Что так долго горит на Солнце, если там нет кислорода?

Краткая характеристика Солнца

Как и все остальные звезды, Солнце состоит из плотного газа. Предполагается, что оно образовалось из остатков других звезд около 4,5 миллиардов лет назад. Газ и пыль, освободившиеся из них, стали сжиматься в облако, температура и давление в котором постоянно повышались.

«Разогревшись» примерно до десяти миллионов градусов, облако превратилось в звезду, ставшую гигантским генератором энергии.

Основные характеристики
Среднее расстояние от Земли1,496⋅108 км (8,31 световых минут)
Средний горизонтальный параллакс8,794″
Видимая звёздная величина (V)−26,74m
Абсолютная звёздная величина4,83m
Спектральный классG2V
Параметры орбиты
Расстояние от центра Галактики~2,5⋅1020 м (26 000 св. лет)
Расстояние от плоскости Галактики~4,6⋅1017 м (48 св. лет)
Галактический период обращения2,25-2,50⋅108 лет
Скорость~2,2⋅105 м/с (на орбите вокруг центра Галактики) 19,4 км/с (относительно соседних звёзд)
Физические характеристики
Средний диаметр1,392⋅109 м (109 диаметров Земли)
Экваториальный радиус6,9551⋅108 м
Длина окружности экватора4,37001⋅109 м
Полярное сжатие9⋅10−6
Площадь поверхности6,07877⋅1018 м² (11 918 площадей Земли)
Объём1,40927⋅1027 м³ (1 301 019 объёмов Земли)
Масса1,9885⋅1030 кг (332 940 масс Земли)
Средняя плотность1,409 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе274,0 м/с² (27,96 g
[)
Вторая космическая скорость (для поверхности)617,7 км/с (55,2 земных)
Эффективная температура поверхности5772 К
Температура короны~1 500 000 К
Температура ядра~15 700 000 К
Светимость3,828⋅1026 Вт (~3,75⋅1028 Лм)
Энергетическая яркость2,009⋅107 Вт/(м²·ср)
Характеристики вращения
Наклон оси7,25° (относительно плоскости эклиптики) 67,23° (относительно плоскости Галактики)
Прямое восхождение северного полюса286,13° (19 ч 4 мин 30 с)
Склонение северного полюса+63,87°
Сидерический период вращения внешних видимых слоёв (на широте 16°)25,38 дней (25 дней 9 ч 7 мин 13 с)
(на экваторе)25,05 дней
(у полюсов)34,3 дней
Скорость вращения внешних видимых слоёв (на экваторе)7284 км/ч
Состав фотосферы
Водород73,46 %
Гелий24,85 %
Кислород0,77 %
Углерод0,29 %
Железо0,16 %
Неон0,12 %
Азот0,09 %
Кремний0,07 %
Магний0,05 %
Сера0,04 %

Солнце светит почти белым светом, но прямой свет Солнца у поверхности нашей планеты приобретает некоторый жёлтый оттенок из-за действия атмосферы Земли (при ясном небе, вместе с голубым рассеянным светом от неба, солнечный свет вновь даёт белое освещение).

Земля отдaленa от Солнцa на 150 млн. км. Скорость света в вакууме — 299 792 458 м/с, или 1 079 252 848,8 км/ч, поэтому лучу требуется 8 минут и 31 секунда. Ho важно также помнить, что ушли миллионы лет, прежде чем фотоны света перешли c солнечного ядра на поверхность.

Как появилось и зачем нам нужно Солнце?

Астрономы уверены, что происхождение крупнейшего объекта во всей Солнечной системе связано со взрывами звёзд, после которых образуется много звёздной пыли и газа.

звездная-пыль-и-газ-в-космосе

На протяжении миллионов лет такие пыльно-газовые облака собираются под действием силы тяжести и нарастают, словно ком, стягиваются в один центр. Так и в случае с Солнцем. Молодая звезда родилась от звёздных остатков, а произошло это 4,5 миллиарда лет назад.

Сегодня это одна из ста миллиардов звёзд, которые живут в нашей Галактике. А вот по своей величине она занимает четвёртое место. Солнце настолько огромно, что в нём может уместиться миллион таких планет, как наша Земля.

