koju svjetlost prijeđe za godinu dana, približno jednaka 10 13 km (brzina svjetlosti je 300 000 km/s).
Za vizualizaciju proučavanja kretanja i položaja zvijezda, planeta i drugih nebeskih tijela, koristi se koncept nebeske sfere.
Rice. 1. Glavne linije nebeske sfere
Nebeska sfera je zamišljena sfera proizvoljno velikog radijusa, u čijem središtu se nalazi posmatrač. Zvijezde, Sunce, Mjesec i planete se projektuju na nebesku sferu.
Najvažnije linije na nebeskoj sferi su: visak, zenit, nadir, nebeski ekvator, ekliptika, nebeski meridijan itd. (Sl. 1).
Plumb line- prava linija koja prolazi kroz centar nebeske sfere i poklapa se sa pravcem viska na tački posmatranja. Za posmatrača na površini Zemlje, visak prolazi kroz centar Zemlje i tačku posmatranja.
Visak siječe površinu nebeske sfere u dvije tačke - zenit, iznad glave posmatrača, i nadire - dijametralno suprotna tačka.
Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na liniju viska, naziva se matematički horizont. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije polovine: vidljivu posmatraču, sa vrhom u zenitu, i nevidljivu, sa vrhom u nadiru.
Prečnik oko kojeg rotira nebeska sfera je axis mundi. Seče se sa površinom nebeske sfere u dve tačke - severni pol sveta I južnog pola svijeta. Sjeverni pol je onaj s kojeg se nebeska sfera okreće u smjeru kazaljke na satu kada se sfera gleda izvana.
Veliki krug nebeske sfere, čija je ravan okomita na svjetsku os, naziva se nebeski ekvator. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere: sjeverno, sa svojim vrhom na sjevernom nebeskom polu, i južni, sa svojim vrhom na južnom nebeskom polu.
Veliki krug nebeske sfere, čija ravan prolazi kroz visak i os svijeta, je nebeski meridijan. Ona dijeli površinu nebeske sfere na dvije hemisfere - istočno I western.
Linija preseka ravnine nebeskog meridijana i ravni matematičkog horizonta - podnevna linija.
Ecliptic(iz grčkog ekieipsis- pomračenje) je veliki krug nebeske sfere duž kojeg se odvija vidljivo godišnje kretanje Sunca, tačnije njegovog centra.
Ravan ekliptike je nagnuta prema ravni nebeskog ekvatora pod uglom od 23°26"21".
Kako bi lakše zapamtili lokaciju zvijezda na nebu, ljudi su u davna vremena došli na ideju da spoje najsjajnije od njih u sazvežđa.
Trenutno je poznato 88 sazvežđa koja nose imena mitskih likova (Herkul, Pegaz, itd.), horoskopskih znakova (Bik, Ribe, Rak, itd.), objekata (Vaga, Lira, itd.) (Sl. 2) .
Rice. 2. Ljetno-jesen sazviježđa
Poreklo galaksija. Sunčev sistem i njegove pojedinačne planete i dalje ostaju nerazjašnjena misterija prirode. Postoji nekoliko hipoteza. Trenutno se vjeruje da je naša galaksija nastala od oblaka plina koji se sastoji od vodonika. U početnoj fazi evolucije galaksija prve zvijezde su nastale iz međuzvjezdanog plina i prašine, a prije 4,6 milijardi godina, Sunčev sistem.
Sastav Sunčevog sistema
Nastaje skup nebeskih tijela koja se kreću oko Sunca kao centralno tijelo Solarni sistem. Nalazi se gotovo na periferiji galaksije Mliječni put. Sunčev sistem je uključen u rotaciju oko centra galaksije. Brzina njegovog kretanja je oko 220 km/s. Ovo kretanje se dešava u pravcu sazviježđa Labud.
Sastav Sunčevog sistema može se predstaviti u obliku pojednostavljenog dijagrama prikazanog na Sl. 3.
Preko 99,9% mase materije u Sunčevom sistemu dolazi od Sunca, a samo 0,1% od svih ostalih elemenata.
|
Hipoteza I. Kanta (1775) - P. Laplasa (1796) |
Hipoteza D. Jeansa (početak 20. stoljeća) |
Hipoteza akademika O.P. Šmita (40-te godine XX veka) |
Akalemička hipoteza V. G. Fesenkova (30-te godine XX veka) |
|
Planete su formirane od gasno-prašne materije (u obliku vruće magline). Hlađenje je praćeno kompresijom i povećanjem brzine rotacije neke ose. Prstenovi su se pojavili na ekvatoru magline. Supstanca prstenova se skuplja u vruća tijela i postepeno hladi |
Veća zvijezda je jednom prošla pored Sunca, a njena gravitacija je izvukla mlaz vruće materije (prominence) iz Sunca. Nastale su kondenzacije, od kojih su kasnije nastale planete. |
Oblak plina i prašine koji se okreće oko Sunca trebao je poprimiti čvrst oblik kao rezultat sudara čestica i njihovog kretanja. Čestice su se spojile u kondenzaciju. Privlačenje manjih čestica kondenzacijama trebalo je da doprinese rastu okolne materije. Orbite kondenzacija trebale su postati gotovo kružne i ležati gotovo u istoj ravni. Kondenzacije su bile embrioni planeta, apsorbirajući gotovo svu materiju iz prostora između svojih orbita |
Samo Sunce je nastalo iz rotacionog oblaka, a planete su nastale iz sekundarnih kondenzacija u ovom oblaku. Nadalje, Sunce se jako smanjilo i ohladilo do sadašnjeg stanja |
Rice. 3. Sastav Sunčevog sistema
Ned
Ned- ovo je zvezda, ogromna vruća lopta. Njegov prečnik je 109 puta veći od prečnika Zemlje, njegova masa je 330 000 puta veća od mase Zemlje, ali je njegova prosečna gustina niska - samo 1,4 puta veća od gustine vode. Sunce se nalazi na udaljenosti od oko 26.000 svjetlosnih godina od centra naše galaksije i okreće se oko njega, čineći jednu revoluciju za oko 225-250 miliona godina. Orbitalna brzina Sunca je 217 km/s – dakle putuje jednu svjetlosnu godinu svakih 1400 zemaljskih godina.
Rice. 4. Hemijski sastav Sunca
Pritisak na Sunce je 200 milijardi puta veći nego na površini Zemlje. Gustina sunčeve materije i pritisak brzo rastu u dubini; povećanje pritiska se objašnjava težinom svih slojeva iznad. Temperatura na površini Sunca je 6000 K, a unutar njega 13 500 000 K. Karakterističan životni vijek zvijezde poput Sunca je 10 milijardi godina.
Tabela 1. Opće informacije o Suncu
Hemijski sastav Sunca je otprilike isti kao i kod većine drugih zvijezda: oko 75% je vodonik, 25% je helijum i manje od 1% su svi ostali hemijski elementi (ugljenik, kiseonik, azot, itd.) (Sl. 4 ).
Središnji dio Sunca sa radijusom od približno 150.000 km naziva se solarni jezgro. Ovo je zona nuklearnih reakcija. Gustoća tvari ovdje je otprilike 150 puta veća od gustine vode. Temperatura prelazi 10 miliona K (na Kelvinovoj skali, u stepenu Celzijusa 1 °C = K - 273,1) (slika 5).
Iznad jezgra, na udaljenosti od oko 0,2-0,7 solarnih radijusa od njegovog centra, nalazi se zona prijenosa energije zračenja. Prijenos energije ovdje se vrši apsorpcijom i emisijom fotona od strane pojedinačnih slojeva čestica (vidi sliku 5).
Rice. 5. Struktura Sunca
Photon(iz grčkog phos- svjetlost), elementarna čestica koja može postojati samo kretanjem brzinom svjetlosti.
Bliže površini Sunca dolazi do vrtložnog miješanja plazme i energija se prenosi na površinu
uglavnom kretanjem same supstance. Ova metoda prenosa energije se zove konvekcija, a sloj Sunca u kojem se javlja je konvektivna zona. Debljina ovog sloja je oko 200.000 km.
