Презентация на тему солнце: состав и внутреннее строение

Фотосфера

Фотосфера — единственный видимый с нашей планеты слой Солнца. Температура фотосферы — 6000 К. Она светится бело-желтым светом. Именно середина этого слоя и считается условной поверхностью Солнца и используется для расчета расстояний, то есть отсчета высоты и глубины.

Толщина фотосферы — около 700 км, она состоит из газа и испускает доходящее до Земли солнечное излучение. Верхние слои фотосферы более холодные и разряженные, чем нижние. Волны, возникающие в конвективной зоне и фотосфере, передают механическую энергию вышележащим областям и нагревают их. Вследствие этого верхняя часть фотосферы является самой холодной — около 4500 К. С обеих сторон от них температура быстро повышается.

Почему светит Солнце

Свечение Солнца – результат выделения огромной энергии, выделяемой в результате протекания термоядерной реакции в её ядре. Вещества тратится мало, энергии выделяется много (в миллионы раз больше, чем при обычном горении).

Раньше считалось, что Солнце светит из-за горения элементов, входящих в его состав. Но по приблизительным подсчетам, даже грубым, оно не может «выгорать» миллиарды лет, Солнце должно было потухнуть совсем давно, растеряв массу, тем самым нарушив гравитационное равновесие в системе планет. Но Солнце светит уже миллиарды лет и не собирается гаснуть в ближайшее время.

Из каких элементов состоит Солнце?

Если бы у вас получилось разложить звезду на части, и сравнить составные элементы, вы бы поняли, что состав Солнца представляет собою 74% водорода и 24% гелия. Также, Солнце состоит из 1% кислорода, и оставшийся 1% – это такие химические элементы таблицы Менделеева, как хром, кальций, неон, углерод, магний, сера, кремний, никель, железо. Астрономы полагают, что элемент тяжелее гелия – это металл.

Как появились все эти элементы Солнца? В результате Большого Взрыва появились водород и гелий. В начале становления Вселенной, первый элемент, водород, появился из элементарных частиц. Из-за большой температуры и давления условия во Вселенной были как в ядре звезды. Позже, водород синтезировался в гелий, пока во Вселенной была высокая температура, необходимая для протекания реакции синтеза. Существующие пропорции водорода и гелия, которые есть во Вселенной сейчас, сложились после Большого Взрыва и не изменялись.

Остальные элементы Солнца созданы в других звездах. В ядрах звезд постоянно происходит процесс синтеза водорода в гелий. После выработки всего кислорода в ядре, они переходят на ядерный синтез более тяжелых элементов, таких как литий, кислород, гелий. Многие тяжелые металлы, которые есть в Солнце, образовывались и в других звездах в конце их жизни.

Образование самых тяжелых элементов, золота и урана, происходило, когда звезды, во много раз больше нашего Солнца, детонировали. За доли секунды образования черной дыры, элементы сталкивались на большой скорости и образовывались самые тяжелые элементы. Взрыв раскидал эти элементы по всей Вселенной, где они помогли образоваться новым звездам.

Магнитное поле

Солнце, как и все звезды, обладает очень мощным магнитным полем, наличие которого обусловлено электрическими токами, возникающими в плазме. Оно играет важную роль во всех идущих в звезде процессах. Генерация поля происходит в конвективной зоне и, подпитываясь конвективным и турбулентным движением плазмы, оно всплывает в фотосферу.

Структура магнитного поля Солнца сложная. От размера рассматриваемой области зависит величина поля и упорядоченность его силовых линий. Чем больше площадь поверхности, тем величина поля меньше, а силовые линии более упорядочены. В соответствии с этой особенностью солнечное магнитное поле разделяют на два типа – глобальное и локальное.