размеры-солнца-по-сравнению-с-планетами

Это интересно! Чтобы сравнить размеры Солнца и Земли, положите рядом большой арбуз и пшенное зёрнышко. Впечатляет?

А зачем нам нужна такая большая звезда в Галактике? Мы настолько привыкли к тому, что каждый день в небе светит солнышко, что даже не представляем себе, что бы было без него. Давайте пофантазируем.

  • Вы только подумайте, что оно перестало бы согревать Землю своим теплом. На планете установилась бы вечная мерзлота. В конце концов, мы как динозавры, вымерли бы все, замёрзнув во льдах.

    белка-из-фильма-ледниковый-период

  • Солнце перестало бы нам светить. Что бы делали живые существа в полнейшей темноте?
  • Звезда перестала бы давать свою энергию. Без неё в листьях растений прекратил бы работу фотосинтез, ответственный за образование питательных веществ. В результате мы бы лишились источников кислорода, ведь именно деревья отдают его нам взамен поглощаемого углекислого газа.

Ну как вам такая жизнь? Думаю, не очень!

Кроме того, Солнце помогает живым организмам вырабатывать витамин Д, так необходимый для развития и роста. А ещё самый главный источник тепла и энергии для нашей планеты дарит людям красоту –запоминающиеся закаты и рассветы.

закат-у-моря

Согласны, что без звезды по имени Солнце мы совсем не смогли бы жить?!

Строение и состав Солнца

Наше Солнце в основном состоит из двух элементов: водорода (73,46 %) и гелия (24,85 %). Помимо них там присутствует в небольших количествах: кислород (0,77 %), углерод (0,29 %), железо (0,16 %) и неон (0,12 %).

Внутреннее строение Солнца:

  • Солнечное ядро
  • Зона лучистого переноса
  • Конвективная зона Солнца

Атмосфера Солнца:

  • Фотосфера
  • Хромосфера
  • Корона
  • Солнечный ветер

Строение Солнца схематично. Ядро Солнца обладает наибольшей плотностью и занимает примерно 25% от общего солнечного объема.

Именно в солнечном ядре посредством ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий, формируется тепловая энергия. По сути, ядро – это такой себе солнечный мотор, благодаря ему, наше светило выделяет тепло и обогревает всех нас.

Как светит солнце?

Древние мыслители думали, что поверхность солнца постоянно горит, и поэтому излучает свет и тепло. Однако это не так. Во-первых, причина излучения тепла и света находится намного глубже поверхности звезды, а именно в ядре. Ну и во-вторых, процессы происходящие в недрах звезд вовсе не похожи на горение.

Солнце содержит огромное количество атомов водорода.

Суть термоядерной реакции

Как правило, нейтральный атом водорода содержит положительно заряженный протон и отрицательно заряженный электрон, который вращается вокруг него. Когда этот атом встречается с другим атомом водорода, их соответствующие внешние электроны магнитно отталкивают друг друга, что предотвращает встречу одного из протонов друг с другом.

Но ядро Солнца сильно разогрето и находится под таким давлением, что атомы перемещаются с большой кинетической энергией, которая позволяет им преодолевать силу, связывающую их структуру, и электроны начинают отделяться от своих протонов.

Это означает, что протоны, обычно находящиеся внутри ядра атома водорода, могут касаться друг друга и объединяются в ядра других элементов.

То есть с научной точки зрения, — это реакция, при которой более легкие атомные ядра — обычно изотопы водорода (дейтерий и тритий) сливаются в более тяжелые ядра — гелия.

Данный процесс, происходящий в недрах звезд, называется термоядерный синтез.

Термоядерная реакция

Это процесс перехода материи в энергию, причем из минимального количества материи высвобождается невероятное количество энергии — каждую секунду Солнце излучает 3,828⋅1026 Вт мощности.

Чтобы произошла термоядерная реакция необходима невероятно высокая температура — несколько миллионов градусов.

Как можно было догадаться солнце не вечно, оно со временем «спалит само себя». Ученые считают, что в нем еще хватит материи приблизительно на 4-6 миллиардов лет, т.е. где-то на столько же, сколько оно уже просуществовало.

Что так долго горит на Солнце, если там нет кислорода?

Что так долго горит на Солнце, если там нет кислорода?

Что горит на Солнце? Некоторые думают (раньше так считали и ученые), что солнечный свет и тепло являются результатом горения каких-то веществ на Солнце. Однако поверхность Солнца остается горячей уже сотни миллионов лет, а так долго гореть не может ничто.

По мнению современных ученых, наше светило выделяет тепло в результате процессов, подобных тем, что происходят при получении атомной энергии или взрыве атомной бомбы, то есть Солнце превращает материю в энергию.

Если же сравнивать этот процесс с горением, то следует отметить, что при горении одна форма материи переходит в другую, а при переходе материи в энергию для производства огромного количества энергии необходимо минимальное количество материи.

Что так долго горит на Солнце, если там нет кислорода?

Глядя на уютный и привычный жёлтый шарик на голубом небосводе, мы редко задумываемся, что он на самом деле из себя представляет. Солнце — это не жёлтая «лампочка» на небе, это невообразимо гигантский шар раскалённой плазмы, мчащийся с умопомрачительной скоростью сквозь Галактику.

Несколько интересных фактов о Солнце

Солнце состоит преимущественно из гелия и водорода, и не имеет твёрдой поверхности.

Солнце вращается вокруг своей оси, причём слои звёздного вещества на экваторе вращаются почти на треть быстрее, чем слои в полярных областях.

У Солнца, как и у любой звезды, есть своя атмосфера. Её верхняя граница уходит далеко за орбиту Плутона.

Масса Солнца составляет примерно 99,86 процентов от массы всей солнечной системы.

Гравитация Солнца примерно в двадцать восемь раз превышает гравитацию Земли.

Свет доходит от Солнца до Земли за восемь минут.

Температура солнечного ядра составляет примерно пятнадцать миллионов градусов. Температура на его поверхности составляет примерно пять с половиной тысяч градусов.

Примерно установленный возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет. Солнце проживёт ещё 4-5 миллиардов лет.

ЧИТАТЬ: Самые странные математические открытия последнего времени

Магнитное поле Солнца всего лишь вдвое сильнее магнитного поля Земли.

На Солнце воды куда больше, чем на Земле. Существующие в виде пара молекулы воды сконцентрированы в основном в «солнечных пятнах» и в узком слое под поверхностью звезды.

Солнечное излучение смертельно опасно из-за сопутствующей ему радиации, но атмосфера Земли его блокирует.

Ватикан лишь в 1992 году публично признал, что Земля действительно вращается вокруг Солнца.

Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Период вращения Солнца вокруг центра нашей галактики составляет примерно 240 миллионов лет.

Солнечный ветер распространяется от Солнца со скоростью около 450 километров в секунду.

Энергия в солнечных недрах генерируется благодаря ядерному синтезу. Каждую секунду Солнце сжигает около семисот миллионов тонн своего вещества.

Примерно через миллиард и сто миллионов лет яркость Солнца увеличится на десять процентов, что повлечёт за собой конец всякой жизни на Земле.

Когда Солнце превратится в красного гиганта, оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру, Землю и Марс.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи:

  • Почему солнце особенно красиво на закате?
  • Что такое излучение? Распространение волн энергии
  • 13 фактов о Плутоне, которые вы не знали
  • Как ученые впервые наблюдали столкновение двух нейтронных звезд
  • 14 невероятных фактов о Вселенной, в которой мы живем
  • Фотографии 14 людей, забавно обгоревших на солнце

Наука

Почему Солнце не взрывается?

Звезда живет за счет притяжения — вот почему они большие, огромные. Чтобы сжать звезду, нужна огромная сила притяжения, для того чтобы выделить невероятное количество энергии, достаточного для термоядерного синтеза. Вот в чем секрет звезд, вот почему они светятся.

Синтез в ядре звезды Солнца, каждую секунду генерирует мощность, которой хватило бы на миллиард ядерных бомб. Звезда — это гигантская водородная «бомба».

Почему тогда ей просто не разлететься на куски?

Дело в том, что силы тяжести сжимают внешние слои звезды. Сила тяжести и синтез ведут грандиозную войну, притяжение которых хочет смять звезду и энергия синтеза, которая стремится разнести звезду изнутри, этот конфликт и это равновесие создают звезду.

Этот процесс происходит всю жизнь звезды. В результате создается свет и каждый луч совершает невероятное путешествие, проходя 1080 миллионов километров в час. За одну секунду, луч света может семь раз обогнуть землю, ни что во вселенной не движется так быстро.