Iznad konvektivne zone nalazi se solarna atmosfera, koja stalno fluktuira. Ovdje se šire i vertikalni i horizontalni valovi dužine od nekoliko hiljada kilometara. Oscilacije se javljaju u periodu od oko pet minuta.
Unutrašnji sloj Sunčeve atmosfere naziva se fotosfera. Sastoji se od laganih mehurića. Ovo granule. Njihove veličine su male - 1000-2000 km, a udaljenost između njih je 300-600 km. Na Suncu se istovremeno može posmatrati oko milion granula, od kojih svaka postoji nekoliko minuta. Granule su okružene tamnim prostorima. Ako se tvar diže u granulama, onda oko njih pada. Granule stvaraju opštu pozadinu na kojoj se mogu posmatrati velike formacije kao što su fakule, sunčeve pjege, izbočine, itd.
Sunčeve pjege- tamna područja na Suncu, čija je temperatura niža od okolnog prostora.
Solarne baklje nazivaju se svijetla polja koja okružuju sunčeve pjege.
Prominencije(od lat. protubero- nabubri) - guste kondenzacije relativno hladne (u poređenju sa temperaturom okoline) supstance koje se uzdižu i drže iznad površine Sunca pomoću magnetnog polja. Pojava Sunčevog magnetnog polja može biti uzrokovana činjenicom da se različiti slojevi Sunca rotiraju različitim brzinama: unutrašnji dijelovi rotiraju brže; Jezgro se posebno brzo rotira.
Prominence, sunčeve pjege i fakule nisu jedini primjeri solarne aktivnosti. Takođe uključuje magnetne oluje i eksplozije, koje se nazivaju treperi.
Iznad fotosfere se nalazi hromosfera- spoljašnji omotač Sunca. Porijeklo imena ovog dijela solarne atmosfere povezano je s njegovom crvenkastom bojom. Debljina hromosfere je 10-15 hiljada km, a gustina materije je stotine hiljada puta manja nego u fotosferi. Temperatura u hromosferi brzo raste, dostižući desetine hiljada stepeni u njenim gornjim slojevima. Na rubu hromosfere se uočavaju spikule, koji predstavljaju izdužene stupove zbijenog svjetlećeg plina. Temperatura ovih mlazova je viša od temperature fotosfere. Spikule se prvo uzdižu iz niže hromosfere na 5000-10.000 km, a zatim se vraćaju nazad, gde blede. Sve se to dešava brzinom od oko 20.000 m/s. Spi kula živi 5-10 minuta. Broj spikula koji istovremeno postoje na Suncu je oko milion (slika 6).
Rice. 6. Struktura vanjskih slojeva Sunca
Okružuje hromosferu solarna korona- spoljašnji sloj Sunčeve atmosfere.
Ukupna količina energije koju emituje Sunce je 3,86. 1026 W, a samo jednu dvomilijardinu energiju prima Zemlja.
Sunčevo zračenje uključuje korpuskularno I elektromagnetno zračenje.Korpuskularno fundamentalno zračenje- ovo je tok plazme koji se sastoji od protona i neutrona, ili drugim riječima - sunčani vjetar, koji dopire do svemira blizu Zemlje i teče oko cijele magnetosfere Zemlje. Elektromagnetno zračenje- Ovo je energija zračenja Sunca. Do površine Zemlje dolazi u obliku direktnog i difuznog zračenja i obezbjeđuje termalni režim na našoj planeti.
Sredinom 19. vijeka. švajcarski astronom Rudolf Wolf(1816-1893) (slika 7) izračunao je kvantitativni indikator solarne aktivnosti, poznat širom svijeta kao Vukov broj. Obradivši zapažanja sunčevih pjega akumuliranih sredinom prošlog stoljeća, Wolf je uspio ustanoviti prosječan jednogodišnji ciklus sunčeve aktivnosti. Zapravo, vremenski intervali između godina maksimalnog ili minimalnog broja Vuka kreću se od 7 do 17 godina. Istovremeno sa 11-godišnjim ciklusom nastaje sekularni, tačnije 80-90-godišnji ciklus solarne aktivnosti. Neusklađeno postavljeni jedni na druge, oni čine primjetne promjene u procesima koji se odvijaju u geografskoj ljusci Zemlje.
Blisku povezanost mnogih zemaljskih pojava sa Sunčevom aktivnošću ukazao je još 1936. godine A. L. Čiževski (1897-1964) (Sl. 8), koji je napisao da je ogromna većina fizičkih i hemijskih procesa na Zemlji rezultat uticaja kosmičke sile. Bio je i jedan od osnivača takve nauke kao heliobiologija(iz grčkog helios- sunce), proučavajući uticaj Sunca na živu materiju geografskog omotača Zemlje.
U zavisnosti od sunčeve aktivnosti, na Zemlji se javljaju fizičke pojave kao što su: magnetne oluje, učestalost aurore, količina ultraljubičastog zračenja, intenzitet aktivnosti grmljavine, temperatura vazduha, atmosferski pritisak, padavine, nivo jezera, reka, podzemnih voda, salinitet i aktivnost mora i sl.
Život biljaka i životinja povezan je s periodičnom aktivnošću Sunca (postoji korelacija između sunčeve cikličnosti i dužine vegetacije kod biljaka, razmnožavanja i seobe ptica, glodara itd.), kao i ljudi (bolesti).
Trenutno se odnosi između solarnih i zemaljskih procesa nastavljaju proučavati pomoću umjetnih Zemljinih satelita.
Zemaljske planete
Pored Sunca, kao dio Sunčevog sistema izdvajaju se i planete (slika 9).
Na osnovu veličine, geografskih karakteristika i hemijskog sastava, planete se dijele u dvije grupe: zemaljske planete I gigantske planete. Zemaljske planete uključuju i. O njima će se raspravljati u ovom pododjeljku.
Rice. 9. Planete Sunčevog sistema
zemlja- treća planeta od Sunca. Njemu će biti posvećen poseban pododjeljak.
Hajde da sumiramo. Gustoća supstance planete, a uzimajući u obzir njenu veličinu, njenu masu, zavisi od lokacije planete u Sunčevom sistemu. Kako
Što je planeta bliža Suncu, to je veća njena prosječna gustina materije. Na primjer, za Merkur je 5,42 g/cm\ Venera - 5,25, Zemlja - 5,25, Mars - 3,97 g/cm3.
Opšte karakteristike zemaljskih planeta (Merkur, Venera, Zemlja, Mars) su prvenstveno: 1) relativno male veličine; 2) visoke temperature na površini i 3) velike gustine planetarne materije. Ove planete rotiraju relativno sporo oko svoje ose i imaju malo ili nimalo satelita. U strukturi zemaljskih planeta postoje četiri glavne ljuske: 1) gusto jezgro; 2) plašt koji ga pokriva; 3) kora; 4) laka gasno-vodena školjka (isključujući Merkur). Na površini ovih planeta pronađeni su tragovi tektonske aktivnosti.
Džinovske planete
Sada hajde da se upoznamo sa džinovskim planetama, koje su takođe deo našeg Sunčevog sistema. Ovo , .
Džinovske planete imaju sledeće opšte karakteristike: 1) velike veličine i mase; 2) brzo rotirati oko ose; 3) imaju prstenove i mnogo satelita; 4) atmosfera se sastoji uglavnom od vodonika i helijuma; 5) u sredini imaju vruću jezgru od metala i silikata.
Odlikuju ih i: 1) niske površinske temperature; 2) mala gustina planetarne materije.
Pozdrav dragi čitaoci! U ovom postu ćemo govoriti o strukturi Sunčevog sistema. Smatram da je jednostavno potrebno znati na kom se mjestu u Univerzumu nalazi naša planeta, kao i šta se još nalazi u našem Sunčevom sistemu osim planeta...
Struktura Sunčevog sistema.
Solarni sistem je sistem kosmičkih tijela, koji pored centralne svjetiljke - Sunca, uključuje devet velikih planeta, njihove satelite, mnoge male planete, komete, kosmičku prašinu i male meteoroide koji se kreću u sferi preovlađujućeg gravitacionog djelovanja Ned.
Sredinom 16. veka, opštu strukturu Sunčevog sistema otkrio je poljski astronom Nikola Kopernik. Pobio je ideju da je Zemlja centar svemira i potkrijepio ideju kretanja planeta oko Sunca. Ovaj model Sunčevog sistema naziva se heliocentrični.
U 17. veku Kepler je otkrio zakon planetarnog kretanja, a Njutn je formulisao zakon univerzalne privlačnosti. Ali tek nakon što je Galileo izumio teleskop 1609. godine, postalo je moguće proučavati fizičke karakteristike Sunčevog sistema i kosmičkih tijela.
Tako je Galileo, posmatrajući sunčeve pjege, prvi otkrio rotaciju Sunca oko svoje ose.
Planeta Zemlja je jedno od devet nebeskih tijela (ili planeta) koja se kreću oko Sunca u svemiru.
Glavni dio Sunčevog sistema čine planete, koji rotiraju oko Sunca različitim brzinama u istom smjeru i gotovo u istoj ravni u eliptičnim orbitama i nalaze se na različitim udaljenostima od njega.
Planete se nalaze sljedećim redoslijedom od Sunca: Merkur, Venera, Zemlja, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun, Pluton. Ali Pluton se ponekad udaljava od Sunca za više od 7 milijardi km, ali zbog ogromne mase Sunca, koja je skoro 750 puta veća od mase svih drugih planeta, ostaje u svojoj sferi gravitacije.
Najveća planeta- Ovo je Jupiter. Njegov prečnik je 11 puta veći od prečnika Zemlje i iznosi 142.800 km. Najmanja planeta- Ovo je Pluton, čiji je prečnik samo 2.284 km.
Planete koje su najbliže Suncu (Merkur, Venera, Zemlja, Mars) se veoma razlikuju od sledeće četiri. Zovu se zemaljske planete, budući da se, kao i Zemlja, sastoje od čvrstih stijena.
Jupiter, Saturn, Uran i Neptun, se nazivaju planete jovijanskog tipa, kao i džinovske planete, a za razliku od njih, sastoje se uglavnom od vodonika.
Postoje i druge razlike između jovijanskih i zemaljskih planeta.„Jupiteri“, zajedno sa brojnim satelitima, formiraju sopstvene „solarne sisteme“.
Saturn ima najmanje 22 mjeseca. A samo tri satelita, uključujući i Mjesec, imaju zemaljske planete. I iznad svega, planete Jovijanskog tipa okružene su prstenovima.
Fragmenti planeta.
Postoji veliki jaz između orbite Marsa i Jupitera gdje bi mogla stati druga planeta. Ovaj prostor je zapravo ispunjen mnogim malim nebeskim tijelima zvanim asteroidi, ili male planete.
Ceres je naziv najvećeg asteroida, prečnika oko 1000 km. Do danas je otkriveno 2.500 asteroida koji su znatno manji od Ceresa. To su blokovi čiji promjeri ne prelaze nekoliko kilometara.
Većina asteroida kruži oko Sunca u širokom "pojasu asteroida" koji se nalazi između Marsa i Jupitera. Orbite nekih asteroida protežu se daleko izvan ovog pojasa, a ponekad se približavaju Zemlji.
Ovi asteroidi se ne mogu vidjeti golim okom jer su njihove veličine premale i jako su udaljeni od nas. Ali druge krhotine - poput kometa - mogu biti vidljive na noćnom nebu zbog svog sjajnog sjaja.
Komete su nebeska tijela koja se sastoje od leda, čvrstih čestica i prašine. Većinu vremena kometa se kreće u dalekim krajevima našeg Sunčevog sistema i nevidljiva je ljudskom oku, ali kada se približi Suncu, počinje da sija.
Ovo se dešava pod uticajem sunčeve toplote. Led djelomično isparava i pretvara se u plin, oslobađajući čestice prašine. Kometa postaje vidljiva jer oblak gasa i prašine reflektuje sunčevu svetlost. Oblak se pod pritiskom sunčevog vjetra pretvara u lepršavi dugi rep.
Postoje i svemirski objekti koji se mogu posmatrati skoro svake večeri. Izgaraju kada uđu u Zemljinu atmosferu, ostavljajući na nebu uski svijetleći trag – meteor. Ova tijela se zovu meteoroidi, a njihove veličine nisu veće od zrna pijeska.
Meteoriti su velika meteoroidna tijela koja dosežu površinu Zemlje. Zbog sudara ogromnih meteorita sa Zemljom u dalekoj prošlosti, na njenoj površini su nastali ogromni krateri. Gotovo milion tona meteoritske prašine taloži se na Zemlju svake godine.
Rođenje Sunčevog sistema.
Velike magline gasa i prašine, ili oblaci, rasute su među zvijezdama naše galaksije. U istom oblaku, prije oko 4600 miliona godina, Rođen je naš solarni sistem.Ovo rođenje je nastalo kao rezultat kolapsa (kompresije) ovog oblaka pod uticajem Jedem sile gravitacije.
Onda je ovaj oblak počeo da se okreće. I s vremenom se pretvorio u rotirajući disk, a najveći dio materije bio je koncentriran u centru. Gravitacijski kolaps se nastavio, centralno zbijanje se stalno smanjivalo i zagrijavalo.
Termonuklearna reakcija je započela na temperaturi od desetine miliona stepeni, a onda je centralna kondenzacija materije rasplamsala kao nova zvijezda - Sunce.
Planete su formirane od prašine i gasa u disku. Do sudara čestica prašine, kao i do njihove transformacije u velike grudve, došlo je u unutrašnjim grijanim prostorima. Ovaj proces se naziva akrecija.
Međusobno privlačenje i sudar svih ovih blokova doveli su do formiranja zemaljskih planeta.
Ove planete su imale slabo gravitaciono polje i bile su premale da privuku lake gasove (kao što su helijum i vodonik) koji čine akrecioni disk.
Rođenje Sunčevog sistema bila je uobičajena pojava - slični sistemi se rađaju stalno i svuda u Univerzumu. A možda u jednom od ovih sistema postoji planeta slična Zemlji, na kojoj postoji inteligentni život...
Tako smo ispitali strukturu Sunčevog sistema, i sada se možemo naoružati znanjem za njegovu dalju primjenu u praksi 😉
WITH 
sunce
SUNCE, centralno telo Sunčevog sistema, vrela plazma kugla, tipična patuljasta zvezda spektralne klase G2. Među zvijezdama, Sunce zauzima prosječnu poziciju po veličini i sjaju, iako je u solarnom susjedstvu većina zvijezda manje veličine i sjaja. Temperatura površine je oko 5800 K. Sunce rotira oko svoje ose u istom pravcu kao i Zemlja (od zapada prema istoku), osa rotacije formira ugao od 82°45" sa ravninom Zemljine orbite (ekliptikom). Jedna revolucija u odnosu na Zemlju je završena za 27.275 dana (sinodički period okretanja), u odnosu na nepokretne zvezde - za 25.38 dana (siderski period revolucije). Period rotacije (sinodički) varira od 27 dana na ekvatoru do 32 dana na polovima Hemijski sastav određen analizom sunčevog spektra: vodonik - oko 90%, helijum - 10%, ostali elementi - manje od 0,1% (po broju atoma).Kao i sve zvijezde, to je lopta vrelog plina , a izvor energije je nuklearna fuzija koja se odvija u njenim dubinama.Zemlja, koja se nalazi na udaljenosti od 149,6 miliona km od Sunca, prima oko 2 .
10
17
Watts solarne energije zračenja. Sunce je glavni izvor energije za sve procese koji se odvijaju na planeti. Čitava biosfera i život postoje samo zahvaljujući sunčevoj energiji. Na mnoge zemaljske procese utiče korpuskularno zračenje Sunca.
Precizna mjerenja pokazuju da prečnik Sunca, 1.392.000 km, nije konstantna vrijednost. Prije petnaestak godina, astronomi su otkrili da Sunce postaje tanje i deblje za nekoliko kilometara svaka 2 sata i 40 minuta, a taj period ostaje striktno konstantan. U periodu od 2 sata i 40 minuta, svjetlost Sunca, odnosno energija koju ono emituje, također se mijenja za djelić procenta.