Масштаб глобального поля сравним с площадью поверхности Солнца. С глобальным полем связана средняя величина магнитного поля Солнца, которая равняется примерно нескольким Гс (гаусс – единица измерения магнитной индукции). В глобальном масштабе Солнце можно приблизительно считать диполем. Структура поля и его полярность зависят от цикличности солнечной активности. Преобладание той или иной полярности в северном и южном полушарии меняется с каждым последующим циклом. Во время минимума 11-летнего цикла напряженности на полюсах максимальны, а с приближением к максимуму их величины постепенно уменьшаются до нуля. После чего полярность диполя изменяется, и с началом нового цикла напряженности на полюсах вновь начинают расти. Из этого следует закон Хейла – полный цикл изменения глобального магнитного поля на Солнце длится 22 года.

Локальные солнечные поля намного менее упорядочены и характеризуются гораздо большими величинами, порядка 1 кГс (до нескольких килогаусс в солнечных пятнах в период максимума активности). Локальное поле уже не может рассматриваться как диполь, поскольку на разных частях выбранного участка поверхности оно часто имеет разные полярности.

Солнечные затмения

Солнечные затмения, пожалуй, самое грандиозное событие на Земле во все времена. В древности, когда Солнце гасло посредине дня, этому приписывали божественное явление и предрекали разные хорошие или плохие события.

Из-за того, что угловые размеры Солнца и Луны удивительным образом совпадают, Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит между Солнцем и Землей, закрывая для человечества светило.

Полное Солнечное затмение наблюдается, когда Солнечный диск полностью закрывает Луна. Тогда на некоторое время наступает темнота.

Кольцеобразное затмение происходит, когда луна находится в апогеи (дальше от Солнца), и ее угловой размер чуть меньше Солнечного. Тогда она не полностью закрывает Солнечный диск, оставляя тонкое кольцо.

Частичное затмение происходит, когда Луна лишь немного закрывает Солнце, проходя по его диску.

Частичные затмения могут происходит 2-5 раз в течение года для разных точек Земли. Полное Солнечное затмения для каждой конкретной точки планеты происходит очень редко.

Фото Солнечного затмения

Эволюция Солнца

Предполагается, что Солнце родилось в сжавшейся газопылевой туманности. Есть, по крайней мере, две теории относительно того, что дало толчок первоначальному сжатию туманности. Согласно одной из них предполагается, что один из спиральных рукавов нашей галактики проходил через нашу область пространства примерно 5 млрд. лет назад. Это могло вызвать легкое сжатие и привести к формированию центров тяготения в газо-пылевом облаке. Действительно, сейчас вдоль спиральных рукавов мы видим довольно большое количество молодых звезд и светящихся газовых облаков. Другая теория предполагает, что где-то недалеко (по масштабам Вселенной, конечно) взорвалась древняя массивная сверхновая звезда. Возникшая ударная волна могла быть достаточно сильной, чтобы инициировать звездообразование в «нашей» газо-пылевой туманности. В пользу этой теории говорит то, что ученые, изучая метеориты, обнаружили довольно много элементов, которые могли образоваться при взрыве сверхновой.

Далее, когда столь грандиозная масса (2*1030кг) сжималась под действием сил гравитации, она сама себя сильно разогрела внутренним давлением до температур, при которых в ее центре смогли начаться термоядерные реакции. В центральной части температура на Солнце равна 15000000K, а давление достигает сотни миллиардов атмосфер. Так зажглась новорожденная звезда (не путайте с новыми звездами).

В основном Солнце в начале своей жизни состояло из водорода. Именно водород в ходе термоядерных реакций превращается в гелий, при этом выделяется энергия, излучаемая Солнцем. Солнце принадлежит к типу звезд, называемых желтыми карликами. Оно – звезда главной последовательности и относится к спектральному классу G2. Масса одинокой звезды довольно однозначно определяет ее судьбу. За время жизни (~5 миллиардов лет), в центре нашего светила, где температура достаточно высока, сгорело около половины всего имеющегося там водорода. Примерно столько же, 5 миллиардов лет, Солнцу осталось жить в таком виде, к которому мы с вами привыкли.

После того, как в центре светила водород будет на исходе, Солнце увеличится в размерах, станет красным гигантом. Это сильнейшим образом скажется на Земле: повысится температура, океаны выкипят, жизнь станет невозможной. Затем, исчерпав «топливо» совсем и не имея более сил держать внешние слои красного гиганта, наша звезда закончит свою жизнь как белый карлик, порадовав неведомых нам внеземных астрономов будущего новой планетарной туманностью, форма которой может оказаться весьма причудливой благодаря влиянию планет.

Смерть Солнца по времени

• Уже через 1,1 млрд. лет, светило увеличит свою яркость на 10 %, что повлечет сильное нагревание Земли.
• Через 3,5 млрд. лет, яркость увеличиться на 40%. Начнут испаряться океаны и наступит конец всему живому на Земле.
• По прошествии 5,4 млрд. лет, в ядре звезды закончится топливо – водород. Солнце начнет увеличиваться в размерах, за счет разрежения внешней оболочки и нагрева ядра.
• Через 7,7 млрд. лет, наша звезда превратиться в красного гиганта, т.к. увеличиться в 200 раз из-за этого будет поглощена планета Меркурий.
• В конце, через 7,9 млрд. лет, внешние слои звезды настолько разредятся, что распадаться на туманность, а в центре бывшего Солнца будет маленький объект – белый карлик. Так закончит существование наша Солнечная система. Все строительные элементы, оставшиеся после распада, не пропадут, они станут основой для зарождения новых звезд и планет.

Атмосфера и гидросфера Земли — условия существования будущей жизни (4,3–3,8 млрд лет назад)

В начале земной эволюции базальтовый слой земной коры образовывался в недрах планеты и расплавленная магма поднималась вверх по разломам коры. Она содержала газы. При высоких температурах и давлении химические реакции протекали бурно. Их продуктами становились такие привычные нам земные вещества, как азот, водород, монооксид углерода (угарный газ), углекислый газ и вода. Можно сказать, что первичная атмосфера вышла из земных недр.

Первичная атмосфера не была похожа на современную. Древние вулканы выбрасывали облака газов, и атмосфера представляла собой их смесь с парами воды, соляной, борной и плавиковой кислот

Масса Земли к тому времени была уже достаточно большой, чтобы удерживать атмосферные газы за счет сил притяжения.

Однако первичная атмосфера не была похожа на современную.

Древние вулканы выбрасывали облака газов. Более легкие из них (водород и гелий) поднимались вверх, достигая открытого космоса, а тяжелые удерживались земным притяжением у поверхности планеты. Из этих газов 4,3–3,8 млрд лет назад и сложилась первичная атмосфера Земли. Конечно, то, что выдыхали вулканы, сильно отличалось от сегодняшней азотно-кислородной атмосферы. Юная планета была окружена облаками азота, аммиака, углекислого газа, метана, водорода, инертных (благородных) газов, а также парами воды, соляной, борной и плавиковой кислот. Только кислорода в первичной атмосфере почти не было — его содержание в «воздухе» древней планеты составляло менее 0,001% от нынешней концентрации.

В те времена практически весь кислород был связан в различных химических соединениях и не существовал в свободном состоянии. Ядовитая, непригодная для дыхания атмосфера также не обладала и озоновым слоем, который защищает сегодня все живое от космической радиации. Однако постепенно она обогащалась продуктами сгорания метеоритов.

Так планета Земля выглядит из космоса

Современная атмосфера Земли совсем не похожа на древнюю: ее главные составляющие — азот (3/4 объема), кислород (1/5) и благородный газ аргон (около 1/100). В ней существенно меньше углекислого газа и водяных паров, а другие летучие элементы представлены в крайне малых, как говорят химики, следовых количествах.

Медленное охлаждение Земли и формирование первичной атмосферы помогли появиться и водной оболочке планеты — гидросфере. Как мы знаем, в древней атмосфере было очень много водяного пара, который вырывался из недр вместе с расплавленной лавой. Конденсируясь, он выпадал в виде дождей. На земной поверхности собирались потоки воды, они сливались вместе и заполняли углубления. Так возникали древнейшие озера. Поверхность Земли была еще слишком горячей, жидкость закипала, и столбы пара снова поднимались в атмосферу. Такая циркуляция воды помогала остудить поверхность планеты. Со временем озера становились все крупнее, превращаясь в океаны. Новые потоки воды несли в них частицы горных пород, продукты выветривания и растворенные вещества с земной поверхности. Последние представляли собой смесь солей. Таким образом морская вода обретала свой вкус — именно такой, какой мы знаем сегодня.

Описанная схема формирования первичной атмосферы и гидросферы выглядит последовательной и логичной, но ведь никто из ученых не мог непосредственно наблюдать за теми процессами, которые протекали около 4 млрд лет назад. Мы имеем дело с гипотезами, основанными на косвенных данных. В них пока еще немало противоречий и загадок. Наука знает очень немного про первый период земной эволюции.

Первоначально жизнь имела довольно странные формы. Рыб еще не было, зато под водой обитали многоногие черви жутковатого вида и закованные в панцири трилобиты

Земля — единственная среди планет Солнечной системы, где существует развитая гидросфера. Воды на нашей планете так много, что она занимает примерно 2/3 ее поверхности, образуя Мировой океан. Верхние слои коры, земную поверхность, нижние слои атмосферы и гидросферу иногда объединяют вместе и называют географической (ландшафтной) оболочкой.

Поделиться ссылкой

Влияние Солнца на жизнь на Земле

Благодаря Солнцу существует жизнь на Земле. Его лучи попадают на растения, в результате чего те перерабатывают углекислый газ на кислород, из-за чего люди и животные могут дышать. Также солнечный свет обеспечивает в выработку витамина D в человеческом организме. И пока лучи Солнца достигают земной поверхности, жизнь будет идти своим чередом. Но стоит только солнечному свету по какой-то причине прекратить достигать Земли, как температура планеты начнет стремительно понижаться. Например, из-за ядерного взрыва в верхние слои атмосферы поднимаются огромные количества сажи, пыли и дыма, образуя плотные черные облака. Через них не проникнет солнечный свет и на Земле может возникнуть настоящая ядерная зима.

Из каких элементов состоит Солнце?

Если бы у вас получилось разложить звезду на части, и сравнить составные элементы, вы бы поняли, что состав Солнца представляет собою 74% водорода и 24% гелия. Также, Солнце состоит из 1% кислорода, и оставшийся 1% — это такие химические элементы таблицы Менделеева, как хром, кальций, неон, углерод, магний, сера, кремний, никель, железо. Астрономы полагают, что элемент тяжелее гелия – это металл.

Протон-протонный цикл происходящий в недрах Солнца

Как появились все эти элементы Солнца? В результате Большого Взрыва появились водород и гелий. В начале становления Вселенной, первый элемент, водород, появился из элементарных частиц. Из-за большой температуры и давления условия во Вселенной были как в ядре звезды. Позже, водород синтезировался в гелий, пока во Вселенной была высокая температура, необходимая для протекания реакции синтеза. Существующие пропорции водорода и гелия, которые есть во Вселенной сейчас, сложились после Большого Взрыва и не изменялись.

Остальные элементы Солнца созданы в других звездах. В ядрах звезд постоянно происходит процесс синтеза водорода в гелий. После выработки всего кислорода в ядре, они переходят на ядерный синтез более тяжелых элементов, таких как литий, кислород, гелий. Многие тяжелые металлы, которые есть в Солнце, образовывались и в других звездах в конце их жизни.

Образование самых тяжелых элементов, золота и урана, происходило, когда звезды, во много раз больше нашего Солнца, детонировали. За доли секунды образования черной дыры, элементы сталкивались на большой скорости и образовывались самые тяжелые элементы. Взрыв раскидал эти элементы по всей Вселенной, где они помогли образоваться новым звездам.

Наше Солнце собрало в себя элементы, созданные Большим Взрывом, элементы от умирающих звезд и частицы появившихся в результате новых детонаций звезд.

Образования в фотосфере солнца

Как и вся остальная часть Солнца, фотосфера состоит из газов. Ее структура время от времени изменяется.Солнечные пятна — это «холодные» образования с большим диаметром (до 50 000 км). Их вызывают сложные и не совсем понятные взаимодействия магнитного поля. Пятна окружены более светлыми областями — факелами. Макроснимки фотосферы также показывают образцы светлых областей, окруженных более темными границами — «грануляцией». Ее вызывает повышение температуры, которое происходит под воздействием горячей внутренней энергии. Там, где капли плазмы достигают поверхности, возникают яркие области. Темные границы грануляционных ячеек — это места, где плазма остыла и опускается обратно внутрь Солнца.

Солнечный ветер. Температура Солнца

Солнечный ветер

Он создает магнитное поле, которое охватывает всю Солнечную систему. Поток заряженных частиц, испускаемых солнечной короной, называется солнечным ветром и состоит из электронов, протонов и альфа-частиц. Он различается по плотности, температуре и скорости в зависимости от региона звезды. У этих частиц так много энергии, что они могут избежать гравитации звезды, создав таким образом гелиосферу: магнитный пузырь, который простирается по всей Солнечной системе до Плутона.

Чем слабее солнечный ветер, тем выше уровень космической радиации, и если Солнце становится менее активным, космическим лучам легче достичь Земли. По мнению специалистов, в этом случае космические частицы усилили бы конденсацию воды и облаков в атмосфере, заблокировав солнечный свет и понизив температуру.

Температура Солнца

Варьируется в зависимости от части его структуры, в каждой из которых она чрезвычайно высока. В солнечном ядре температура составляет приблизительно 15 миллионов градусов Цельсия, в то время как на поверхности она падает примерно до 5505°C (что почти равно температуре ядра Земли), чтобы снова подняться в короне на 1,5млн.°C. Как мы видели, температура Солнца варьируется в зависимости от части звезды, хотя по нашим меркам она невероятно высока у всех из них.

Солнечный свет

Затемняется атмосферой планеты. Солнце излучает огромное количество электромагнитного излучения, часть которого можно рассматривать как солнечный свет. Количество энергии этого света колеблется от 1368 Вт/м2 на расстоянии одной астрономической единицы (а.е.), то есть на расстоянии от Земли до Солнца. Это количество энергии ослабляется атмосферой планеты, позволяя проходить около 1000 Вт/м2 в яркий полдень. Солнечный свет состоит из 50% инфракрасного света, 40% видимого спектра и 10% ультрафиолетового света.

Солнечная вспышка

Это внезапное и интенсивное изменение поверхности Солнца из-за взрыва его горячих газов. Эти взрывы происходят в его наиболее активных областях, высвобождая большое количество магнитного излучения, частиц и других форм массы с различной частотой и интенсивностью. Они могут возникать несколько раз в день или в течение недели. Они генерируют большое количество рентгеновских и гамма-лучей.

О строении планеты Земля читайте здесь.

Влияние Солнца на Землю

Солнце — главный, хотя и не единственный, двигатель происходящих на земле процессов. Оно освещает и согревает нашу планету, без чего была бы невозможна жизнь на Земле не только человека, но даже микроорганизмов. Оно посылает на Землю электромагнитные волны всевозможной длины — от многокилометровых радиоволн до чрезвычайно коротковолновых гамма-лучей.

Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли, все остальные отклоняет или задерживает ее геомагнитное поле. Но энергии этих частиц достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния и возмущения магнитного поля нашей планеты.

Полярные огни над Шпицбергеном

Окрестностей Земли достигают заряженные частицы разной энергии — как высокой (солнечные космические лучи), так и низкой и средней (потоки солнечного ветра, выбросы от вспышек). Наконец, Солнце испускает мощный поток элементарных частиц — нейтрино. Однако их воздействие на земные процессы пренебрежимо мало: для этих частиц земной шар прозрачен, так что они свободно пролетают сквозь него.

Солнечные космические лучи в основном состоят из протонов, ядер атомов гелия и электронов с энергией 106 –109 электронвольт (эВ). Наиболее энергичные из этих частиц преодолевают расстояние от Солнца до Земли, равное 150 млн км, всего за 10–15 мин. Основным источником солнечных космических лучей служат хромосферные вспышки.

Как и рентгеновское излучение, солнечные космические лучи не доходят до поверхности Земли, но могут ионизовать верхние слои ее атмосферы, что сказывается на устойчивости радиосвязи между отдаленными пунктами. Но действие частиц этим не ограничивается. Быстрые частицы вызывают сильные токи в земной атмосфере, приводят к возмущению магнитного поля нашей планеты и даже влияют на циркуляцию воздуха в атмосфере.

Наиболее ярким и впечатляющим проявлением бомбардировки атмосферы солнечными частицами являются полярные сияния. Это свечение в верхних слоях атмосферы, имеющее либо размытые (диффузные) формы, либо вид корон или занавесей (драпри), состоящих из многочисленных отдельных лучей. Сияния обычно бывают красного или зеленого цвета: именно так светятся основные составляющие атмосферы — кислород и азот — при облучении их энергичными частицами. Зрелище бесшумно возникающих красных и зеленых полос и лучей, беззвучная игра цветов, медленное или почти мгновенное угасание колеблющихся занавесей оставляют незабываемое впечатление.

Подобные явления лучше всего видны вдоль овала полярных сияний, расположенного между 10° и 20° широты от магнитных полюсов. В период максимумов солнечной активности сияния можно наблюдать в более низких широтах. Частота и интенсивность полярных сияний достаточно четко следуют солнечному циклу: в максимуме солнечной активности редкий день обходится без сияний, а в минимуме они могут отсутствовать месяцами. Наличие или отсутствие полярных сияний, таким образом, служит неплохим показателем активности Солнца.

Интересные факты о Солнце

• Через 5000-6000 миллионов лет Солнце станет красным гигантом.
• Солнце находится в среднем возрасте и не сильно изменилось за почти четыре миллиарда лет. Однако уже известно, что Солнце погибнет.
• Это будет происходить в несколько этапов, первым из которых будет истощение водорода в его ядре. Это изменит характер реакций ядерного синтеза внутри него.
• Солнце — самый большой объект в нашей Солнечной системе.
• Солнце может вместить один миллион триста тысяч планет размером с Землю.
• Кипящая горячая плазма регулируется сильными магнитными полями
• Самые темные области поверхности Солнца — это области, которые немного холоднее остальных. Они образуются, когда силовые линии магнитного поля выступают из внутренней части Солнца.
• Эксперты объясняют, что чем более оцифрована и взаимосвязана наша планета, тем большую катастрофу может вызвать великая солнечная буря.
• Вероятность катастрофической геомагнитной бури в ближайшее десятилетие составляет около 2%
• Внутри Солнца атомные ядра образуют электрическую плазму, горящую при температуре в несколько миллионов градусов.
• Наша звезда генерирует магнитную энергию, которая может достичь нашей планеты и атаковать ее. Эти магнитные поля нестабильны и разрушаются снова и снова, выбрасывая при этом огромное количество солнечной плазмы в космос. Когда эти облака солнечной плазмы попадают на Землю, они могут останавливать работу электрических систем. Имеются записи о солнечных бурях, вызвавших масштабные отключения электроэнергии и полную потерю спутников на десятки миллионов долларов.
• 2 сентября 1859 г. произошла солнечная буря большой силы. Исследователи полагают, что такая буря на земле может происходить каждые 500 лет. После событий 1859 года Солнце находится под пристальным наблюдением. 23 июля 2012 года было зафиксировано еще одно мощное извержение, запустившее в космос огромное облако материи. Это была самая сильная солнечная буря за 150 лет. Однажды, объясняют ученые, солнечная буря снова обрушится на нас со всей силой, и если она будет достаточно сильной, то может привести к коллапсу наших электрических сетей, Интернета и навигационных систем. Самолеты не смогут летать, а электростанции отключатся. Исследователи предупреждают: вопрос не в том, произойдет ли это, а в том, когда.
• Электрически заряженные частицы, испускаемые солнцем при его вращении, известны как солнечный ветер, и они ведут себя так же, как земной ветер, оказывая давление. Когда происходят крупные извержения, известные как выбросы корональной массы, солнечный ветер превращается в шторм. Солнечные пятна, вызвавшие самые сильные штормы за всю историю наблюдений, обычно представляют собой гигантские пятна, которые могут содержать десять или пятнадцать планет земного типа в одном солнечном пятне.

P.S.

Если Вам понравилась и была полезна данная информация, поделитесь ею в соц. сетях со своими друзьями и знакомыми. Так вы поддержите наш проект “Экология жизни“ и сделаете свой вклад в сохранение окружающей среды!

Конвективная зона

Конвективная зона является границей между внутренними и внешними оболочками Солнца. Плотность частиц здесь гораздо ниже, чем в ядре, и поэтому перераспределение тепла происходит путем перемешивания потоков охлажденной у поверхности и нагретой на глубине плазмы. Данное явление называется конвекцией. Именно оно обусловливает развитие динамо-эффекта и образование магнитного поля Солнца.

Перемешивание плазмы в конвективной зоне – процесс упорядоченный. Она образует шестигранные столбы циркулирующего вещества. Их верхушки образуют грануляции на поверхности фотосферы – нижнего слоя солнечной атмосферы, а некоторые супергранулы заканчиваются в пределах короны Солнца. Скорость конвекции плазмы колеблется от 1 м/с до 1 км/с по мере приближения к атмосфере звезды. В слоях атмосферы звезды перераспределение энергии снова происходит путем лучистого переноса.

Конвективная зона – самая  холодная среди внутренних зон Солнца — температура не превышает 5400° С. Толщина области конвекции — около 2*105 км. Здесь начинает происходить процесс ионизации атомов водорода и гелия, которые, проходя через оболочки атмосферы и полностью теряя электроны, превращаются в потоки солнечного ветра. Именно они обуславливают космическую погоду, а также северные сияния и магнитные бури на Земле.

Строение звезд главной последовательности

Изменения в строении звезд главной последовательности со временем.

Можно определить время жизни звезды на главной последовательности как время
горения водорода в ядре, соответственно внутреннее строение звезды не остается
постоянным и меняется за время жизни на ГП. Для Солнца время жизни на ГП составит
1010лет (напомним, что современный возраст Солнца оценивается как
4.5 109 лет). Ниже приведена схема внутреннего строения Солнца на
начальной ГП и в конце жизни, когда уже почти полностью выгорел водород, а также
схема внутреннего строения более масивной звезды в 5-10M_sun.

Звезда солнечной массы

Как обычно, на наших рисунках, нижний (оранжевый) сектор означает однородный
водородный состав звезды. Правый вертикальный сектор соответствует доле накопленной
светимости, она создается в основном в ядре. Наконец, на фронтальном разрезе
показан способ переноса энергии: фиолетовое свечение — это энерговыделяющее
ядро, далее зона лучистого переноса и около поверхности конвективная оболочка.

Рассмотрим происшедшие с звездой изменения: на нижнем секторе
зеленым показано гелиевое ядро, образовавшееся после выгорания водорода, на
правом вертикальном секторе — доля накопленой светимости, строение же звезды
изменилось не сильно — это ядро, лучистая зона и конвективная зона.

Звезда верхней части главной последовательности, с массой 5-10 солнечных.

Строение массивных звезд сильно отличается от строения звезд с 1М_sun ,
в отличие от первых они имеют конвективное ядро и обширную зону лучистого переноса
в начале жизни и сохраняют такую же структуру во все время жизни на ГП.

Конвективная зона в звездах на начальной ГП

В таблице показан переход от конвективной оболочки к конвективному ядру для
звезд начальной главной последовательности в зависимости от массы (хим. состав
предполагается постоянным). Как видно из расчетов существует очень узкий диапазон
масс, в которых у звезды может быть две конвективных зоны: ядро и оболочка.
Для приведенных ниже расчетов этот диапазон соответствует массам примерно 1.15<M/M_sun<1.5.

(Еще о звездах главной последовательности)

В.Батурин, И.Миронова

Астрометрия
—
Астрономические инструменты
—
Астрономическое образование
—
Астрофизика
—
История астрономии
—
Космонавтика, исследование космоса
—
Любительская астрономия
—
Планеты и Солнечная система
—
Солнце