Как происходит горение в условиях гравитации?

Горение представляет собой химическую реакцию, во время которой происходит окисление, выделяется большое количество тепла, а также возникают продукты сгорания. Чтобы эта реакция состоялась, необходимо выполнение нескольких условий. Огню требуется кислород, горючее вещество, а также возможность отвода продуктов окисления из зоны возгорания.

Чтобы понять, как происходит данный процесс в привычных условиях, можно рассмотреть горение на примере свечи. Это поможет в дальнейшем сравнить пламя в невесомости.

Итак, свечка состоит из хлопчатобумажного фитиля, а также воска, парафина или стеарина. Считается, что пламя образуется за счет возгорания фитиля, но на самом деле это не так. Горят непосредственно пары вещества, окружающие этот фитиль. Сама же нить требуется для того, чтобы направить горючее вещество вверх – в зону горения.

Таким образом, соблюдаются все условия: кислород есть в воздухе, горючее вещество (воск) имеется, продукты сгорания (углекислый газ и водяной пар) выводятся из зоны. Последний процесс объясняется тем, что нагретый и от этого менее плотный воздух поднимается вверх, выше холодного, а заодно уносит с собой и продукты сгорания. Если, к примеру, поместить свечу в высокую емкость, то она перестанет гореть – воздух будет везде одинаково нагреваться.

Интересно: Почему пузыри круглые? Описание, фото и видео

История изучения Солнца

Одним из первых, кто попытался подойти к объяснению природы Солнца с научной точки зрения был древнегреческий астроном и математик Анаксагор, согласно словам которого Солнце – раскаленный металлический шар. За это философ был заключен в тюрьме.

Прежде, чем в 17-м веке началось инструментальное изучение Солнца, было еще немало предположений о природе солнечного света, вплоть до находящихся на поверхности постоянно горящих лесов.

С 17-го века ученым открывается такое явление как солнечные пятна, появляется возможность вычислить период вращения Солнца. Становится ясно, что наша звезда является неким физическим телом со сложной структурой.

В 19-м веке возникает спектроскопия, при помощи которой удается разложить солнечный луч на составные цвета. Таким образом, благодаря линиям поглощения, Фраунгоферу удается обнаружить новый химический элемент, входящий в состав звезды, — гелий.

В середине 19 века ученые уже пытались описать свечение Солнца более сложными научными гипотезами.

В 1848 году Роберт Майер выдвинул метеоритную гипотезу, согласно которой Солнце нагревается благодаря бомбардировке метеоритами.

Несколько позже, в 1853-м году, возникла более правдоподобная идея так называемого «механизма Кельвина — Гельмгольца», согласно которой Солнце нагревалось по причине гравитационного сжатия. Однако, в таком случае возраст светила был бы значительно меньше, нежели на самом деле, что противоречило некоторым геологическим исследованиям.

Уравнения Эйнштейна

E = mc²

Вооружившись знаменитым уравнения Эйнштейна, которое предсказывало, что любая масса должно иметь эквивалентное количество энергии, британские астрономы 1920-х годов предположили, что Солнце фактически превращало свою массу в энергию. Однако вместо печи, которая превращает древесину и уголь в золу и почерневший углерод (излучая свет и тепло), центр Солнца больше похож на гигантскую атомную электростанцию.

Только в XX веке было найдено правильное решение этой проблемы, благодаря которой стала понятна природа светимости Солнца.

Сколько осталось гореть солнцу?

Эффективность реакции термоядерного синтеза является основной причиной того, что Солнце постоянно излучает тепло, — энергия, выделяемая путем превращения всего одного килограмма водорода в гелий эквивалентна той, которая выделяется при сжигании 20 000 тонн угля. Поскольку Солнце достаточно массивно и относительно молодо, считают, что оно использовало только около половины своего топлива — водорода.

Когда Солнце израсходует весь водородный запас (130 млн. лет), то перейдет к гелию. После этого его светимость будет и дальше увеличиваться, пока Солнце не станет на 121% ярче и горячее, чем сейчас и оно перейдет в фазу красного гиганта.

Ученые считают, что через 4–5 млрд лет Солнце расширится и поглотит или очень сильно разогреет Землю.

Послe красного гиганта оно рухнет и оставит сжатую массу в шарике земного размера. Это стадия белого кapликa. В конце концов, ядро Солнца преобразует весь свой водород в гелий, и звезда умрет. Этого не произойдет еще примерно 5 миллиардов лет. Солнце не может исчезнуть просто так или погаснуть в один миг. Светимость нашей звезды увеличивается на 1% каждые 110 млн лет за счет сжигания водорода.

tropeon 26.04.201926.04.2019 Рубрика Наука, ПриродаМетки горение, звезды, космос, солнце Коммент.

Что горит на Солнце? Некоторые думают (раньше так считали и ученые), что солнечный свет и тепло являются результатом горения каких-то веществ на Солнце. Однако поверхность Солнца остается горячей уже сотни миллионов лет, а так долго гореть не может ничто.

По мнению современных ученых, наше светило выделяет тепло в результате процессов, подобных тем, что происходят при получении атомной энергии или взрыве атомной бомбы, то есть Солнце превращает материю в энергию.

Если же сравнивать этот процесс с горением, то следует отметить, что при горении одна форма материи переходит в другую, а при переходе материи в энергию для производства огромного количества энергии необходимо минимальное количество материи.

Глядя на уютный и привычный жёлтый шарик на голубом небосводе, мы редко задумываемся, что он на самом деле из себя представляет. Солнце — это не жёлтая «лампочка» на небе, это невообразимо гигантский шар раскалённой плазмы, мчащийся с умопомрачительной скоростью сквозь Галактику.

Несколько интересных фактов о Солнце

Солнце состоит преимущественно из гелия и водорода, и не имеет твёрдой поверхности.

Смотрите также: Москвич создал первое космическое королевство, но не может туда попасть

Солнце вращается вокруг своей оси, причём слои звёздного вещества на экваторе вращаются почти на треть быстрее, чем слои в полярных областях.

У Солнца, как и у любой звезды, есть своя атмосфера. Её верхняя граница уходит далеко за орбиту Плутона.

Масса Солнца составляет примерно 99,86 процентов от массы всей солнечной системы.

Гравитация Солнца примерно в двадцать восемь раз превышает гравитацию Земли.

Свет доходит от Солнца до Земли за восемь минут.

Температура солнечного ядра составляет примерно пятнадцать миллионов градусов. Температура на его поверхности составляет примерно пять с половиной тысяч градусов.

Примерно установленный возраст Солнца составляет 4,6 миллиарда лет. Солнце проживёт ещё 4-5 миллиардов лет.

Магнитное поле Солнца всего лишь вдвое сильнее магнитного поля Земли.

На Солнце воды куда больше, чем на Земле. Существующие в виде пара молекулы воды сконцентрированы в основном в «солнечных пятнах» и в узком слое под поверхностью звезды.

Солнечное излучение смертельно опасно из-за сопутствующей ему радиации, но атмосфера Земли его блокирует.

Смотрите также: Пустыня — это не всегда жара, засуха и палящее солнце

Ватикан лишь в 1992 году публично признал, что Земля действительно вращается вокруг Солнца.

Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. Период вращения Солнца вокруг центра нашей галактики составляет примерно 240 миллионов лет.

Солнечный ветер распространяется от Солнца со скоростью около 450 километров в секунду.

Энергия в солнечных недрах генерируется благодаря ядерному синтезу. Каждую секунду Солнце сжигает около семисот миллионов тонн своего вещества.

Примерно через миллиард и сто миллионов лет яркость Солнца увеличится на десять процентов, что повлечёт за собой конец всякой жизни на Земле.

Когда Солнце превратится в красного гиганта, оно поглотит Меркурий и, возможно, Венеру, Землю и Марс.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

BraveRobot нашел еще статьи на эту тему:

  • Искусственное солнце итальянской деревни
  • Что такое излучение? Распространение волн энергии
  • Горение и взрывы: что такое огонь с точки зрения физики?
  • 22 декабря: самый короткий день в году
  • 13 удивительных фактов о космосе
  • Ученые показали модель столкновения двух планет
  • Фотографии 14 людей, забавно обгоревших на солнце
  • Поражающие факты о Вселенной
  • Что внутри Земли настораживает ученых?
  • Новая загадка вселенной — галактика Химико
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: