Солнце
Солнце - ближайшая к нам звезда. Расстояние до него по астрономическим меркам невелико: лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли. Это звезда, которая образовалась после взрывов сверхновых, она богата железом и другими элементами. Около которой смогла сформироваться такая планетная система, на третьей планете которой - Земле - возникла жизнь. Пять миллиардов лет - возраст нашего Солнца. Солнце - звезда, вокруг которой обращается наша планета. Среднее расстояние от Земли до Солнца, т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет 149,6 млн. км = 1 а.е. (астрономическая единица). Солнце является центром нашей планетной системы, в которую кроме него входят 9 больших планет, несколько десятков спутников планет, несколько тысяч астероидов (малых планет), кометы, метеорные тела, межпланетные пыль и газ. Солнце - звезда, которая светит достаточно равномерно на протяжении миллионов лет, что доказано современными биологическими исследованиями остатков сине-зеленых водорослей. Если бы температура поверхности Солнца изменилась всего на 10 %, жизнь на Земле, вероятно, была бы уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно излучает энергию, столь необходимую для поддержания жизни на Земле. Размеры Солнца очень велики. Так, радиус Солнца в 109 раз, а масса - в 330 000 раз больше радиуса и массы Земли. Средняя плотность невелика - всего в 1,4 раза больше плотности воды. Солнце вращается не как твердое тело, скорость вращения точек на поверхности Солнца уменьшается от экватора к полюсам.
· Масса: 2*10 30 кг;
· Радиус: 696 000 км;
· Плотность: 1,4 г/см 3 ;
· Температура поверхности: +5500 С;
· Период вращения относительно звёзд: 25,38 земных суток;
· Расстояние от Земли (среднее): 149,6 млн.км;
· Возраст: около 5 млрд. лет;
· Спектральный класс: G2 V;
· Светимость: 3,86*10 26 Вт, 3,86*10 23 кВт
Положение Солнца в нашей Галактике
Солнце расположено в плоскости Галактики и удалено от ее центра на 8 кпк (26000 св. лет) и от плоскости Галактики примерно на 25 пк (48 св. лет). В области Галактики, где расположено наше Солнце, звездная плотность составляет 0,12 звезд на пк3. Солнце (и Солнечная система) движется со скоростью 20 км/с в направлении к границе созвездий Лиры и Геркулеса. Это объясняется местным движением внутри ближайших звезд. Эта точка называется апексом движения Солнца, Точка на небесной сфере, противоположная апексу, называется антиапекс. В этой точке пересекаются направления собственных скоростей ближайших к Солнцу звезд. Движения ближайших к Солнцу звезд происходят с небольшой скоростью, это не мешает им участвовать в обращении вокруг галактического центра. Солнечная система участвует во вращении вокруг центра Галактики со скоростью около 220 км/с. Это движение происходит в направлении созвездия Лебедя. Период обращения Солнца вокруг галактического центра около 220 млн. лет.
Внутреннее строение Солнца
Солнце - раскаленный газовый шар, температура в центре которого очень высока, настолько, что там могут происходить ядерные реакции. В центре Солнца температура достигает 15 миллионов градусов, а давление в 200 миллиардов раз выше, чем у поверхности Земли. Солнце - сферически симметричное тело, находящееся в равновесии. Плотность и давление быстро нарастают вглубь; рост давления объясняется весом всех вышележащих слоев. В каждой внутренней точке Солнца выполняется условие гидростатического равновесия. Давление на любом расстоянии от центра уравновешивается гравитационным притяжением. Радиус Солнца приблизительно равен 696 000 км. В центральной области с радиусом примерно в треть солнечного ядра происходят ядерные реакции. Затем через зону лучистого переноса энергия излучением переносится из внутренних областей Солнца к поверхности. И фотоны, и нейтрино рождаются в зоне ядерных реакций в центре Солнца. Но если нейтрино очень слабо взаимодействуют с веществом и мгновенно свободно покидают Солнце, то фотоны многократно поглощаются и рассеиваются до тех пор, пока не достигнут внешних, более прозрачных слоев атмосферы Солнца, которую называют фотосферой. Пока температура высока - больше 2 миллионов градусов, - энергия переносится лучистой теплопроводностью, то есть фотонами. Зона непрозрачности, обусловленная рассеянием фотонов на электронах, простирается примерно до расстояния 2/3R радиуса Солнца. При понижении температуры непрозрачность сильно возрастает, и диффузия фотонов длится около миллиона лет. Примерно с расстоянии 2/3R находится конвективная зона. В этих слоях непрозрачность вещества становится настолько большой, что возникают крупномасштабные конвективные движения. Здесь начинается конвекция, то есть перемешивание горячих и холодных слоев вещества. Время подъема конвективной ячейки сравнительно невелико - несколько десятков лет. В солнечной атмосфере распространяются акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе. В верхних слоях солнечной атмосферы волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают солнечному веществу часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы - хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 K оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет. Всякая солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 минут. Внутренние части Солнца вращаются быстрее; особенно быстро вращается ядро. Именно особенности такого вращения могут приводить к возникновению магнитного поля Солнца.
Современная структура Солнца возникла в результате эволюции (рис. 9.1, а, б). Наблюдаемые слои Солнца называют его атмосферой. Фотосфера - самая глубокая ее часть, и чем глубже, тем слои горячее. В тонком (порядка 700 км) слое фотосферы возникает наблюдаемое излучение Солнца. Во внешних, более холодных слоях фотосферы свет частично поглощается - на фоне непрерывного спектра образуются темные фраунгоферовы линии. В телескоп можно наблюдать зернистость фотосферы. Маленькие светлые пятнышки - гранулы (размером до 900 км) - окружены темными промежутками. Эта происходящая во внутренних областях конвекция вызывает движения в фотосфере - в гранулах горячий газ вырывается наружу, а между ними - опускается. Эти движения распространяются и в более высокие слои атмосферы Солнца - хромосферу и корону. Поэтому они горячее, чем верхняя часть фотосферы (4500 К). Хромосферу можно наблюдать во время затмений. Видны спикулы - язычки уплотненного газа. Изучение спектров хромосферы показывает ее неоднородность, перемешивание газа происходит интенсивно, и температура хромосферы достигает 10 000 К. Над хромосферой располагается самая разреженная часть солнечной атмосферы - корона, она все время колеблется с периодом 5 мин. Плотность и давление быстро нарастают внутрь, где газ сильно сжат. Давление превышает сотни миллиардов атмосфер (10 16 Па), а плот ность до 1,5 10 5 кг/м. Температура тоже сильно возрастает, достигая 15 млн К.
Магнитные поля играют на Солнце существенную роль, так как газ находится в состоянии плазмы. При росте напряженности поля во всех слоях его атмосферы возрастает солнечная активность, проявляющаяся во вспышках, которых в годы максимума бывает до 10 в сутки. Вспышки размером около 1000 км и продолжительностью порядка 10 мин обычно возникают в нейтральных областях между пятнами, имеющими противоположную полярность. Во время вспышки выделяется энергия, равная энергии взрыва 1 млн мегатонных водородных бомб. Излучение в это время наблюдается и в радиодиапазоне, и в рентгеновском. Появляются энергичные частицы - протоны, электроны и другие ядра, составляющие солнечные космические лучи.
Солнечные пятна перемещаются по диску; заметив это, Галилей заключил, что оно вращается вокруг своей оси. Наблюдения за пятнами показали, что Солнце вращается слоями: около экватора период около 25 сут, а у полюсов - 33 сут. Число пятен на Солнце колеблется в течение 11 лет от наибольшего к наименьшему. За меру этой пятнообразующей деятельности принимают так называемые числа Вольфа: W= 10g+f, здесь g - число групп пятен, f - общее число пятен на диске. При отсутствии пятен W= 0, при одном пятне - W= 11. В среднем пятно живет почти месяц. Размеры пятен порядка сотен километров. Пятна обычно сопровождаются группой светлых полосок - факелов. Оказалось, что в области пятен наблюдаются сильные магнитные поля (до 4000 эрстед). Видимые на диске волокна названы протуберанцами. Это массы более плотного и холодного газа, поднимающиеся над хромосферой на сотни и даже тысячи километров.
В видимой области спектра Солнце абсолютно доминирует на Земле над всеми другими небесными светилами, его блеск в 10 10 раз больше, чем у Сириуса. В других диапазонах спектра оно выглядит существенно скромнее. От Солнца исходит радиоизлучение, по мощности одинаковое с радиоисточником Кассиопея А; на небе всего 10 источников слабее его в 10 раз. Оно было замечено только в 1940 г. военными радиолокационными станциями. Анализ показывает, что коротковолновое радиоизлучение возникает вблизи фотосферы, а на метровых волнах генерируется в солнечной короне. Аналогичная картина по мощности излучения наблюдается и в рентгеновском диапазоне - лишь у шести источников оно слабее на порядок. Первые рентгеновские снимки Солнца были получены в 1948 г. с помощью аппаратуры, находящейся на высотной ракете. Установлено, что источники связаны с активными областями на Солнце и расположены на высотах 10-1000000 км над фотосферой, в них температура достигает 3 - 6 млн К. Рентгеновская вспышка обычно следует за оптичес кой с запаздыванием в 2 мин. Рентгеновское излучение исходит от верхних слоев хромосферы и короны. Кроме того, Солнце излучает потоки частиц - корпускул. Солнечные корпускулярные потоки оказывают большое воздействие на верхние слои атмосферы нашей планеты.

Происхождение Солнца
Солнце возникло из инфракрасного карлика, который, в свою очередь, возник из планеты-гиганта. Планета-гигант еще раньше произошла из ледяной планеты, а та - из кометы. Эта комета произошла на периферии Галактики одним из тех двух способов, которыми происходят кометы на периферии Солнечной системы. Либо комета, из которой через много миллиардов лет произошло Солнце, образовалась при дроблении более крупных комет или ледяных планет при их столкновении, либо эта комета перешла в Галактику из межгалактического пространства..
Гипотеза о возникновении Солнца из газовой туманности
Итак, согласно классической гипотезе, Солнечная система возникло из газопылевого

облака, состоящего на 98% из водорода. В первоначальную эпоху плотность вещества в этой туманности была очень низка. Отдельные "куски" туманности двигались друг относительно друга с беспорядочными скоростями (около 1 км/с). В процессе вращения такие облака вначале превращаются в плоские дискообразные сгущения. Затем в процессе вращения и гравитационного сжатия в центре происходит концентрация вещества с наибольшей плотностью. Как пишет И. Шкловский, "в результате существования "магнитной" связи между отделившимся от протозвезды диском и ее основной массой из-за натяжения силовых линий вращение протозвезды будет тормозиться, а диск начнет уходить наружу по спирали. С течением времени диск вследствие трения "размажется", и часть его вещества превратится в планеты, которые таким образом "унесут" с собой значительную часть момента" .
Таким образом, в центре облака образуются солнца, а по периферии - планеты.
Высказывается несколько гипотез по поводу подобного образования солнц и планет. Одни склонны этот процесс связывать с внешней причиной - вспышкой по соседству звезд. Так, С. К. Всехсвятский считает, что около нашего газопылевого облака 5 млрд. лет назад на расстоянии 3,5 световых лет вспыхнула звезда. Это и привело к разогреву газопылевой туманности, образованию Солнца и планет. Того же мнения придерживается и Клейтон (впервые эта идея была высказана в 1955 г. эстонским астрономом Эпиком). Согласно Клейтону, сжатие, в результате которого образовалось Солнце, было вызвано сверхновой, которая, взрываясь, сообщила движение межзвездному веществу и, как метла, толкала его впереди себя; так происходило до тех пор, пока за счет силы тяготения не сформировалось стабильное облако, продолжавшее сжиматься, превращая собственную энергию сжатия в тепло. Вся эта масса начала нагреваться, и за очень короткое время (десяток миллионов лет) температура внутри облака достигла 10-15 млн. градусов. К этому времени термоядерные реакции шли полным "ходом и процесс сжатия закончился. Принято считать, что именно в этот "момент", от четырех до шести миллиардов лет назад, и родилось Солнце.
Эта гипотеза, имеющая небольшое число сторонников, получила подтверждение в результате изучения в 1977 г. американским ученым из Калифорнийского технологического института "метеорита Алленде", найденного в безлюдном районе северной Мексики. В нем обнаружено необычное сочетание химических элементов. Избыточное присутствие в нем кальция, бария и неодима указывает на то, что они попали в метеорит при вспышке сверхновой звезды по соседству с нашей Солнечной системой. Эта вспышка произошла менее чем за 2 млн. лет до образования Солнечной системы. Такая дата получена по результатам определения возраста метеорита по радиоизотопу алюминий-26, имеющему период полураспада Т =0,738 млн. лет .
Другие ученые, а их большинство, считают, что процесс образования Солнца и планет происходил в результате естественного развития газопылевого облака при его вращении и уплотнении. По одной из таких гипотез считается, что конденсация Солнца и планет произошла из горячей газовой туманности (по И. Канту и П. Лапласу), а по другой - из холодного газопылевого облака (по О. Ю. Шмидту). Впоследствии гипотезу с холодным началом развивали академики В. Г. Фесенков, А. П. Виноградов и др.
Наиболее последовательным сторонником гипотезы образования Солнечной системы из первичной "солнечной" туманности является американский астроном Камерон. Он связывает в единый процесс образование звезд и планетных систем. Вспышки сверхновых в процессе конденсации облаков межзвездной среды вследствие их гравитационной неустойчивости являются как бы "стимуляторами" процесса звездообразования.
Однако ни одна из перечисленных гипотез полностью не удовлетворяет ученых, поскольку с их помощью невозможно объяснить все нюансы, связанные с происхождением и развитием Солнечной системы. При образовании планет из "горячего" начала считают, что на ранней стадии они представляли собой высокотемпературные однородные тела, состоящие из жидкой и газовой фаз. В дальнейшем при остывании таких тел из жидкой фазы вначале выделялись железистые ядра, затем из сульфидов, окислов железа и силикатов сформировалась мантия. Газовая фаза привела к образованию атмосферы у планет и гидросферы на Земле.
и т.д.................

Температура на планете колеблется примерно от -50° до +50° Земля удалена от солнца равно настолько, сколько необходимо, что бы этот "вечный огонь" надлежащим образом обогревал нас, ни больше, ни меньше! Если бы Земля находилась чуть дальше от Солнца мы бы замерзли, чуть ближе, мы бы сгорели. Любое незначительное изменение расстояния в ту или другую сторону - и жизнь на Земле была бы невозможна. А вращение Земли вокруг своей оси каждый день дает возможность всей поверхности планеты достаточно нагреваться и охлаждаться.

Вот что отмечает профессор Дейвид Блок: «Если бы расстояние от земли до солнца сократилось на 5%, то земля превратилась в сплошной бифштекс (из людей и животных). А если бы расстояние от земли до солнца увеличилось всего на 1%, то земля - оледенела.

Интересно то, что Бог сотворил оба «великих светила» с одинаковыми угловыми размерами и сделал их наиболее крупными небесными объектами (с точки зрения их видимости с Земли). Солнце находится от Земли на расстоянии, которое в 400 раз превышает расстояние от Земли до Луны. Поразительно то, что солнечный шар по размерам в 400 раз больше Луны. Но визуально Солнце и Луна имеют одинаковые размеры и занимают одинаковое пространство в небе.

Если бы капля вещества из ядра Солнца упала на поверхность Земли, то ни одно живое существо не выжило бы на расстоянии 150 км от падения.

Благодаря солнечному свету, падающему на сетчатку наших глаз, в организме образуется натуральный антидепрессант - мелатонин, обеспечивающий нам полноценный сон, а значит восстановление всего организма. Но, как говорится, все хорошее должно быть в разумных пределах.

Не секрет, что солнечный свет вырабатывает еще и гормон счастья, поэтому не поленитесь погулять в солнечный день.

Диаметр Солнца в сотни раз превышает диаметр Земли. Если бы оно было полым внутри, то могло бы вместить в себя более 1 миллиона Земель.

Нам трудно представить, насколько велико расстояние от Земли до Солнца. Оно невероятно – 150 миллионов километров. Если провести аналогию с автомобильной трассой, то при движении автомобиля со скоростью 105 км/ч данное расстояние можно преодолеть за 163 года. Следовательно, такое расстояние мы не смогли бы проехать на автомобиле и за всю свою жизнь.

Солнце находится весьма далеко от Земли, однако Земля расположена гораздо ближе к Солнцу, чем остальные планеты.

Светимость Солнца (т.е. количество энергии, выделяемой в секунду) приблизительно равна 3,86*1020 Мегаватт. Она вырабатывается путем термохимических реакций превращения водорода в гелий. Земля получает всего 94 миллиарда Мегаватт солнечной энергии. Однако если полностью использовать эту энергию, то ее хватит всему человечеству на много тыч. лет.

Температура Солнца неодинакова в разных его частях. На поверхности Солнца она равна 6000°C, в то время как в ядре достигает 14.000.000°C. Это объясняется тем, что почти вся энергия светила генерируется в центре и только потом передается в верхние слои.

А знаете ли вы, что Солнце вызывает Северное (Полярное) сияние? Если быть точным, его конечно же образует не само светило, а так называемый «солнечный ветер». Дело в том, что помимо тепла, наша звезда выбрасывает в космос огромное количество заряженных частиц (корпускул). Большая часть этого потока отражается благодаря магнитному полю Земли, однако некоторые корпускулы пробиваясь сквозь магнитосферу, реагируют с газами, из которых состоит наша атмосфера (преимущественно с кислородом и азотом) и последние, в свою очередь, начинают светиться, образуя необычайно сказочную красоту.

Все мы думаем, что Солнце жёлтого или оранжевого цвета, но на самом деле, оно белое. Желтые тона Солнцу даёт феномен под названием "атмосферное рассеяние".

Минимальное число затмений в году – два. Солнечные затмения в одной и той же местности наблюдаются редко, так как затмения видны только в узкой полосе тени Луны. В какой-нибудь определенной точке поверхности полное солнечное затмение наблюдается в среднем 1 раз в 200-300 лет.

В Стокгольмеа средняя продолжительность светового дня летом – 18 часов, а в шведском городе Кируна, находящимся за полярным кругом – 24 часа. Правда, зимой в Кируне солнце не встает вообще.

300 солнечных дней в году бывает в Марокко, Ницце, Брисбане (Австралия), в Монте-Карло и в Уссурийске…

Земля получает 94 миллиарда мегаватт энергии от Солнца. Это в 40 000 раз больше годовой потребности Соединенных Штатов.

Если бы Солнце было размером с мяч для футбола, Юпитер был бы размером как мяч для гольфа, а Земля была бы размером с горошину.

В отличие от Земли, Солнце абсолютно газообразное, на Солнце нет никакой твердой поверхности.

Солнце также испускает электроны и протоны, известные как солнечный ветер, его скорость 450 километров в секунду.

Яркость Солнца эквивалентна яркости 4 триллионам триллионов лампочек мощностью 100 ватт.

Развлечение для старшей и подготовительной группы. Включает в себя электронную презентацию о солнце и его значении в нашей жизни и мультфильм "Бегемот и солнце". Но мультик слишком много весит - не загрузить. Поищите его сами в сети или замените другим мультфильмом про солнце.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

Солнце - друг и враг

Предварительный просмотр:

Ход развлечения:

Слайд 1.

Ребята, отгадайте, пожалуйста, загадки:

Если нет его – небо хмурится,

Если есть оно – люди жмурятся.

Что выше леса, краше света, без огня горит.

День с утра погожим не был,

Даже мелкий дождик шёл.

Я повесил блин на небо –

Сразу стало хорошо.

Правильно – это солнце.

Слайд 2.

Тема нашей встречи: «Солнце – друг и враг». Что такое солнце? Какое место оно занимает в нашей жизни? На эти и другие вопросы мы сегодня постараемся ответить.

Что же такое солнце?

(Ответы детей)

Слайд 3.

Солнце – ближайшая к Земле звезда, все другие находятся от нас неизмеримо дальше. Для Земли Солнце мощный источник космической энергии. Оно дает свет и тепло, необходимые для растительного и животного мира. Без него – не было бы и воздуха, необходимого для жизни. Для нас, землян, важнейшая особенность Солнца в том, что около него возникла наша планета и на ней появилась жизнь.

Посмотрите какое оно яркое даже на фотографии!

Слайд 4.

Не защитив тщательно глаза, смотреть на Солнце нельзя! А тем более в бинокль или телескоп смотреть на Солнце днём крайне опасно - это наносит необратимый вред зрению. Можно осторожно взглянуть на него через очень плотный специальный светофильтр или на восходе или закате (тогда блеск Солнца ослабевает в несколько тысяч раз).

Слайд 5.

В древности люди считали Солнце добрым божеством. Древние греки называли Солнце Гелиосом, в золотом шлеме, на золотой колеснице, мчащейся по хрустальному своду. Древние австралийцы полагали, что Солнце – это прекрасная девушка, которая взобралась на небо! От её красоты и доброты людям стало тепло и светло. Древние египтяне представляли себе, что бог Солнца – Ра плывет по небесной реке в своей золотой лодке. Древние славяне поклонялись богу солнечных лучей - Яриле.

С развитием человечества различные верования постепенно уступали место попыткам научно объяснить явления действительности. Человек стал задумываться над вопросом: что же на самом деле представляет собой наше светило?- и пытался найти на него ответ.

Слайд 6.

Вот так солнце выглядит вблизи, снятое специальными приборами.

Действительно, при помощи особых приборов астрономам удалось выяснить, что температура на поверхности Солнца составляет примерно 6000 градусов. При такой «жаре» все вещества превращаются в пар (газ)!

Размеры солнца огромны. Если поместить нашу Землю рядом с солнцем, то она будет похожа на горошину рядом с арбузом.

Слайд 7.

Для людей, животных и растений солнечный свет является очень важным. Зелёные растения, благодаря солнцу, вырабатывают кислород, которым мы дышим. Поедая растения, в которых за счёт Солнца накоплена энергия, существуют животные

Слайд 8.

Кроме того люди научились преобразовывать солнечную энергию в электрическую с помощью солнечных батарей. Существуют целые солнечные электростанции.

Слайд 9.

Иногда солнце слишком сильно нагревает землю, становится очень жарко. Если долго нет дождя, наступает засуха. Трескается земля, реки пересыхают. Растения погибают. Животные тоже страдают. Как помочь растениям и животным?

Слайд 10.

Правильно, ребята.

Полив, или «орошение» является самым лучшим средством борьбы с засухой.

Поля орошают специальными поливальными машинами.

Мы с вами можем поливать растения из шланга или лейки.

Слайд 11.

Все мы знаем, что солнечные ванны и водные процедуры очень полезны для здоровья. Все мы любим в жаркий день повалятся на пляже, поплескаться в реке или море.

Какие правила надо соблюдать, что бы пребывание на солнце приносило нам только пользу?

Слайд 12.

Не стоит долго находиться на открытом солнце. Подойдут прогулки в тени деревьев причем, не обязательно подставлять лучам все тело - достаточно, если будут открытыми руки и лицо. Жидкости должно быть в достатке - пить нужно чаще, причем воду и морсы, а не газированные напитки и соки.

В летнем рационе должно быть как можно больше свежих овощей и фруктов, которые также послужат источником жидкости.

Для защиты кожи можно использовать специальный солнцезащитный крем.
Солнечные очки для ребенка не должны пропускать ультрафиолетовые лучи. Игрушечные очки чаще всего не способствуют защите глаз и даже могут навредить. Защитить глаза можно с помощью панамки с широкими полями или кепки с козырьком. Головной убор должен быть обязательно! Он защищает ребенка от перегрева.

Слайд 13.

Физминутка. Произвольные движения под песню «Я на солнышке лежу»

Слайд 14.

Просмотр мультфильма «Бегемотик и солнышко».