Wikijunior:Układ Słoneczny/Słońce
|
|
| Układ Słoneczny |
|
Słońce ☉ |
Czym jest Słońce?
[edytuj]Słońce jest najbliższą Ziemi gwiazdą – ogromną kulą rozżarzonego gazu. Ma około 5 mld lat. Temperatura na powierzchni Słońca wynosi ponad 5500 stopni Celsjusza, a wewnątrz jest jeszcze wyższa: około 15 milionów stopni! Słońce złożone jest głównie z wodoru (70%) i helu (28%). W jądrze Słońca wodór zamienia się w hel, nieustannie wytwarzając ciepło i światło. W słonecznym jądrze wodór przemienia się w hel, w procesie tym uwalniana jest ogromna energia. Na powierzchni Słońca można obserwować plamy, rozbłyski i ogromne wyrzuty materii - protuberancje. Bez Słońca nie byłoby życia na Ziemi.
UWAGA: Unikaj patrzenia na Słońce, bo prowadzi to do utraty wzroku. Nigdy nie patrz na Słońce przez teleskop bez specjalnych filtrów!
Jak duże jest Słońce?
[edytuj]Słońce jest ogromne – o wiele, WIELE większe od Ziemi. Ma ponad milion kilometrów średnicy (109 razy tyle, co Ziemia) i zawiera ponad 99,9% masy całego Układu Słonecznego. Gdybyś mógł stanąć na „powierzchni” Słońca, ważyłbyś 28 razy więcej niż na Ziemi; ponieważ Słońce ma większą masę od Ziemi, jego przyciąganie jest znacznie silniejsze od przyciągania ziemskiego. Jeśli chodzi o objętość, ponad milion Ziemi mogłoby zmieścić się wewnątrz Słońca. Jednak widziane z Ziemi Słońce nie wygląda na tak ogromne. To dlatego, że znajduje się ono bardzo daleko. W porównaniu do innych gwiazd rozmiary Słońca są średnie: w kosmosie istnieją zarówno dużo większe, jak i mniejsze od Słońca gwiazdy.
Z powierzchni Słońca nieustannie uchodzi wiatr słoneczny składający się z bardzo rozrzedzonego gazu. Dociera on aż do granicy Układu Słonecznego (heliopauzy), gdzie napotyka wiatr międzygwiezdny pochodzący z innych gwiazd.
Jak wygląda powierzchnia Słońca?
[edytuj]Trudno mówić o „powierzchni”, ponieważ Słońce składa się z gazu. Gaz rzednie w miarę oddalania się od centrum, ale nie ma wyraźnie określonej granicy.
Część Słońca, którą widzimy, jest nazywana fotosferą (dosłownie z łacińskiego: „kulą światła”). Umownie określamy ją jako powierzchnię Słońca, ponieważ stamtąd pochodzi większość widocznego dla nas światła. W rzeczywistości wiele materiału Słońca znajduje się ponad fotosferą, a część gazów jest nawet gwałtownie wyrzucana na znaczne odległości (w formie tzw. protuberancji). W zewnętrznej warstwie Słońca, wysyłającej ku nam światło, widać przejawy różnego rodzaju aktywności. Jednym z oczywistszych są plamy słoneczne - obserwowane na tarczy Słońca obszary chłodniejsze i ciemniejsze w porównaniu z jasną fotosferą.
Zorze polarne
[edytuj]Gdy wyrzucone ze Słońca naładowane cząstki docierają do Ziemi, wywołują w okolicach podbiegunowych widowiskowe zjawiska na niebie: migoczące kurtyny świetlne czyli zorze polarne. Tańczące światło zorzy jest bardzo piękne, ale wybuchy na Słońcu wywołujące to zjawisko mogą być niebezpieczne. W ciągu kilku sekund uwalnia się tam więcej energii, niż zdołano wyprodukować do tej pory we wszystkich elektrowniach świata. Ogromna burza na Słońcu w 1987 roku spowodowała w Ameryce Północnej szkody oszacowane na 100 mln dolarów. Prądy elektryczne ze Słońca zmusiły elektrownie do wyłączeń i uszkodziły liczne urządzenia. Rozbłyski słoneczne są ponadto niebezpieczne dla astronautow, którzy nie mogą wówczas wychodzić na kosmiczne przechadzki, bo wysokoenergetyczne cząstki zagrażają ludzkiemu życiu. Zorze polarne są nieprzewidywalne i dlatego trudno je obserwować. Mogą przybierać na niebie kształt łuku, promieni i kurtyn świetlnych. Nigdy nie zdarzyło się, by dwa razy pojawiła się taka sama zorza. Najlepiej szukać zórz w bezksiężycowe noce na Dalekiej Północy lub południu, w takich krajach jak Szkocja czy Nowa Szkocja, Alaska czy Wyspa Południowa w Nowej Zelandii. Zorze rzadko występują, gdy na Słońcu jest niewiele plam.
