додати матеріал


Сонце - унікальна зірка

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Реферат
на тему:
«Сонце - унікальна зірка»
Виконав: Раздобреева Ганна
Учениця 11-А класу
ЗОШ № 1
Перевірив: Єрмакова С.І.
Віхоревка
2007
Зміст
1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Дещо з історії ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
3. Сонце, як небесне тіло ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 7
4. Прилади спостереження за Сонцем ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
5. Сонячне випромінювання і вплив його на Землю ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .. 15
6. Вражаючі особливості ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 19
7. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 23
8. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
Введення
Сонце грає виняткову роль у житті Землі. Сонце не тільки джерело світла і тепла, але і первинне джерело багатьох інших видів енергії (енергії нафти, вугілля, води, вітру).
Усього одна п'ятисот мільйонна частина енергії Сонця досягає нашої планети. Але навіть цих «крихіток» з сонячного «столу» достатньо, щоб живити і підтримувати все живе на Землі. Але це ще не все. Якщо ці «крихти» ефективно використовувати, то можна з лишком задовольнити енергетичні потреби сучасного суспільства.
У більшості книг по астрономії йдеться, що Сонце - звичайна зірка, «типовий представник населення космосу». Але чи насправді Сонце у всіх відносинах звичайне небесне тіло? За словами астронома Гільєрмо Гонсалеса, наше Сонце унікально.
Які ж деякі особливості нашого Сонця, завдяки яким воно здатне підтримувати життя?
Дещо з історії
Сонце - саме знайоме кожному небесне тіло. Сонце завжди привертало до себе увагу людей, але і сьогодні вченим доводиться визнавати, що Сонце таїть у собі чимало загадок.
Сучасному поданням про Сонце передував важкий багатовіковий шлях людини від незнання до знання, від явища до сутності, від обожнювання Сонця до практичного використання його енергії. Був час, коли люди нічого не знали про розміри Сонця і його температурі, стан речовини Сонця і т. д. Не знаючи про відстань до Сонця, стародавні брали видимі розміри за дійсні. Геракліт, наприклад, вважав, що «Сонце має ширину в ступню людську», Анаксагор вельми невпевнено допускав, що Сонце може бути більшим, ніж воно, здається, і порівнював його з Пелопоннесским півостровом. Зовсім неясною залишалася картина фізичної природи Сонця. Піфагорійці, наприклад, його відносили до планет і наділяли кришталевою сферою. Один з учнів Піфагора - Філолай (V ст. До н. Е..), Допускав думку про рух Землі, вважав, що Сонце не має ніякого відношення до «центрального вогню», навколо якого воно, на його думку, саме обертається разом з Землею , Місяцем і п'ятьма планетами (і вигаданим небесним тілом - «протівоземлей») і який залишається невидимим для жителів Землі. Слід зазначити, що подібні вигадані уявлення про рух Землі не можна змішувати з першими науковими припущеннями про рух Землі, що належать, мабуть, Аристарх Самоський (III ст. До н. Е..), Який вперше дав метод визначення порівняльних відстаней до Сонця і Місяця . Незважаючи на незадовільність отриманих результатів (було знайдено, що Сонце знаходиться в 19-20 разів далі від Землі, ніж Місяць), світоглядне та наукове значення їх дуже велике, тому що вперше був науково поставлений і почасти вирішено питання про визначення відстані до Сонця. Без принципово правильного вирішення цього питання не могло бути й мови про з'ясування справжніх розмірів Сонця. У II ст. до н. е.. Гіппарх знаходить, що паралакс Сонця (тобто кут, під яким з відстані Сонця видно радіус Землі) дорівнює 3 ¢, що відповідає відстані до нього в 1200 земних радіусів, і це вважалося вірним, майже вісімнадцять століть - до робіт Кеплера, Гевелія , Галлея, Гюйгенса. Останньому (XVII ст.) Належить найбільш точне визначення відстані до Сонця (160 млн. км). Надалі дослідники відмовляються від безпосереднього визначення паралакса Сонця і застосовують непрямі методи. Так, наприклад, досить точне значення горизонтального паралакса отримували зі спостережень Марса в протистоянні або Венери під час її проходження по диску Сонця.