Indikacije da prečnik Sunca takođe doživljava veoma spore fluktuacije značajnog obima dobijene su analizom rezultata astronomskih posmatranja pre mnogo godina. Precizna merenja trajanja pomračenja Sunca, kao i prolaska Merkura i Venere preko solarnog diska, pokazala su da je u 17. veku prečnik Sunca bio oko 2000 km veći od sadašnjeg, odnosno za 0,1% .
Struktura Sunca
 |
Na vrhu jezgra je ZONA ZRAČENJA, gdje se visokoenergetski fotoni nastali tokom nuklearne fuzije sudaraju sa elektronima i jonima, stvarajući ponovljeno svjetlo i toplinsko zračenje.
Na vanjskoj strani zone zračenja nalazi se KONVEKTIVNA ZONA (spoljni sloj debljine 150-200 hiljada km, smješten direktno ispod fotosfere), u koju se tokovi zagrijanog plina usmjeravaju prema gore, predaju svoju energiju površinskim slojevima i teče dolje, ponovno se zagrijavaju. Konvektivni tokovi dovode do toga da površina Sunca ima ćelijski izgled (granulacija fotosfere), sunčeve pjege, spikule itd. Intenzitet plazma procesa na Suncu se periodično mijenja (period od 11 godina - Sunčeva aktivnost).
Za razliku od ove teorije da se naše Sunce sastoji uglavnom od vodonika, 10. januara 2002. na 199. konferenciji Američkog astronomskog društva raspravljala se o hipotezi Olivera Manuela, profesora nuklearne hemije na Univerzitetu Missouri-Rolland, koji je tvrdio da najveći deo Sunčeve mase nije vodonik, već gvožđe. U članku "Poreklo Sunčevog sistema sa Suncem bogatim gvožđem", on tvrdi da se reakcija fuzije vodonika koja proizvodi deo sunčeve toplote dešava blizu površine Sunca. Ali glavna toplota dolazi iz jezgra Sunca, koje se sastoji uglavnom od gvožđa. Teorija o nastanku Sunčevog sistema od eksplozije supernove, nakon koje je iz kolapsiranog jezgra nastalo Sunce, a planete iz materije bačene u svemir, iznesena u članku, iznesena je 1975. zajedno sa dr. Dwarka Das Sabu .
Sunčevo zračenje
SOLARNI SPEKTAR - distribucija energije elektromagnetnog zračenja Sunca u opsegu talasnih dužina od nekoliko frakcija nm (gama zračenje) do metarskih radio talasa. U vidljivom području, solarni spektar je blizak spektru potpuno crnog tijela na temperaturi od oko 5800 K; ima energetski maksimum u području od 430-500 nm. Sunčev spektar je kontinuirani spektar na koji je superponirano više od 20 hiljada apsorpcionih linija (Fraunhoferovih linija) različitih hemijskih elemenata.
RADIO-EMISIJA - elektromagnetno zračenje Sunca u opsegu od milimetarskih do metarskih talasa, koje se javlja u oblasti od donje hromosfere do solarne korone. Pravi se razlika između toplotne radio emisije sa „tihog“ Sunca; zračenje iz aktivnih područja u atmosferi iznad sunčevih pjega; sporadično zračenje obično povezano sa sunčevim bakljama.
UV ZRAČENJE - kratkotalasno elektromagnetno zračenje (400-10 nm), koje iznosi cca. 9% ukupne energije sunčevog zračenja. Ultraljubičasto zračenje Sunca jonizuje gasove u gornjim slojevima Zemljine atmosfere, što dovodi do formiranja jonosfere.
SOLARNO ZRAČENJE - elektromagnetno i korpuskularno zračenje Sunca. Elektromagnetno zračenje pokriva opseg talasnih dužina od gama zračenja do radio talasa, njegov energetski maksimum pada u vidljivom delu spektra. Korpuskularna komponenta sunčevog zračenja sastoji se uglavnom od protona i elektrona (vidi Sunčev vjetar).
SOLARNI MAGNETIZAM - magnetna polja na Suncu koja se protežu izvan orbite Plutona, naređuju kretanje solarne plazme, izazivaju sunčeve baklje, postojanje prominence, itd. Prosječna jačina magnetnog polja u fotosferi je 1 E (79,6 A/m) , lokalna magnetna polja, na primjer, u području sunčevih pjega, mogu doseći nekoliko hiljada Oe. Periodična povećanja solarnog magnetizma određuju sunčevu aktivnost. Izvor solarnog magnetizma su složena kretanja plazme u unutrašnjosti Sunca. Specijalisti iz Laboratorije za mlazni pogon u Pasadeni (Kalifornija, SAD) uspjeli su otkriti razlog za stvaranje petlji u magnetnom polju Sunca. Kako se ispostavilo, petlje duguju svoj izgled činjenici da su magnetni talasi u blizini Sunca Alfvenovi talasi. Promjene u magnetnom polju zabilježene su instrumentima interplanetarne sonde Ulysses.
SOLARNA KONSTANTA - ukupna sunčeva energija koja pada po jedinici površine gornjih slojeva zemljine atmosfere u jedinici vremena, izračunata uzimajući u obzir prosječnu udaljenost od Zemlje do Sunca. Njegova vrijednost je oko 1,37 kW/m2 (preciznost 0,5%). Suprotno svom nazivu, ova vrijednost ne ostaje striktno konstantna, blago se mijenja tokom solarnog ciklusa (fluktuacija od 0,2%). Konkretno, pojava velike grupe sunčevih pjega to smanjuje za oko 1%. Uočavaju se i dugoročne promjene.
U posljednje dvije decenije uočeno je da se nivo sunčevog zračenja u periodu njegove minimalne aktivnosti povećavao za približno 0,05% po deceniji.
solarna atmosfera
Čitava solarna atmosfera stalno fluktuira. U njemu se šire i vertikalni i horizontalni talasi dužine od nekoliko hiljada kilometara. Oscilacije su rezonantne prirode i javljaju se u periodu od oko 5 minuta (od 3 do 10 minuta). Brzine vibracije su izuzetno niske - desetine centimetara u sekundi.
Fotosfera
Vidljiva površina Sunca. Postižući debljinu od oko 0,001 R D (200-300 km), gustinu od 10 -9 - 10 -6 g/cm 3, temperatura opada odozdo prema gore od 8 do 4,5 hiljada K. Fotosfera je zona u kojoj se priroda plinovitih slojeva mijenja se od potpuno neprozirnog do radijacijskog do potpuno prozirnog. U stvari, fotosfera emituje svu vidljivu svjetlost. Temperatura solarne fotosfere je oko 5800 K, a prema podnožju hromosfere pada na približno 4000 K. Apsorpcione linije u sunčevom spektru nastaju kao rezultat apsorpcije zračenja i rasejanja u ovom sloju. Pojave karakteristične za aktivno Sunce, kao što su sunčeve pjege, baklje i fakule, također se javljaju u fotosferi. Brze atomske čestice koje oslobađaju baklje kreću se kroz svemir, utičući na Zemlju i njenu okolinu. Naročito uzrokuju radio smetnje, geomagnetske oluje i aurore.Nove slike ivice solarnog diska 2002. godine od strane švedskog solarnog teleskopa 1-m, postavljenog na ostrvu La Palma (Kanarska ostrva), otkrile su pejzaže planina, dolina i vatrenih zidova, prikazujući po prvi put tri -dimenzionalna struktura solarne površine. Nove slike otkrile su pomične vrhove i dna supervruće plazme - razlika u visini može doseći stotine kilometara.
 |
granulacija- granularna struktura solarne fotosfere vidljiva kroz teleskop. To je skup velikog broja blisko raspoređenih granula - svijetlih izoliranih formacija promjera 500-1000 km, koje pokrivaju cijeli disk Sunca. Pojavljuje se posebna granula, raste i zatim se raspada za 5-10 minuta. Međugranularna udaljenost doseže širinu od 300-500 km. Na Suncu se istovremeno posmatra oko milion granula. pore- tamne okrugle formacije prečnika nekoliko stotina kilometara, koje se pojavljuju u grupama u prostorima između fotosferskih granula. Neke pore postaju veće i pretvaraju se u sunčeve pjege. baklja- svijetli dio Sunčeve fotosfere (lanac svijetlih granula obično okružuje grupu sunčevih pjega). Pojava baklji je povezana s naknadnom pojavom sunčevih pjega u njihovoj blizini i općenito sa sunčevom aktivnošću. Imaju veličinu od oko 30.000 km i temperaturu 2000K iznad ambijentalne. Baklje su nazubljeni zidovi koji dosežu visinu od 300 kilometara. Štaviše, ovi zidovi emituju mnogo više energije nego što su astronomi očekivali. Moguće je čak da su upravo oni izazvali epohalne promjene u zemljinoj klimi. Ukupna površina lanaca (vlakana fotosfernih perja) je nekoliko puta veća od površine pjega, a fotosferske perjanice postoje u prosjeku duže od pjega - ponekad 3-4 mjeseca. Tokom godina maksimalne solarne aktivnosti, fotosferske fakule mogu zauzeti i do 10% ukupne površine Sunca. |
 |
sunčeva pjega- područje na Suncu gdje je temperatura niža (područja sa jakim magnetnim poljem) nego u okolnoj fotosferi. Stoga se sunčeve pjege čine relativno tamnijim. Efekat hlađenja je uzrokovan prisustvom jakog magnetnog polja koncentrisanog u području tačke. Magnetno polje sprečava stvaranje konvektivnih tokova gasa koji prenose vruću materiju iz donjih slojeva na površinu Sunca. Sunčeva pjega se sastoji od uvijajućih magnetnih polja u snažnom plazma vrtlogu, čiji se vidljivi i unutrašnji dijelovi rotiraju u suprotnim smjerovima. Sunčeve pjege nastaju tamo gdje Sunčevo magnetsko polje ima veliku vertikalnu komponentu. Sunčeve pjege se mogu pojaviti pojedinačno, ali često formiraju grupe ili parove suprotnog magnetnog polariteta. Razvijaju se iz pora, mogu doseći 100 hiljada km (najmanji su 1000-2000 km) u prečniku i traju u prosjeku 10-20 dana. U tamnom središnjem dijelu Sunčeve pjege (sjena gdje su linije magnetnog polja usmjerene vertikalno i jačina polja je tipično nekoliko hiljada puta veća nego na površini Zemlje), temperatura je oko 3700 K u poređenju sa 5800 K u fotosferi, zbog čega su 2-5 puta tamnije od fotosfere. Vanjski i svjetliji dio sunčeve pjege (penumbra) sastoji se od tankih dugih segmenata. Posebno je uočljivo prisustvo tamnih jezgara u svijetlim područjima na sunčevim pjegama. |
Sunčeve pjege karakteriziraju jaka magnetna polja (do 4 kOe). Prosječan godišnji broj sunčevih pjega varira u periodu od 11 godina. Sunčeve pjege imaju tendenciju formiranja obližnjih parova, u kojima svaka sunčeva pjega ima suprotan magnetni polaritet. U vremenima velike sunčeve aktivnosti dešava se da izolovane tačke postanu velike, i da se pojavljuju u velikim grupama.
Najveća grupa ikada zabilježenih sunčevih pjega dostigla je svoj maksimum 8. aprila 1947. Pokrivala je površinu od 18.130 miliona kvadratnih kilometara. Sunčeve pjege su element solarne aktivnosti. Broj sunčevih pjega vidljivih na Suncu u bilo kojem trenutku periodično varira u periodu od otprilike 11 godina. Snažan maksimum ciklusa zabilježen je sredinom 1947. godine.
 |
heliografska dužina - geografska dužina mjerena za tačke na površini Sunca. Ne postoji fiksna nulta tačka na Suncu, pa se heliografska dužina meri iz nominalnog referentnog velikog kruga: solarnog meridijana, koji je prošao kroz uzlazni čvor solarnog ekvatora na ekliptici 1. januara 1854. u 12:00 UT. U odnosu na ovaj meridijan, geografska dužina je izračunata uz pretpostavku ravnomerne sideralne rotacije Sunca sa periodom od 25,38 dana. Priručnici za posmatrače sadrže tabele položaja solarnog referentnog meridijana za dati datum i vreme.
carrington broj - broj dodijeljen svakoj revoluciji Sunca. Odbrojavanje je započeo R.K. Carrington 9. novembra 1853. od prvog broja. Za osnovu je uzeo prosječnu vrijednost perioda sinodične rotacije sunčevih pjega za koju je odredio da iznosi 27,2753 dana. Budući da se Sunce ne rotira kao kruto tijelo, ovaj period zapravo varira s geografskom širinom.
Chromosphere
Gasni sloj Sunca, koji leži iznad fotosfere, debljine 7-8 hiljada km, karakteriše značajna temperaturna nehomogenost (5-10 hiljada K). Sa povećanjem udaljenosti od centra Sunca, temperatura slojeva fotosfere opada, dostižući minimum. Zatim u hromosferi koja se nalazi iznad počinje postepeno ponovo da raste do 10.000 K. Ime doslovno znači "obojena sfera" jer tokom potpunog pomračenja Sunca, kada je svetlo fotosfere blokirano, hromosfera je vidljiva kao svetao prsten oko Sunca kao ružičasti sjaj. Dinamičan je, u njemu ima blještavila i istaknutosti. Strukturni elementi su hromosferska mreža i spikule. Mrežne ćelije su dinamičke formacije promjera 20 - 50 hiljada km, u kojima se plazma kreće od centra prema periferiji.
blic - najsnažnija manifestacija sunčeve aktivnosti, iznenadno lokalno oslobađanje energije magnetnog polja u koroni i hromosferi Sunca (do 10 25 J tokom najjačih sunčevih baklji), pri čemu se materija sunčeve atmosfere zagrijava i ubrzava . Tokom sunčevih baklji uočava se: povećanje sjaja hromosfere (8-10 minuta), ubrzanje elektrona, protona i teških jona (sa njihovim delimičnim oslobađanjem u međuplanetarni prostor), rendgensko i radio zračenje.
Baklje su povezane sa aktivnim područjima Sunca i predstavljaju eksplozije u kojima se materija zagreva na temperature od stotina miliona stepeni. Većina zračenja dolazi od rendgenskih zraka, ali baklje se lako primjećuju u vidljivoj svjetlosti i radio talasnim dužinama. Nabijene čestice izbačene sa Sunca nakon nekoliko dana stižu do Zemlje i izazivaju aurore i utiču na rad komunikacija.
Grudice solarne materije izbačene sa površine zvijezde mogu biti apsorbirane od strane drugih nakupina kada se obje emisije javljaju u istom području sunčeve površine, a drugo izbacivanje se kreće većom brzinom od prvog. Sunčeva materija se izbacuje sa površine Sunca brzinom od 20 do 2000 kilometara u sekundi. Njegova masa se procjenjuje na milijarde tona. Kada se nakupine materije šire prema Zemlji, na njoj nastaju magnetne oluje. Stručnjaci smatraju da su u slučaju kosmičkog kanibalizma magnetne oluje na Zemlji jače nego inače i teže ih je predvidjeti. Od aprila 1997. godine, kada je otkriven sličan efekat, do marta 2001. godine, uočen je 21 slučaj apsorpcije nakupina solarne materije od strane drugih koji se kreću većim brzinama. Ovo je otkrio tim NASA-inih astronoma koji rade sa svemirskim brodovima Wind i SOHO.
Spikule- pojedinačni stupovi (šiljaste strukture) svjetleće plazme u hromosferi, vidljivi pri posmatranju Sunca u monokromatskom svjetlu (u spektralnim linijama H, He, Ca +, itd.), koji se uočavaju u limbi ili blizu njega . Spikule se uzdižu iz hromosfere u solarnu koronu do visine od 6-10 hiljada km, njihov prečnik je 200-2000 km (obično oko 1000 km u prečniku i 10.000 km u dužini), prosečan životni vek je 5-7 minuta. Na Suncu istovremeno postoje stotine hiljada spikula. Raspodjela spikula na Suncu je neujednačena - koncentrisane su na granicama supergranulacionih ćelija.
flokule- (lat. flocculi, od floccus - komadić) (hromosferske baklje), tanke vlaknaste formacije u hromosferskom sloju centara solarne aktivnosti, imaju veći sjaj i gustinu od okolnih područja hromosfere, orijentisane su duž linija magnetnog polja; su nastavak fotosferskih perja u hromosferi. Flokule se mogu vidjeti kada se solarna hromosfera snimi pod monohromatskim svjetlom, kao što je jednostruko jonizirani kalcij.
prominence(od latinskog protubero - oticanje) - izraz koji se koristi za različite strukture (slične oblacima ili baklji) u hromosferi i koroni Sunca. Imaju veću gustinu i nižu temperaturu od okoline; na solarnom ekstremitetu izgledaju kao svetli detalji korone, a kada se projektuju na solarni disk izgledaju kao tamni filamenti, a na njegovom rubu - u obliku svetlećih oblaka , lukovi ili mlaznice.
Mirne istaknutosti se pojavljuju daleko od aktivnih regija i traju mnogo mjeseci. Mogu se protezati i do nekoliko desetina hiljada kilometara u visinu. Ogromne, do stotine hiljada kilometara duge, plazma formacije u solarnoj koroni. Aktivne prominencije povezane su sa sunčevim pjegama i bakljama. Pojavljuju se u obliku valova, prskanja i petlji, imaju nasilan obrazac kretanja, brzo mijenjaju oblik i traju samo nekoliko sati. Hladnija materija koja teče od prominencija od korone do fotosfere može se posmatrati u obliku koronalne "kiše".
*Iako nije moguće izdvojiti bilo koju pojedinačnu istaknutost i nazvati je najvećom, postoji mnogo nevjerovatnih primjera. Na primjer, slika snimljena sa Skylab-a 1974. godine pokazala je oslonjenu prominentnost u obliku petlje koja se protezala više od pola miliona kilometara iznad površine Sunca. Takve istaknutosti mogu postojati sedmicama ili mjesecima, protežući se 50.000 km izvan solarne fotosfere. Eruptivne izbočine u obliku vatrenih jezika mogu se uzdići iznad površine Sunca na skoro milion kilometara.
Prema podacima sa dva istraživačka satelita TRACE i SOHO, koji kontinuirano prate Sunce, tokovi električno nabijenog gasa kreću se u solarnoj atmosferi skoro brzinom zvuka u ovim uslovima. Njihova brzina može doseći 320 hiljada km/h. Odnosno, sila vjetra na Suncu "pobjeđuje" gravitacijsku silu pri određivanju gustoće atmosfere, ali na Suncu je sila gravitacijske privlačnosti 28 puta veća nego na površini Zemlje.
Najudaljeniji dio Sunčeve atmosfere sastoji se od vruće (1-2 miliona K) razrijeđene, visoko jonizirane plazme, koja je vidljiva kao svijetli oreol tokom potpunog pomračenja Sunca. Korona se proteže na udaljenosti višestruko većoj od radijusa Sunca i prelazi u međuplanetarni medij (nekoliko desetina sunčevih radijusa i postepeno se raspršuje u međuplanetarnom prostoru). Obim i oblik korone se mijenjaju tokom solarnog ciklusa, uglavnom zbog tokova formiranih u aktivnim područjima.Kruna se sastoji od sljedećih dijelova:
K-kruna(elektronska korona ili kontinuirana korona). Vidljivo kao bijela svjetlost iz fotosfere, raspršena elektronima visoke energije na temperaturama od milion stepeni. K-korona je heterogena, sadrži različite strukture kao što su tokovi, kondenzacije, perje i zrake. Budući da se elektroni kreću velikom brzinom, Fraunhoferove linije u spektru reflektirane svjetlosti se brišu.
F-kruna(Fraunhoferova korona ili korona prašine) - svjetlost iz fotosfere raspršena sporijim česticama prašine koje se kreću oko Sunca. Fraunhoferove linije su vidljive u spektru. Nastavak F korone u međuplanetarni prostor posmatra se kao zodijačka svjetlost.
E-kruna(emisiona linija korona) nastaje svjetlošću u diskretnim emisionim linijama visoko joniziranih atoma, posebno željeza i kalcija. Detektuje se na udaljenosti od dva sunčeva radijusa. Ovaj dio korone također emituje u ekstremnim ultraljubičastim i mekim rendgenskim rasponima spektra.
Fraunhoferove linije
Tamne apsorpcione linije u spektru Sunca i, po analogiji, u spektru bilo koje zvijezde. Po prvi put su identifikovane takve linije Joseph von Fraunhofer(1787-1826), koji je najistaknutije linije označio slovima latinice. Neki od ovih simbola se još uvijek koriste u fizici i astronomiji, posebno linije natrijuma D i kalcijeve H i K linije.
|
Fraunhoferove originalne oznake (1817) za apsorpcione linije u sunčevom spektru |
||
|
Pismo |
talasna dužina (nm) |
Hemijsko porijeklo |
|
A |
759,37 |
Atmosferski O2 |
|
B |
686,72 |
Atmosferski O2 |
|
C |
656,28 |
Vodonik α |
|
D1 |
589,59 |
Neutralni natrijum |
|
D2 |
589,00 |
Neutralni natrijum |
|
D3 |
587,56 |
Neutralni helijum |
|
E |
526,96 |
Neutralno gvožđe |
|
F |
486,13 |
Vodonik β |
|
G |
431,42 |
Molecule CH |
|
H |
396,85 |
Jonizovani kalcijum |
|
K |
393,37 |
Jonizovani kalcijum |
komentar: u Fraunhoferovoj originalnoj notaciji, komponente D linije nisu bile dozvoljene.
Koronalne linije- zabranjene linije u spektrima višestruko jonizovanih Fe, Ni, Ca, Al i drugih elemenata pojavljuju se u solarnoj koroni i ukazuju na visoku (oko 1,5 miliona K) temperaturu korone.
Izbacivanje koronalne mase(ECM) - erupcija materije iz solarne korone u međuplanetarni prostor. ECM je povezan sa karakteristikama Sunčevog magnetnog polja. Tokom perioda visoke solarne aktivnosti, jedna ili dvije emisije se javljaju svakog dana, koje se dešavaju na širokom rasponu solarnih širina. U periodima tihog sunca javljaju se mnogo rjeđe (otprilike jednom u 3-10 dana) i ograničeni su na niže geografske širine. Prosječna brzina izbacivanja varira od 200 km/sec pri minimalnoj aktivnosti do vrijednosti približno dvostruko većih pri maksimalnoj aktivnosti. Većina emisija nije praćena bakljima, a kada se baklje i pojave, one obično počinju nakon pojave ECM. ECM su najmoćniji od svih nestacionarnih solarnih procesa i imaju značajan utjecaj na solarni vjetar. Veliki ECM orijentisani u ravni Zemljine orbite odgovorni su za geomagnetske oluje.
sunčani vjetar- struja čestica (uglavnom protona i elektrona) koja teče izvan Sunca brzinom do 900 km/sec. Solarni vjetar je zapravo vruća solarna korona koja se proteže u međuplanetarni prostor. Na nivou Zemljine orbite, prosječna brzina čestica sunčevog vjetra (protona i elektrona) je oko 400 km/s, broj čestica je nekoliko desetina po 1 cm 3.
Superkruna
Najudaljenije (nekoliko desetina radijusa od Sunca) područja solarne korone promatraju se njihovim rasipanjem radio valova iz udaljenih izvora kosmičke radio emisije (Rakova maglina, itd.)|
Karakteristike Sunca |
|
|
Prividni ugaoni prečnik |
min=31"32"i max=32"36" |
|
Težina |
1,9891×10 30 kg (332946 Zemljine mase) |
|
Radijus |
6,96×10 5 km (109,2 Zemljinih radijusa) |
|
Prosječna gustina |
1.416. 10 3 kg/m 3 |
|
Ubrzanje gravitacije |
274 m/s 2 (27,9 g) |
|
Druga brzina bijega na površini |
620 km/s |
|
Efektivna temperatura |
5785 K |
|
Luminosity |
3,86×10 26 W |
|
Prividna vizuelna veličina |
-26,78 |
|
Apsolutna vizuelna veličina |
4,79 |
|
Nagib ekvatora prema ekliptici |
7°15" |
|
Period sinodične rotacije |
27.275 dana |
|
Period rotacije zvijezda |
25.380 dana |
Solarna aktivnost
solarna aktivnost- razne redovite pojave karakterističnih formacija u sunčevoj atmosferi povezane s oslobađanjem velikih količina energije čija se učestalost i intenzitet ciklički mijenjaju: sunčeve pjege, fakule u fotosferi, flokule i baklje u hromosferi, prominencije u koroni, koronalne masovna izbacivanja. Područja u kojima se ovi fenomeni kolektivno posmatraju nazivaju se centri solarne aktivnosti. Sunčeva aktivnost (rast i pad broja centara solarne aktivnosti, kao i njihove snage) ima periodičnost od približno 11 godina (ciklus solarne aktivnosti), iako postoje dokazi o drugim ciklusima (od 8 do 15 godina). Sunčeva aktivnost utiče na mnoge zemaljske procese.
aktivna regija- područje u vanjskim slojevima Sunca gdje se javlja sunčeva aktivnost. Aktivni regioni se formiraju tamo gde jaka magnetna polja izlaze iz podzemnih slojeva Sunca. Sunčeva aktivnost se opaža u fotosferi, hromosferi i koroni. U aktivnom području javljaju se pojave kao što su sunčeve pjege, flokule i baklje. Rezultirajuće zračenje zauzima cijeli spektar, od rendgenskih zraka do radio valova, iako je u sunčevim pjegama prividni sjaj nešto manji zbog niže temperature. Aktivne regije se jako razlikuju po veličini i trajanju postojanja - mogu se promatrati od nekoliko sati do nekoliko mjeseci. Električno nabijene čestice, poput ultraljubičastog i rendgenskog zračenja iz aktivnih područja, utiču na međuplanetarni medij i na gornje slojeve Zemljine atmosfere.
vlakna- karakterističan detalj uočen na slikama aktivnih područja Sunca snimljenih u alfa liniji vodonika. Vlakna izgledaju kao tamne pruge širine 725-2200 km i prosječne dužine od 11000 km. Životni vek pojedinačnog vlakna je 10-20 minuta, iako se ukupni uzorak površine vlakana menja malo u toku nekoliko sati. U središnjim zonama aktivnih područja Sunca vlakna povezuju mrlje i flokule suprotnog polariteta. Pravilne mrlje su okružene radijalnim uzorkom vlakana koji se naziva superpenumbra. Oni predstavljaju supstancu koja teče u sunčevu pjegu brzinom od oko 20 km/sec.
solarni ciklus- periodične promjene sunčeve aktivnosti, posebno broja sunčevih pjega. Period ciklusa je oko 11 godina (od 8 do 15 godina), iako je tokom 20. veka bio bliže 10 godina.
Na početku novog ciklusa na Suncu praktično nema mrlja. Prve mrlje novog ciklusa pojavljuju se na heliografskim sjevernim i južnim geografskim širinama 35°-45°; zatim, tokom ciklusa, mrlje se pojavljuju bliže ekvatoru, dostižući 7° sjeverne i južne geografske širine, respektivno. Ova slika raspodjele mrlja može se grafički predstaviti u obliku Maunderovih „leptira“.
Općenito je prihvaćeno da je solarni ciklus uzrokovan interakcijom između "generatora" koji proizvodi magnetsko polje Sunca i rotacije Sunca. Sunce ne rotira kao kruto tijelo, pri čemu se ekvatorijalna područja rotiraju brže, što uzrokuje povećanje magnetnog polja. Konačno, polje "prska" u fotosferu, stvarajući sunčeve pjege. Na kraju svakog ciklusa mijenja se polaritet magnetnog polja, tako da je ukupan period 22 godine (Haleov ciklus).
Strana: 4/4
Istraživanje Sunca svemirskim brodovima
Proučavanje Sunca vršile su mnoge svemirske letjelice , ali je bilo i specijalizovanih pokrenutih za proučavanje Sunca. Ovo:Orbitalna solarna opservatorija("OSO") - serija američkih satelita lansiranih između 1962. i 1975. u svrhu proučavanja Sunca, posebno u ultraljubičastim i rendgenskim talasnim dužinama.
CA "Helios-1“ – Zapadnonjemački AMS pokrenut je 10. decembra 1974. godine, dizajniran za proučavanje solarnog vjetra, međuplanetarnog magnetnog polja, kosmičkog zračenja, zodijačke svjetlosti, čestica meteora i radio buke u bliskom solarnom prostoru, kao i za izvođenje eksperimenata za snimanje fenomena predviđeno opštom teorijom relativnosti. 15.01.1976 Zapadnonjemačka svemirska letjelica lansirana u orbitu Helios-2". 17.04.1976 "Helios-2"prvi put se približio Suncu na udaljenosti od 0,29 AJ (43,432 miliona km). Konkretno, zabilježeni su magnetni udarni talasi u opsegu od 100 - 2200 Hz, kao i pojava lakih jezgara helijuma tokom sunčevih baklji, što ukazuje na visokoenergetske termonuklearne procese u hromosferi Sunca. Prvi put postignuta rekordna brzina pri 66,7 km/s, krećući se brzinom od 12g.
Satelit za proučavanje maksimuma solarne energije(“SMM”) - američki satelit (Solar Maximum Mission - SMM), lansiran 14. februara 1980. radi proučavanja Sunca u periodu maksimalne solarne aktivnosti. Nakon devet mjeseci rada, zahtijevao je popravku, koju je posada Space Shuttlea uspješno završila 1984. godine i satelit je ponovo pušten u rad. Ušao je u guste slojeve Zemljine atmosfere i prestao da postoji 1989. godine.
Solarna sonda "Ulysses“ – Evropska automatska stanica je 6. oktobra 1990. godine pokrenuta za mjerenje parametara Sunčevog vjetra, magnetnog polja izvan ravni ekliptike i proučavanje polarnih područja heliosfere. Skenirala je ekvatorijalnu ravan Sunca do Zemljinu orbitu. Prvi put je u radiotalasnom opsegu registrovao spiralni oblik Sunčevog magnetnog polja, koji se divergira poput lepeze.Ustanovio je da se jačina Sunčevog magnetnog polja povećava s vremenom i da se u prošlosti povećala 2,3 puta 100 godina.Ovo je jedina svemirska letjelica koja se kreće okomito na ravan ekliptike u heliocentričnoj orbiti.Preletjela je sredinom 1995. godine iznad južnog pola Sunca sa minimalnom aktivnošću, a 27.11.2000. proletjela je po drugi put , dostižući maksimalnu geografsku širinu na južnoj hemisferi od –80,1 stepen. 17.04.1998. Ulysses"završio je svoju prvu orbitu oko Sunca.
Solarni satelit za vjetar "Vjetar" - američko istraživačko vozilo, lansirano 1. novembra 1994. u orbitu sa sljedećim parametrima: nagib orbite - 28,76º; T = 20673,75 min; P = 187 km; A = 486099 km.
Solarna i heliosferska opservatorija("SOHO") - Istraživački satelit (Solar and Heliospheric Observatory - SOHO), lansiran od strane Evropske svemirske agencije 2. decembra 1995. sa očekivanim radnim vijekom od oko dvije godine. Lansiran je u orbitu oko Sunca na jednoj od Lagrangeovih tačaka (L1), gdje su gravitacijske sile Zemlje i Sunca uravnotežene. Dvanaest instrumenata na satelitu dizajnirano je za proučavanje sunčeve atmosfere (posebno njenog zagrijavanja), solarnih oscilacija, procesa uklanjanja sunčeve tvari u svemir, strukture Sunca, kao i procesa u njegovoj unutrašnjosti. Obavlja konstantno fotografisanje Sunca. 02/04/2000 Solarna opservatorija proslavila svojevrsnu godišnjicu" SOHO". Na jednoj od snimljenih fotografija" SOHO“Otkrivena je nova kometa, koja je postala 100. u opservatoriji, au junu 2003. otkrila je 500. kometu.
WITHputnik za proučavanje solarne korone "TRACE(Transition Region & Coronal Explorer)" lansiran 2. aprila 1998. godine 
rbit sa parametrima: orbita - 97,8 stepeni; T=96,8 minuta; P=602 km; A=652 km. Zadatak je istražiti prijelazno područje između korone i fotosfere pomoću ultraljubičastog teleskopa od 30 cm. Studija petlji je pokazala da se one sastoje od više pojedinačnih petlji povezanih jedna s drugom. Plinske petlje se zagrijavaju i uzdižu duž linija magnetnog polja do visine do 480.000 km, zatim se hlade i vraćaju natrag brzinom većom od 100 km/s.
3. Sunce je centralno tijelo našeg planetarnog sistema
Sunce je najbliža zvijezda Zemlji, koja je vruća plazma kugla. Ovo je gigantski izvor energije: njegova snaga zračenja je vrlo velika - oko 3,8610 23 kW. Svake sekunde Sunce emituje toliku količinu toplote koja bi bila dovoljna da otopi sloj leda koji okružuje globus, debeo hiljadu kilometara. Sunce ima izuzetnu ulogu u nastanku i razvoju života na Zemlji. Neznatan dio sunčeve energije stiže do Zemlje, zahvaljujući čemu se održava plinovito stanje zemljine atmosfere, površine kopna i vodenih tijela se stalno zagrijavaju, a vitalna aktivnost životinja i biljaka osigurava se. Dio sunčeve energije pohranjen je u utrobi Zemlje u obliku uglja, nafte i prirodnog plina.
Trenutno je opšteprihvaćeno da se u dubinama Sunca, pri ekstremno visokim temperaturama – oko 15 miliona stepeni – i monstruoznim pritiscima, dešavaju termonuklearne reakcije, koje su praćene oslobađanjem enormnih količina energije. Jedna takva reakcija može biti fuzija jezgri vodika, koja proizvodi jezgre atoma helija. Procjenjuje se da se svake sekunde u dubinama Sunca 564 miliona tona vodonika pretvori u 560 miliona tona helijuma, a preostalih 4 miliona tona vodonika pretvara se u zračenje. Termonuklearna reakcija će se nastaviti sve dok ne ponestane zaliha vodonika. Trenutno čine oko 60% Sunčeve mase. Takva rezerva bi trebala biti dovoljna za najmanje nekoliko milijardi godina.
Gotovo sva energija Sunca nastaje u njegovom središnjem dijelu, odakle se prenosi zračenjem, a zatim se u vanjski sloj prenosi konvekcijom. Efektivna temperatura solarne površine - fotosfere - je oko 6000 K.
Naše Sunce nije samo izvor svjetlosti i topline: njegova površina emituje tokove nevidljivih ultraljubičastih i rendgenskih zraka, kao i elementarne čestice. Iako količina topline i svjetlosti koju Sunce šalje na Zemlju ostaje konstantna tokom mnogo stotina milijardi godina, intenzitet njegovog nevidljivog zračenja značajno varira: zavisi od nivoa sunčeve aktivnosti.
Uočavaju se ciklusi tokom kojih solarna aktivnost dostiže svoju maksimalnu vrijednost. Njihova učestalost je 11 godina. U godinama najveće aktivnosti povećava se broj mrlja i baklji na površini Sunca, na Zemlji se javljaju magnetne oluje, povećava se jonizacija gornjih slojeva atmosfere itd.
Sunce ima primjetan utjecaj ne samo na prirodne procese kao što su vrijeme i Zemljin magnetizam, već i na biosferu - životinjski i biljni svijet Zemlje, uključujući i čovjeka.
Pretpostavlja se da je starost Sunca najmanje 5 milijardi godina. Ova pretpostavka se zasniva na činjenici da, prema geološkim podacima, naša planeta postoji najmanje 5 milijardi godina, a Sunce je formirano još ranije.
Algoritam za proračun putanje leta u ograničenu orbitu sa datim karakteristikama
Analizirajući rješenje (2.4) lineariziranog sistema (2.3), možemo zaključiti da orbitalne amplitude duž X i Y osa zavise jedna od druge linearno, a amplituda duž Z je nezavisna, dok se oscilacije duž X i Y javljaju sa ista frekvencija...
Algoritam za proračun putanje leta u ograničenu orbitu sa datim karakteristikama
Poznato je da se transfer u orbitu oko tačke libracije L2 sistema Sunce-Zemlja može postići izvođenjem jednog impulsa u niskoj Zemljinoj orbiti , , , . U stvari, ovaj let se izvodi u orbiti...
Zvezde i sazvežđa su jedno
U ovom odeljku ćemo pogledati kako zvezde/sazvežđa mogu da naškode i pomognu, i šta treba da očekujemo od Univerzuma. U 12. pitanju, “Mogu li zvijezde naškoditi ili pomoći?” mnogi su primetili da zvezde mogu da naškode...
Zemlja - planeta Sunčevog sistema
Sunce, centralno tijelo Sunčevog sistema, tipičan je predstavnik zvijezda, najčešćih tijela u Univerzumu. Kao i mnoge druge zvezde, Sunce je ogromna gasna lopta...
U ovom radu će se razmatrati kretanje svemirske letelice koja se nalazi u orbiti u blizini tačke libracije L1 sistema Sunce-Zemlja u rotirajućem koordinatnom sistemu, ilustrovanom na slici 6...
Simulacija orbitalnog kretanja
Svemirska letelica u blizini tačke libracije može biti u ograničenim orbitama nekoliko tipova, čija je klasifikacija data u radovima. Vertikalna orbita Ljapunova (slika 8) je ravna ograničena periodična orbita...
Simulacija orbitalnog kretanja
Kao što je navedeno u paragrafu 2.4, jedan od glavnih uslova pri izboru ograničene orbite u blizini tačke libracije L1, pogodne za svemirsku misiju koja se kontinuirano posmatra sa Zemljine površine...
Naš solarni sistem
Da biste razumjeli strukturu tako gigantskog objekta kao što je Sunce, morate zamisliti ogromnu masu vrućeg plina, koji je koncentriran na određenom mjestu u svemiru. Sunce ima 72% vodonika...
Površno proučavanje karakteristika Sunca
Sunce, centralno telo Sunčevog sistema, je vruća lopta gasa. Ono je 750 puta masivnije od svih drugih tijela u Sunčevom sistemu zajedno...
Izrada modela nastanka Sunčevog sistema iz međuzvjezdanog plina na osnovu numeričkog modeliranja uzimajući u obzir gravitacionu interakciju čestica
Kao rezultat sprovedenih istraživanja (uključujući i ona koja nisu uključena u materijale ove publikacije), u okviru prihvaćenih osnovnih koncepata o formiranju Sunčevog sistema, predložen je model formiranja planetarnih tela...
Solarni sistem. Sunčeva aktivnost i njen uticaj na klimatski faktor planete
Devet velikih kosmičkih tijela, zvanih planete, kruže oko Sunca, svako u svojoj orbiti, u jednom smjeru - suprotno od kazaljke na satu. Zajedno sa Suncem čine Sunčev sistem...
Veze Sunca i Zemlje i njihov uticaj na ljude
Šta nam nauka govori o Suncu? Koliko je Sunce udaljeno od nas i koliko je veliko? Udaljenost od Zemlje do Sunca je skoro 150 miliona km. Lako je napisati ovaj broj, ali je teško zamisliti tako veliku udaljenost...
Sunce, njegov sastav i struktura. Solarno-zemaljske veze
Sunce je jedina zvijezda u Sunčevom sistemu oko koje se okreću drugi objekti ovog sistema: planete i njihovi sateliti, patuljaste planete i njihovi sateliti, asteroidi, meteoroidi, komete i kosmička prašina. Masa Sunca je 99...
Sunce, njegove fizičke karakteristike i uticaj na Zemljinu magnetosferu
Sunce, najbliža zvijezda Zemlji, obična je zvijezda naše Galaksije. To je patuljak glavne sekvence u Hertzsprung-Russell dijagramu. Pripada spektralnoj klasi G2V. Njegove fizičke karakteristike: · Masa 1...