Wnętrze Słońca
[edytuj]Naukowcy aż do XX wieku wyobrażali sobie Słońce jak płonące ognisko. Jeszcze w 1892 roku wydano książkę opisującą Słońce jako piec wydzielający ciepło i światło. Inna XIX-wieczna teoria sugerowała, że świecenie spowodowane jest przez spadające na Słońce meteoryty. Obie teorie okazały się fałszywe. Jak wiemy obecnie, paliwem Słońca jest wodór, a energia, jaką dostarcza ono Ziemi, pochodzi z reakcji jądrowych zachodzących głęboko w jego wnętrzu. By dotrzeć do słonecznego paleniska, wyobraź sobie, że startujemy z żółtej powierzchni, gdzie temperatura przekracza temperaturę topnienia żelaza. W tej temperaturze wszystkie znane pierwiastki i związki chemiczne są w stanie gazowym, zatem Słońce jest wielką kulą gorącego gazu. Gdy zagłębiamy się w Słońce, temperatura i ciśnienie stopniowo rosną. Na każdym poziomie ciśnienie bardzo gorącego gazu wypychające materię na zewnątrz jest równoważone przez siłę grawitacji działającą ku środkowi. W jądrze Słońca temperatura jest 25 000 razy większa niż na powierzchni. Trudno sobie wyobrazić, jak gorąco musi być blisko środka Słońca, ale przyjmuje się, że panuje tam temperatura 14-15 mln °C.
Jak długo żyć będzie Słońce
[edytuj]Co sekundę Słońce przetwarza około 600 mln ton wodoru na około 400 mln ton helu. Porównując to z masą Słońca, możemy zapytać - jak długo będzie ono żyć, na jak długo starczy mu paliwa? Oczywicie nie będzie żyć wiecznie, bo traci przecież energię w postaci światła, ciepła i wiatru słonecznego. Ma jednak przed sobą niesłychanie długi żywot. Obecnie jest w średnim wieku. Przez około 5 mld lat zużyło połowę wodorowego paliwa. Przez następne 5 mld lat będzie stale przemieniać wodór, a jego temperatura i rozmiar stopniowo będą rosły. Gdy zużyje się cały wodór w środku, Słońce będzie trzy razy większe niż dzisiaj. Zewnętrzne warstwy gorącej atmosfery rozpościerać się będą prawie do orbity Merkurego. Na Ziemi zostaną wygotowane oceany, a skały przemienią się w roztopioną lawę. Na naszym globie nie pozostanie już nic żywego - ojczyzna ludzi stanie się jałową planetą. Głęboko w Słońcu atomy helu zaczną przemieniać się w węgiel i pierwiastki cięższe, aż w końcu zużyty zostanie cały zapas atomowego paliwa. Słońce będzie już tylko stygnąć i stanie się białym karłem.
jeśli chcesz się dowiedzieć więcej kliknij tutaj
Skąd się bierze energia słoneczna?
[edytuj]Słońce jest dla Ziemi głównym źródłem energii. Ta energia powstaje głęboko we wnętrzu Słońca w procesie zwanym fuzją jądrową. Cztery atomy wodoru łączą się, tworząc jeden atom helu. Drobna część ich masy zamienia się przy tym w energię. W ten sam sposób powstaje energia podczas wybuchu bomby wodorowej.
- Jądro. Materia we wnętrzu Słońca jest bardzo gęsta – około 12 razy gęstsza niż ołów. Jeden litr materii z jądra Słońca ma 150 kilogramów! Jest tam także bardzo gorąco – około 15 milionów stopni Celsjusza. To w jądrze zachodzi większość reakcji jądrowych, wytwarzających energię Słońca.
- Warstwa promienista. W tej strefie światło i ciepło wytworzone w jądrze podróżują ku powierzchni Słońca. Gaz w tej warstwie jest bardzo gęsty, wciąż pochłania i wypromieniowuje promienie świetlne. Czy próbowałeś/-aś kiedyś biegać w wodzie? Właśnie tak trudno jest światłu poruszać się w tej części Słońca. Żaden promień nie może polecieć zbyt daleko, zanim się z czymś nie zderzy. Wtedy odbija się w innym kierunku. To niezbyt skuteczny sposób podróżowania! Pojedynczemu promieniowi przebycie tej strefy może zająć milion lat.
- Warstwa konwekcyjna. Gorące gazy stają się lżejsze i wznoszą się do góry. Chłodny gaz staje się cięższy i opada. To zjawisko nosi nazwę konwekcji. U dołu warstwy gaz jest podgrzewany od spodu i unosi się ku powierzchni. Tam oddaje swoją energię w przestrzeń kosmiczną, wypromieniowując ją w postaci światła. Gaz w warstwie konwekcyjnej tworzy krążące prądy, podobne do tych, które występują w ziemskich oceanach i atmosferze. Takie prądy nazywamy komórkami konwekcyjnymi.
Czym są plamy słoneczne?
[edytuj]
Plamy słoneczne są obszarami na Słońcu ciemniejszymi od pozostałej jego widocznej części (ale wciąż są bardzo jasne - są jaśniejsze niż błyskawica). Są ciemniejsze, gdyż są nieco chłodniejsze od innych obszarów (ale wciąż są gorące - ich temperatura wynosi ok. 4000 °C).
Występowanie plam słonecznych jest spowodowane zmianami pola magnetycznego Słońca. Wzrost jego intensywności powoduje przerwanie konwekcji, co prowadzi do ochłodzenia pewnych obszarów. Plamy słoneczne zwykle tworzą grupy, które przemieszczają się wraz z obrotem Słońca. Takie grupy mogą mieć powierzchnie nawet kilkanaście razy większą od powierzchni Ziemi!
Liczba plam słonecznych ulega zmianie w ramach jedenastoletniego cyklu.
- Protuberancje słoneczne
-
-
-
-