У XX ст. успішні вимірювання сонячного паралакса виконувалися при спостереженнях астероїдів. Була досягнута значна точність у визначенні паралакса Сонця = 8 ", 790 ± 0", 001). Сонячний паралакс вимірювали і різноманітними іншими методами, з яких найбільш точними виявилися радіолокаційні спостереження Меркурія і Венери, виконані радянськими та американськими вченими на початку 60-х років.
До початку XVII ст. відносяться знамениті телескопічні спостереження Галілеєм сонячних плям, його боротьба за доказ того, що плями знаходяться на поверхні Сонця. Було відкрито обертання Сонця, накопичені дані про ядра і півтіні плям, виявлені плямовиникною зони на Сонце. Тим не менш, плями ще довгий час брали за вершини гір або продукти вулканічних вивержень. Понад півстоліття визнавалася фантастична теорія Вільяма Гершеля, запропонована ним у 1795 р., яка грунтувалася на підтверджених згодом уявленнях А. Вілсона про те, що плями - це заглиблення в сонячній поверхні. Відповідно до теорії Гершеля, внутрішнє ядро ​​Сонця - холодне, тверде, темне тіло, оточена двома шарами: хмарний зовнішній шар - це фотосфера, а внутрішній - грає роль захисного екрана (що захищає ядро ​​від дії огнедишною фотосфери). Тінь плями - це просвіт холодного ядра Сонця крізь хмарні шари, а півтінь - просвіти хмарного внутрішнього шару. Гершель зробив наступний загальний висновок зі своєї теорії: «З цієї нової точки зору Сонце видається мені незвично величної, величезною і яскравою планетою; очевидно, це перше або, точніше кажучи, єдине первинне тіло нашої системи ... імовірніше, що воно населена, подібно до інших планет, істотами, органи яких пріноровлени до особливих умов, панівним на цьому величезному кулі ». Як не схожі ці наївні уявлення про Сонце на геніальні думки Ломоносова про природу нашого денного світила.
Зараз вчені вивчають природу Сонця, з'ясовують його вплив на Землю, працюють над проблемою практичного застосування невичерпної сонячної енергії. Важливо і те, що Сонце - найближча до нас зірка, єдина зірка в Сонячній, системі. Тому, вивчаючи Сонце, ми дізнаємося про багато явищ і процеси, властиві зіркам і недоступних детального спостереження через величезну віддаленість зірок.

 

 

 

 

 

Сонце, як небесне тіло

Сонце - центральне тіло Сонячної системи - є дуже гарячий плазмовий кулю. Сонце - найближча до Землі зірка. Світло від нього доходить до нас за 8 ⅓ хв.
Потужність випромінювання Сонця дуже велика: вона дорівнює 3,8 • 10 20 МВт. На Землю потрапляє незначна частина сонячної енергії, що становить близько половини мільярдної частки. Вона підтримує в газоподібному стані земну атмосферу, постійно нагріває суходіл і водойми, дає енергію природним явищам тощо, забезпечує життєдіяльність тварин і рослин. Частина сонячної енергії запасена в надрах Землі у вигляді кам'яного вугілля, нафти та інших корисних копалин.
Видимий із Землі діаметр Сонця становить близько 0,5 °, відстань до нього в 107 разів перевищує його діаметр. Отже, діаметр Сонця дорівнює 1 392 000 км, що в 109 разів більше земного діаметра.
Якщо порівняти кілька послідовних фотографій Сонця, то можна помітити, як змінюється положення деталей, наприклад плям на диску. Це відбувається через обертання Сонця. Сонце обертається не як тверде тіло. Плями, що знаходяться поблизу екватора Сонця, випереджають плями, розташовані в середніх широтах. Отже, швидкості обертання різних шарів Сонця різні: точки екваторіальній області Сонця мають не тільки найбільші лінійні, але й найбільші кутові швидкості. Період обертання екваторіальних областей Сонця 25 земних діб, а полярних - більше 30.
Сонце являє собою сферично симетричне тіло, що знаходиться в рівновазі. Усюди на однакових відстанях від центру цієї кулі фізичні умови однакові, але вони помітно змінюються з наближенням до центру. Щільність і тиск швидко наростають усередину, де газ сильніше стиснутий тиском горішніх шарів. Отже, температура зростає в міру наближення до центру. У залежності від зміни фізичних умов Сонце можна розділити на кілька концентричних шарів, що поступово переходять один в одного.
У центрі Сонця температура сягає 15 млн градусів, а тиск перевищує сотні мільярдів атмосфер. Газ стиснутий тут до щільності близько 1,5 • 105 кг / м 3. Майже вся енергія Сонця генерується в центральній області з радіусом приблизно в ⅓ сонячного. Через шари, що оточують центральну частину, ця енергія передається назовні. Протягом останньої третини радіусу знаходиться конвективна зона. Причина виникнення перемішування (конвекції) в зовнішніх шарах Сонця та ж, що і в киплячому чайнику: кількість енергії, що надходить від нагрівача, набагато більше того, яке відводиться теплопровідністю. Тому речовина вимушено починає рухатися й починає саме переносити тепло.
Всі розглянуті вище шари Сонця фактично не спостережувані. Про їх існування відомо або з теоретичних розрахунків, або на підставі непрямих даних. Над конвективного зоною розташовуються безпосередньо спостережувані шари Сонця, звані його атмосферою. Вони краще вивчені, тому що про їхні властивості можна судити зі спостережень.
Сонячна атмосфера також складається з декількох різних шарів. Найглибший і тонкий з них - фотосфера, безпосередньо спостережувана у видимому безперервному спектрі. Фотосфера - «світиться сфера» Сонця - самий нижній шар його атмосфери, що випромінює левову частку надходить від Сонця енергії. Товщина фотосфери близько 300 км. Чим глибше шари фотосфери, тим вони гарячіші. У зовнішніх, більш холодних шарах фотосфери на фоні безперервного спектру утворюються фраунгоферові лінії поглинання.
Дослідження фраунгоферових ліній дозволяє визначити хімічний склад атмосфери Сонця. На Сонці виявлено більше 70 хімічних елементів. Ніяких «неземних» елементів Сонце не містить. Найпоширеніші елементи на Сонці - водень (близько 70% всієї маси Сонця) і гелій (29%).
Під час найбільшого спокою земної атмосфери в телескоп можна спостерігати характерну зернисту структуру фотосфери. Чергування маленьких світлих цяток - гранул - розміром близько 1000 км, оточених темними проміжками, створює враження комірчастої структури - грануляції. Виникнення грануляції пов'язане з яка відбувається під фотосферою конвекцією. Окремі гранули на декілька сотень градусів гарячіше навколишнього їх газу, і протягом декількох хвилин їх розподіл по диску Сонця змінюється. Спектральні зміни свідчать про рух газу в гранулах, схожих на конвективні: в гранулах газ піднімається, а між ними - опускається.
Ці рухи газів породжують в сонячної атмосфері акустичні хвилі, подібні звуковим хвилям в повітрі.
Поширюючись у верхні шари сонячної атмосфери, хвилі, що виникли в конвективній зоні й у фотосфері, передають їм частину механічної енергії конвективних рухів і виробляють нагрівання газів наступних шарів атмосфери Сонця - хромосфери і корони. У результаті верхні шари фотосфери з температурою близько 4500 К виявляються найбільш «холодними» на Сонці. Як углиб, так і вгору від них температура газів швидко росте.
Розташований над фотосферою шар, званий хромосферою, під час повних сонячних затемнень у ті хвилини, коли Місяць повністю закриває фотосферу, видно як рожеве кільце, що оточує темний диск. На краю хромосфери спостерігаються виступаючі як би язички полум'я - хромосферні спікули, що представляють собою витягнуті стовпчики з ущільненого газу. Тоді ж можна спостерігати і спектр хромосфери, так званий спектр спалаху. Він складається з яскравих емісійних ліній водню, гелію, іонізованого кальцію та інших елементів, які раптово спалахують під час повної фази затемнення. Виділяючи випромінювання Сонця в цих лініях, можна отримати в них його зображення. У додатку наведена фотографія ділянки Сонця, отримана в променях водню (червона спектральна лінія з довжиною хвиль 656,3 нм). Для випромінювання в цій довжині хвилі хромосфери непрозора, а тому випромінювання глибше розташованої фотосфери на знімку відсутня.
Хромосфера відрізняється від фотосфери значно більш неправильною неоднорідною структурою. Помітно два типи неоднорідностей - яскраві та темні. За своїми розмірами вони перевищують фотосферні гранули. Загалом розподіл неоднорідностей утворює так звану хромосферну сітку, особливо добре помітну в лінії іонізованого кальцію. Як і грануляція, вона є наслідком рухів газів в підфотосферній конвективної зоні, тільки що відбуваються в більших масштабах. Температура в хромосфері швидко зростає, досягаючи у верхніх її шарах десятків тисяч градусів.
Сама зовнішня і дуже розріджена частина сонячної атмосфери - корона, яка простежується від сонячного лімба до відстаней в десятки сонячних радіусів. Вона має температуру близько мільйона градусів. Корону можна бачити тільки під час повного сонячного затемнення або за допомогою коронографа.
Вся сонячна атмосфера постійно коливається. У ній поширюються як вертикальні, так і горизонтальні хвилі з довжинами в кілька тисяч кілометрів. Коливання носять резонансний характер і відбуваються з періодом близько 5 хв.
У виникненні явищ, що відбуваються на Сонці, велику роль відіграють магнітні поля. Речовина на Сонце скрізь є намагніченою плазму. Іноді в окремих областях напруженість магнітного поля швидко і сильно зростає. Цей процес супроводжується виникненням цілого комплексу явищ сонячної активності в різних шарах сонячної атмосфери. До них відносяться факели і плями у фотосфері, флоккули в хромосфері, протуберанці в короні. Найбільш чудовим явищем, що охоплює всі верстви сонячної атмосфери і зароджується в хромосфері, є сонячні спалахи.
У ході спостережень вчені з'ясували, що Сонце - могутнє джерело радіовипромінювання. У міжпланетний простір проникають радіохвилі, які випромінює хромосфера (сантиметрові хвилі) і корона (дециметрові та метрові хвилі).
Радіовипромінювання Сонця має дві складові - постійну і змінну (сплески, «шумові бурі»). Під час сильних сонячних спалахів радіовипромінювання Сонця зростає в тисячі і навіть мільйони разів у порівнянні з радіовипромінюванням спокійного Сонця. Це радіовипромінювання має нетепловую природу.
Рентгенівські промені виходять в основному від верхніх шарів хромосфери і корони. Особливо сильним випромінювання буває в роки максимуму сонячної активності.
Сонце випромінює не тільки світло, тепло і всі інші види електромагнітного випромінювання. Воно також є джерелом постійного потоку частинок - корпускул. Нейтрино, електрони, протони, альфа-частинки, а також більш важкі атомні ядра всі разом складають корпускулярне випромінювання Сонця. Значна частина цього випромінювання являє собою більш-менш безперервне витікання плазми - сонячний вітер, що є продовженням зовнішніх шарів сонячної атмосфери - сонячної корони. На тлі цього постійно дме плазмового вітру окремі області на Сонці є джерелами більш спрямованих, посилених, так званих корпускулярних потоків. Швидше за все вони пов'язані з особливими областями сонячної корони - коронарними дірами, а також, можливо, з довгоживучими активними областями на Сонці. Нарешті, з сонячними спалахами пов'язані найпотужніші короткочасні потоки часток, головним чином електронів і протонів. У результаті найбільш потужних спалахів частки можуть набувати швидкості, складові помітну частку швидкості світла. Частинки з такими великими енергіями називаються сонячними космічними променями.
Сонячне корпускулярне випромінювання впливає на Землю, і перш за все на верхні шари її атмосфери і магнітне поле, викликаючи безліч цікавих геофізичних явищ.
Прилади спостереження за Сонцем
Для спостережень Сонця використовуються спеціальні інструменти, звані сонячними телескопами. Потужність випромінювання, що приходить від Сонця, в сотні мільярдів разів більше, ніж від самих яскравих зірок, тому в сонячних телескопах використовують об'єктиви з діаметрами не більше метра, але і в цьому випадку велика кількість світла дозволяє використовувати сильне збільшення і працювати, таким чином, з зображеннями Сонця діаметром до 1 м. Для цього телескоп повинен бути довгофокусним. У найбільших сонячних телескопів фокусна відстань об'єктивів досягає сотні метрів. Такі довгі інструменти неможливо монтувати на паралактичний установках, і зазвичай їх роблять нерухомими. Щоб направити промені Сонця в нерухомо розташований сонячний телескоп, користуються системою двох дзеркал, одне з яких нерухомо, а друге, зване целостат, обертається так, щоб компенсувати видиме добове переміщення Сонця по небу. Сам телескоп розташовують або вертикально (баштовий сонячний телескоп), або горизонтально (горизонтальний сонячний телескоп). Зручність нерухомого розташування телескопа полягає ще й у тому, що можна використовувати великі прилади для аналізу сонячного випромінювання (спектрографи, збільшувальні камери, різного типу світлофільтри).
Крім баштових і горизонтальних телескопів для спостережень Сонця можуть бути використані звичайні невеликі телескопи з діаметром об'єктива не більше 20-40 см. Вони повинні бути забезпечені спеціальними збільшувальними системами, світлофільтрами і камерами з затворами, забезпечують короткі експозиції.
Для спостереження сонячної корони застосовують коронограф, що дозволяє виділяти слабке випромінювання корони на тлі яскравого околосолнечного ореолу, викликаного розсіюванням фотосферного світла в земній атмосфері. За своєю суттю це звичайний рефрактор, в якому розсіяне світло сильно послаблюється завдяки ретельному підбору високоякісних сортів скла, високому класу їх обробки, спеціальної оптичної схемою, усуває більшу частину розсіяного світла, і застосування вузькосмугових світлофільтрів.
Для вивчення сонячного спектру крім звичайних спектрографів широко використовуються спеціальні прилади - спектрогеліографи і спектрогеліоскоп, що дозволяють отримати монохроматичне зображення Сонця в будь-якій довжині хвилі.
Сонячне випромінювання і вплив його на Землю
Із загальної кількості енергії, випромінюваної Сонцем в міжпланетний простір, меж земної атмосфери досягає лише 1 / 2 млрд частину. Приблизно третина сонячного випромінювання, що падає на Землю, відображається нею і розсіюється в міжпланетному просторі. Багато сонячної енергії йде на нагрівання земної атмосфери, океанів і суші. Але й залишається Частка забезпечує існування життя на Землі.
У майбутньому люди обов'язково навчаться безпосередньо перетворювати сонячну енергію в інші види енергії. Вже застосовуються в народному господарстві найпростіші геліотехнічний установки: різні типи сонячних теплиць, парників, опріснювачів, водонагрівачів, сушарок. Сонячні промені, зібрані у фокусі увігнутого дзеркала, плавлять самі тугоплавкі метали. Ведуться роботи по створенню сонячних електростанцій, з використання сонячної енергії для опалення будинків і опріснення морської води. Практичне застосування знаходять напівпровідникові сонячні батареї, безпосередньо перетворюють енергію Сонця в електричну енергію. Поряд з хімічними джерелами струму сонячні батареї використовуються, наприклад, на штучних супутниках Землі та космічних ракетах. Все це лише перші успіхи геліотехніки.
Ультрафіолетові та рентгенівські промені виходять в основному від верхніх шарів хромосфери і корони. Це вдалося довести, запускаючи ракети з приладами під час сонячних затемнень. Дуже гаряча сонячна атмосфера завжди є джерелом невидимого короткохвильового випромінювання, але особливо потужним воно буває в роки максимуму сонячної активності. У цей час ультрафіолетове випромінювання зростає приблизно в два рази, а рентгенівське - в десятки і навіть сотні разів у порівнянні з випромінюванням у роки мінімуму. Інтенсивність короткохвильового випромінювання змінюється також день від дня, різко зростаючи, коли в хромосфері Сонця відбуваються спалахи.
Короткохвильове випромінювання Сонця впливає на процеси, що відбуваються в атмосфері Землі. Так, наприклад, ультрафіолетові і рентгенівські промені частково ионизуют шари повітря, утворюючи шар земної атмосфери - іоносферу. Іоносфера відіграє важливу роль у здійсненні дальнього радіозв'язку: радіохвилі, що йдуть від радіопередавача, перш ніж досягти антени приймача, багаторазово відбиваються від іоносфери і від поверхні Землі. Стан іоносфери змінюється в залежності від умов освітлення її Сонцем і від відбуваються на Сонці явищ. Тому для забезпечення стійкого радіозв'язку доводиться враховувати час доби, пору року і стан сонячної активності. Під час найбільш потужних спалахів на Сонці число іонізованих атомів в іоносфері зростає і радіохвилі частково або повністю поглинаються нею. Це призводить до погіршення або навіть до тимчасового припинення радіозв'язку.
Систематичне дослідження радіовипромінювання Сонця почалося тільки після другої світової війни, коли з'ясувалося, що Сонце - могутнє джерело радіовипромінювання. У міжпланетний простір проникають радіохвилі, які випромінює хромосфера (сантиметрові хвилі) і корона (дециметрові та метрові хвилі) - вони і досягають Землі.
Радіовипромінювання Сонця має дві складові - постійну, майже не змінюється, і змінну, спорадичну (сплески, «шумові бурі»). Радіовипромінювання «спокійного» Сонця пояснюється тим, що гаряча сонячна плазма завжди випромінює радіохвилі поряд з електромагнітними коливаннями інших довжин хвиль (теплове радіовипромінювання). Під час великих хромосферних спалахів радіовипромінювання Сонця зростає в тисячі і навіть мільйони разів у порівнянні з радіовипромінюванням спокійного Сонця. Це радіовипромінювання, породжене швидкоплинучими нестаціонарними процесами, має нетепловую природу.
Ряд геофізичних явищ (магнітні бурі, тобто короткочасні зміни магнітного поля Землі, полярні сяйва та ін) викликаний сонячною активністю. Але ці явища відбуваються не раніше ніж через добу після спалахів на Сонці. Викликаються вони не електромагнітним випромінюванням, що доходить до Землі через 8,3 хв, а виверженими корпускулами, які із запізненням проникають в навколоземний простір.
Корпускули випускаються Сонцем і тоді, коли на ньому немає спалахів і плям. Безперервно розширюється корона створює сонячний вітер, що охоплює рухомі поблизу Сонця планети і комети. Спалахи супроводжуються «поривами» сонячного вітру. Експерименти на космічних ракетах і штучних супутниках Землі дозволили безпосередньо знайти сонячні корпускули в міжпланетному просторі.
Під час спалахів в міжпланетний простір проникають не тільки корпускули, а й магнітне поле - все це визначає «обстановку» в навколоземному космічному просторі. Так, наприклад, сонячний вітер деформує геомагнітне поле, стискає його і локалізує в просторі; корпускули заповнюють радіаційний пояс. З проникненням корпускул в земну атмосферу пов'язані полярні сяйва. Після спалахів на Сонці на Землі відбуваються магнітні бурі. Так, після спалаху 4 серпня 1972 відбулася сильна магнітна буря, яка порушила радіозв'язок на коротких хвилях, спостерігалися полярні сяйва і різке зниження рівня космічних променів, які йшли до нас з глибин Галактики і яким перегородили шлях вивержені Сонцем плазмові потоки (ефект Форбуша).
Проблема «Сонце - Земля», що зв'язує сонячну активність з її впливом на Землю, знаходиться на стику кількох найважливіших для людства наук - астрономії, геофізики, біології, медіціни.Некоторие частини цієї комплексної проблеми досліджуються вже кілька десятиліть, наприклад іоносферні прояви сонячної активності. Тут вдалося не тільки накопичити безліч фактів, а й виявити закономірності, що мають велике значення для здійснення безперебійної радіозв'язку (вибір робочих частот радіозв'язку та прогнози умов радіозв'язку).
Давно відомо, що коливання магнітної стрілки під час магнітної бурі особливо помітні в денний час і мають найбільшу амплітуду, що іноді досягає декількох градусів, в періоди максимуму сонячної активності. Добре відомо й те, що магнітні бурі зазвичай супроводжуються світінням верхніх шарів атмосфери. Це полярні сяйва - одне з найкрасивіших явищ природи. Надзвичайна гра фарб, раптова зміна спокійного світіння стрімким переміщенням дуг, смуг і променів, що утворюють то велетенські шатра, то величні завіси, здавна привертала до себе людей. Полярні сяйва, як правило, спостерігаються в полярних областях земної кулі. Але іноді в роки максимумів сонячної активності їх можна спостерігати і в середніх широтах. У полярних сяйвах переважають два кольори: зелений і червоний. Забарвлення полярних сяйв обумовлена ​​випромінюванням атомів кисню. Існує зв'язок між явищами на Сонці та процесами в нижніх шарах земної атмосфери. Сонячне випромінювання впливає на тропосферу. З'ясування механізму цього впливу необхідно для метеорології.
Останнім часом все більшу увагу вчених привертають різноманітні явища в біосфері, які, як показують спостереження, пов'язані з сонячною активністю. Так, біологи відзначають, що протягом 11-річного циклу сонячної активності відбуваються зміни в прирості лісонасаджень, умови існування окремих видів тварин, птахів, комах. Лікарі помітили, що в роки максимуму сонячної активності помітно загострюються деякі серцево-судинні захворювання та нервові захворювання. Це, зокрема, зв'язується з виявленим впливом геомагнітного поля на різні колоїдні системи, включаючи кров людини. Вивчення подібних сонячно-земних зв'язків тільки начінается.Чтоби всебічно досліджувати явища, що відбуваються на Сонці, проводяться систематичні спостереження Сонця на численних обсерваторіях. Вивчення впливу Сонця на Землю вимагає об'єднання зусиль вчених багатьох країн.
Вражаючі особливості
● Одиночна зірка. За оцінками астрономів, 85 відсотків зірок, що знаходяться поблизу Сонця, представляють собою групи з двох і більше зірок, що обертаються відносно один одного. Такі зірки утримуються разом завдяки силі тяжіння.
Сонце ж - одиночна зірка. У своїй книзі «Guide to the Sun» астроном Кеннет Філліпс пише: «Той факт, що Сонце - одиночна зірка, здається досить незвичайним». Як стверджує Гонсалес, саме тому орбіта Землі має більшою стабільністю, що, у свою чергу, сприяє сприятливим умовам для існування життя на нашій планеті.
● Масивна зірка. Ще одна особливість, за словами Гонсалеса, що приводиться в журналі «Нью сайентіст», полягає в тому, що «Сонце входить в 10 відсотків найбільш масивних зірок, що знаходяться поблизу від нього». Філліпс зазначає: «Сонце становить 99,87 відсотка маси всієї Сонячної системи, тому його сили тяжіння управляють всіма небесними тілами цієї системи».
Завдяки такій особливості Сонця Земля знаходиться відносно далеко від нього - на відстані 150 мільйонів кілометрів - і все ж утримується на своїй орбіті. У свою чергу, така велика відстань до Сонця захищає все живе на Землі від спопеляючих сонячних променів.
● Важкі елементи. Гонсалес зазначає, що Сонце містить на 50 відсотків більше важких елементів, - таких, як вуглець, азот, кисень, магній, кремній, залізо та інші, - чим інші зірки такого ж віку і типу. У цьому відношенні наше Сонце виділяється на тлі собі подібних. «Вміст важких елементів на Сонце дуже низько, - відзначає Філліпс, - але на деяких зірках ... вміст важких елементів ще більш низьке ». Зірки з таким вмістом важких елементів, як у Сонця, складають окрему категорію, так зване зоряне населення I типу.
Як це впливає на існування життя на Землі? Справа в тому, що важкі елементи необхідні для підтримки життя. Але ці елементи рідкісні, вони складають менше одного відсотка Всесвіту. Однак наша Земля складається майже повністю з важких елементів. Чому? Тому що, як стверджують астрономи, Земля обертається навколо незвичайної домашньої зірки - нашого Сонця.
● Менш еліптична орбіта. Ще одна перевага Сонця пов'язано з тим, що воно відноситься до зоряного населенню I типу. Такі зірки зазвичай обертаються по майже кругових орбітах навколо центру Галактики », - йдеться в книзі« Guide to the Sun ». Орбіта Сонця менш еліптична, ніж орбіти інших зірок такого ж типу і віку. Чому це важливо для існування життя на Землі? Тому що кругова орбіта Сонця не дозволяє йому потрапити у внутрішні області Галактики, де часто відбуваються спалахи наднових (вибухаючих) зірок.
Спокійне Сонце. З цим пов'язаний ще один цікавий факт про зірку нашої Сонячної системи. У порівнянні з іншими зірками жодної помітної мінливості у випромінюванні Сонця немає. Іншими словами, його сліпучий блиск дивно врівноважений і постійний.
Таке відносно постійне і рівне світіння Сонця вкрай істотно для життя на Землі. «Саме наша присутність на цій планеті, - говорить вчений Карл Хуфбауер, - вже доводить, що світність Сонця - один з найбільш стабільних природних чинників».
● Нахил орбіти. Орбіта Сонця лише злегка нахилена до площини нашої Галактики, Чумацького шляху. Це означає, що кут між площиною орбіти Сонця й площиною нашої Галактики дуже малий. Яка користь від цього живим організмам на Землі?
Далеко за межами Сонячної системи нас оточує величезна сферичної форми скупчення комет, зване хмарою Оорта. Якби нахил орбіти Сонця по відношенню до площини нашої Галактики було більше, то Сонце різко б перетнуло площину нашої Галактики, що могло б викликати гравітаційне обурення в хмарі Оорта. До чого б це призвело? На Землю, за словами астрономів, спрямували б град комет, що викликало б катастрофу.
Про що говорять нам сонячні затемнення?
У нашій Сонячній системі щонайменше 60 місяців, що обертаються навколо семи з дев'яти планет цієї системи. Проте Земля, по всій видимості, єдина планета Сонячної системи, з якою можна спостерігати мальовничі видовища - повні затемнення. Чому це так?
Сонячне затемнення спостерігається, коли Місяць знаходиться між Сонцем і Землею. Щоб Місяць точно закрила собою Сонце, видимі розміри Сонця та Місяця повинні приблизно збігтися. Саме так все і відбувається! Хоча діаметр Сонця в 400 разів більше діаметру Місяця, відстань від Сонця до Землі приблизно в 400 разів більше, ніж відстань від Землі до Місяця.
Але існуюче відстань від Землі до Сонця - а значить, і удаваний розмір Сонця - не тільки умова для повного сонячного затемнення. Це також надзвичайно важлива умова існування життя на Землі. За його словами, «якщо б ми були трохи ближче до Сонця або трохи далі від нього, на Землі був би палючий спека або крижаний холод, і вона стала б безлюдній».
Але і це ще не все. Місяць - незвично великий супутник Землі - теж сприяє існуванню життя на нашій планеті, оскільки сили тяжіння Місяця забезпечують рівніше обертання Землі навколо своєї осі. Менш рівномірне обертання Землі призвело б до катастрофічно різким коливанням клімату. Таким чином, щоб на Землі існувало життя, необхідний цілий ряд умов: певна відстань між Сонцем і Землею, певний розмір Місяця, а також безліч інших умов, пов'язаних з природою Сонця.
Висновок
Як автомобіль з вміло налагодженими механізмами каже нам дещо про майстерність працював з ним автомеханіка, так і наше Сонце - у порівнянні з іншими небесними тілами - говорить нам багато чого. Виняткові особливості нашої домашньої зірки, завдяки яким на Землі існує життя, ясно свідчать про те, що ця зірка - справа рук мудрого і всесильного Конструктора і Творця.
Література
1. Енциклопедія для дітей. Т.8. Астрономія. - 2-е вид., Испр. / Глав. ред. М.Д. Аксьонова. - М.: Аванта +, 1998.
2. І.С. Шкловський. Зірки: їх народження, життя і смерть. - М.: Наука, 1997.
3. І.С. Шкловський. Всесвіт, життя, розум. - М.: Наука, 1976.
4. «Пробудись»
5. Інтернет
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Реферат
63.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Сонце унікальна зірка
Сонце - наша унікальна зірка
Сонце наша унікальна зірка
Сонце денна зірка
Сонце - денна зірка
USP Унікальна торговельна пропозиція
Як створити унікальна торгова пропозиція
Унікальна привязаність та незгасаюча память
Унікальна торговельна пропозиція і його роль в рекламі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru