Строение и эволюция Солнца и звёзд

1. СТРОЕНИЕ, ИЗЛУЧЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ СОЛНЦА И ЗВЁЗД

2. Солнце как звезда

Звёзды представляют собой
шары из горячего, по
большей части
ионизированного газа.
Ионизация звёздного
вещества является
следствием его высокой
температуры (от
нескольких тысяч до
нескольких десятков тысяч
градусов).
Солнце занимает исключительное
положение в жизни человека.
Оно обеспечивает нас светом,
теплом, является источником
всех видов энергии,
используемых людьми.
Солнце влияет на магнитное
поле и верхние слои атмосферы
Земли, вызывая магнитные бури,
ионизацию и циркуляцию
атмосферы.
Солнечная «погода» влияет на
климат, биосферу и земную
жизнь в целом.
Солнце — центральное тело
Солнечной системы, типичная
звезда, представляющая собой
раскалённый плазменный шар.
Солнце — одна из 200 млрд звёзд
нашей Галактики.

3. . Светимость Солнца

Полное количество энергии,
излучаемое Солнцем по всем
направлениям в единицу
времени, определим следующим
образом: величину солнечной
постоянной умножим на площадь
сферы с радиусом R в одну
астрономическую единицу
(1 а. е. = 149,6 • 109 м).
Она получится равной:
На площадку 1 м2,
расположенную
перпендикулярно
солнечным лучам,
ежесекундно
поступает энергия,
практически не
меняющаяся в течение
длительного
промежутка времени.
Она получила
название солнечной
постоянной.
Солнечная
постоянная равна
1,37 кВт/м2.
На Землю попадает ничтожная
часть солнечной энергии,
составляющая около половины
миллиардной доли указанного
выше значения.

4. Химический состав и температура Солнца

Все наши знания о Солнце
основаны на изучении его
спектра.
Исследования химического
состава Солнца и других
звёзд было обнаружено, что
в них присутствуют почти
все химические элементы,
имеющиеся на Земле.
Преобладающим элементом
на Солнце является водород
— на его долю приходится
примерно 70 % массы
Солнца, около 28 %
приходится на гелий и
около 2 % — тяжёлые
элементы.
Температура внешних слоев
Солнца приблизительно равна
6000°С, а в центре — порядка
14—15 млн °С.
Плотность вещества в центре
Солнца приблизительно равна
150 г/см3
Давление от средних слоев к
центру возрастает от 7 • 108 до
3,4 • 1011 атм.
При таких температурах и
давлениях в ядре могут
протекать термоядерные
реакции, являющиеся
источником энергии звёзд.

5. Параметры Солнца

Мощность излучения
звезды (называемая
также светимостью и
обозначаемая буквой L)
пропорциональна
четвёртой степени её
массы:
L≈M4.
В результате
термоядерных реакций в
недрах Солнца
выделяется огромная
энергия,
поддерживающая его
свечение.
Полная энергия Солнца
Диск Солнца, видимый с
Земли, — ослепительно
жёлтый круг со средним
угловым диаметром 32'.
Диаметр Солнца равен
1 млн. 392 тыс. км
Объём Солнца, таким
образом, более чем в
миллион раз превосходит
объём Земли.
Масса составляет М©
=1,99•1030 кг, что
примерно равно 330 000
земных масс.
Свет от него доходит до
Земли за 81/3 мин.

6. Строение Солнечной атмосферы

1 — фотосфера;
2 — пятна;
3 —
протуберанец;
4 — вспышка;
5 — хромосфера;
6 — солнечная
корона;
7 — корональные
лучи

7. Строение Солнца

1.Солнечное пятно и фотосферная
грануляция
2.Вспышка на Солнце
3. Солнечная корона
во время затмения Солнца
4.Солнце в рентгеновских лучах
5.Солнечная корона (во время
полного солнечнего затмения 1990 г.)

8. Внутреннее строение Солнца

Внутри Солнца (на
расстояниях до 0,3
радиуса от центра)
создаются условия,
благоприятные для
протекания
термоядерных
реакций
превращения
атомов лёгких
химических
элементов в атомы
более тяжёлые.

9. Факелы Солнца

Многолетние наблюдения
образования пятен на
Солнце показали, что
имеются циклические
колебания числа пятен.
Кроме пятен, в фотосфере
наблюдаются факелы —
яркие области, в зоне
которых часто и
развиваются тёмные пятна.
Факелы имеют сложную
волокнистую структуру, их
температура на несколько
сотен градусов превышает
температуру фотосферы.
Образование пятен и
факелов связано с
магнитным полем Солнца.
Индукция магнитного поля
Солнца в среднем в два
раза выше, чем на
поверхности Земли, однако
в местах появления
солнечных пятен она
увеличивается в тысячи раз,
достигая 0,5 Тл.
Это приводит
первоначально к
облегчению конвекции и
появлению факела, а потом
— к ослаблению и
появлению тёмного пятна.

10.

11. Наша Галактика

Наблюдая Млечный Путь в телескоп, Г. Галилей в
конце 1609 г установил, что он состоит из
колоссального множества очень слабых звёзд.
Его звёздная структура хорошо видна даже в
обычный бинокль.
Млечный путь тянется серебристой полосой по
обоим полушариям, замыкаясь в звёздное кольцо.
Наблюдения позволили установить, что все звёзды
образуют огромную звёздную систему, названную
Галактикой (от греч. галактикос — молочный),
подавляющее большинство звёзд которой
сосредоточено в Млечном Пути.
Наше Солнце с системой обращающихся вокруг
него тел тоже входит в состав Галактики.

12. Млечный путь

Галактика
( вид с ребра)

13. Виды галактик

Пo классификации, проведённой
американским астрономом Эдвном Хабблом,
существует три вида галактик:
эллиптические,
спиральные,
неправильные.
Наша Галактика является спиральной.
Диаметр Галактики приблизительно 30000 пк.

14. Метагалактика, парсек

Солнечная система расположена между двумя
спиральными ветвями, где количество звёзд
сравнительно невелико.
Большинство галактик сосредоточено в
скоплениях.
Вся система скоплений галактик называется
Метагалактикой.
Парсек (пк) — это такое расстояние, с которого
средний радиус земной орбиты (равный 1 а. е.),
перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в
одну угловую секунду (1"),
1 пк = 3,26 св. года = 206 265 а. е.
Световой год (св. год)— расстояние, пройденное
светом в течение года.

15. Закон Хаблла

Сопоставив расстояния до галактик и величину
смещения в их спектрах, Хаббл открыл
следующий закон (названный впоследствии
его именем): скорости удаления галактик
пропорциональны расстоянию до них.
V = H∙R
Где v —скорость движения галактики
относительно наблюдателя, R — расстояние до
неё,Н = 70 км/(с ·Мпс) — постоянная Хаббла.
По смещению спектральных линий можно
определять не только скорости галактик, но и
расстояния до них.

16. галактики

Неправилная
Элиптическая
Спиральная

17. Вопросы для закрепления материала

1.Что представляют собой звезды?
2. Какое вещество преобладает в составе
звезд?
3. Какова температура внешних слоев Солнца?
4. Какие реакции являются источниками
энергии звезд при их стационарном горении?
5. Как связаны светимость и масса звезды?
Запишите формулу.
6. Перечислите, из каких зон состоит Солнце.
7. Почему на поверхности Солнца можно
наблюдать темные пятна?
8. Почему на поверхности Солнца можно
наблюдать темные пятна?
9. Что такое галактика?
10. Как называется галактика, в которой
находится наше Солнце?
11. Каков диаметр нашей Галактики?
12.Что входит в состав Галактики?
13. Какие виды галактик существуют во
Вселенной?
14 Что такое Метагалактика?
15. В чем состоит закон Хаббла?