Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://jet.sao.ru/hq/sun/edu/sun-edu.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Oct 1 23:51:13 2012
Кодировка: Windows-1251
Краткие сведения о Солнце

 Краткие сведения о Солнцеsunbar2.gif (2714 bytes)


Солнце является  типичной звездой, одной из 100 000 000 000 звезд в нашей Галактике. Спектральный класс Солнца G2V,  на диаграмме Герцшпрунга-Рессела  оно находится  ближе к холодному концу главной последовательности, и  относится к классу желтых карликов.
 

Солнце- центральное светило нашей планетной системы, и физические процессы, протекающие в нем, в значительной степени определяют также физику планет, по крайней мере ближайших к Солнцу. Среднее расстояние от Земли до Солнца- 150 миллионов километров- свет проходит его за 8 минут. Для сравнения- следующая ближайшая к нам звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4 световых лет...

Имея диаметр почти  1 392 000 км ( примерно в 109 раз больше диаметра Земли)  и массу 1.9891х1030кг (это составляет 98% массы солнечной системы), Солнце является мощным источником энергии- источником всей жизни на Земле.

Ядро Солнца очень горячее (порядка 15 млн К) и давление в нем очень высокое (примерно в 300 млрд раз больше атмосферного давления на Земле) и атомы подходят так близко, что могут сливаться:

В настоящее время примерно половина водорода в ядре уже выгорела в термоядерных реакциях.  Солнце в целом на 92.1% состоит из водорода, 7.8% составляет гелий и 0.01% приходится на углерод, железо и другие элементы. Каждую секунду 700 млрд тонн водорода сгорает на Солнце.  Несмотря на такую огромную скорость потерь, энергии Солнца хватит еще на 5 млрд лет такой жизни (примерно столько же лет Солнцу от рождения). Закончит свою жизнь Солнце белым карликом.
 
 

 Средняя плотность кипящего плазменного шара, которым является Солнце, раза в 4 меньше плотности Земли.
Фотону требуется миллион лет, чтобы  добраться от ядра Солнца до его поверхности. Сначала энергия передается излучением- примерно 70% пути. Затем начинает работать конвекция- процесс, напоминающий кипение. За конвективной зоной следует слой атмосферы Солнца, называемый фотосферой- это поверхность Солнца, которую мы видим. Толщина фотосферы очень маленькая- ~350 км- это около 1/200 радиуса Солнца. Располагающиеся  над фотосферой хромосфера и корона практически свободно пропускают непрерывное излучение фотосферы. В первом приближении можно считать, что фотосфера испускает непрерывное тепловое излучение как абсолютно черное тело с температурой 6000К.  Практически вся энергия излучения Солнца заключена в излучении фотосферы, приходящемся на интервал длин волн от 1500 А до 0.5 см. В видимой области спектра излучение Солнца почти не зависит от cолнечной активности- наличия на фотосфере пятен и т.д. Количество энергии, приносимой солнечными лучами за 1 мин на площадку в 1 см2   , расположенную вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца, называют солнечной постоянной. ее значение равно 1.4х103 вт/м . Отсюда можно посчитать, что светимость Солнца равна  3.86х1026 Ватт . Звезды типа Солнца- стационарные звезды с термоядерным источником энергии- не меняют своей светимости в течение многих миллионов лет. Все же следует заметить, что изменения солнечной постоянной могут составлять доли процента в зависимости от солнечной активности.
 

До изобретения радио и запуска космических телескопов, которые позволили наблюдателям освоить всю шкалу электромагнитных  волн, от самого жесткого гамма излучения, рентгена и ультрафиолета до метровых радиоволн, единственным свидетельством  переменности солнечной активности было  изменение количества пятен на фотосфере- оно меняется с периодом в 11 лет. Фактически, между 1640 и 1700 гг на Солнце вообще не было пятен Этот период, называемый минимумом Маундера, совпал с "малым ледниковым периодом"- общим похоладанием на Земле, когда реки, которые никогда не замерзали, покрылись льдом, а снег лежал круглый год на всех широтах. Это может быть случайным совпадением, а скорее, нет.
 
В настоящее время Солнце находится на пике активности. А.С. Чижевский в начале века обнаружил зависимость между солнечной активностью и социальной активностью людей - войнами, революциями, а также эпидемиями, и даже можно заметить корреляцию с землетрясениями: 
И вновь и вновь взошли 
На Солнце пятна, 
И омрачились трезвые умы, 
И пал престол, и были неотвратны 
 Голодный мор и ужасы чумы .... 

На самом деле полный магнитный цикл Солнца составляет 22 года- за это время происходит полная переполюсовка магнитного поля Солнца, и пятна, которые представляют собой места выхода магнитного поля из-под фотосферы, возвращаются на свои места. Т.е. пятна на Солнце появляются не где попало, а там, где диктует магнитное поле (теория "солнечного динамо"). Места пятен в течение цикла образуют "диаграмму бабочки"- в начале цикла пятна появляются на средних широтах, затем, расширяя свой "ареал", дрейфуют к экватору.
 

Пятно (активная область)  кажется темным , потому что температура в нем ниже (4500К) окружающей его фотосферы (6000К). А ниже она потому, что в  месте выхода сильного магнитного поля (1500- 3500 э) - поперечное движение плазмы затруднено, а ослабление конвекции приводит к меньшему поступлению энергии в область пятен. Пятна обычно всплывают парами противоположной полярности- из одного пятна магнитное поле выходит, в другое входит.
Но не только тепло и свет посылает нам Солнце. В верхних слоях атмосферы - хромосфере (температура которой составляет 4300-8300К) и короне (миллионы К) непрерывно происходят бурные события- вспышки, корональные выбросы масс, пересоединения магнитных арок над активными областями. Поток заряженных частиц (в основном электроны и протоны), называемый "солнечным ветром" непрерывно вытекает из солнца, и распространяется через солнечную систему со скоростью 450км в секунду. В самом скромном случае эти потоки вызывают полярные сияния, кометные хвосты,  но могут вызывать и радиопомехи, влиять на орбиты спутников... Спутник Улисс, изучавший полярные области Солнца, обнаружил, что скорость солнечного ветра на полюсах почти  в два раза больше- 750 км в сек.

Процессы в хромосфере и короне хорошо видны, в частности,  в радиодиапазоне и рентгене (спутник  Йоко), а также в ультрафиолетовых линиях , в которых наблюдает телескоп EIT  космической станции СОХО (всего на этой станции 11 различных инструментов). Изображения со спутников обновляются в интернете каждый день.
 

Из спутниковых изображений Солнца часто составляют анимационные картики


Спутники, наблюдающие Солнце
Спутник
Изображение спутника
Описание: задачи, инструменты и др.
Ресси 
(RHESSI)
Reuven Ramaty 
High Energy Solar Spectroscopic Imager 
05 Feb 2002  HESSI was successfully launched today at 4:08 PM EST. 
СОХО
(SOHO)
совместный прект Европейского Космического Агенства (ESA) и американского (NASA);  запущен  2.12.1996.  03:08 EST  Atlas II-AS (AC-121) с мыса Канаверал. связь со спутником прерывалась в июне-ноябре 1998.  Всего на борту 11 инструментов- подробнее см
Трэйс 
(Trace)
TRACE was launched in April 1998  on a Pegasus launch vehicle from Vandenberg Air Force Base . The launch was scheduled to allow joint observations with SOHO during the rising phase of the solar cycle to sunspot maximum. 
TRACE explores the magnetic field in the solar atmosphere by studying: 
 the 3-dimensional field structure 
 its temporal evolution in response to photospheric flows 
 the time-dependent coronal fine structure 
 the coronal and ransition region thermal topology. 
Йоко 
(Yokhoh)
спутник Йоко (по японски- "луч") - космическая обсеватория для изучения рентгеноского и гамма-излучения Солнца. Запущена 31 Августа 1991 года с Кагаошима, Япония. Йоко является проектом Institute for Space and Astronautical Sciences. Спутник был построен в Японии, а в наблюдательные инструменты внесли свой вклад США и Англия. 
В 2002 г проект завершен.
Улисс 
(Ulysses)
 Улисс запущен в октябре 1990 с помощью  Space Shuttle Discovery , в феврале 1992 года подлетел к Юпитеру, где гравитация придала ему уникальную орбиту, позволившую ему пролететь над южным полюсом Солнца в 1994 году и над северным в 1995 году. 
Гоес 
(GOES)
Серия метеорологических геостационарных спутников США, проводящая мониторинг космических лучей и рентгеновского излучения. Наблюдения были начаты в 1974 году и за прошедшее время было запущено 9 таких спутников (одновременно работают два).
 
Бэтси 
(BATSE)
Since the launch of the Compton GRO, the SDAC has maintained an on-line interactive computer facility that provides the international solar physics community with quick-look access to the BATSE 4-channel LAD rates with 1-second time resolution, as well as scientific support in the interpretation of these data. The facility displays flare catalog entries, plots quick-look displays of orbital data and flare time profiles, dumps the data in ASCII or binary format files for remote retrieval, and lists BATSE solar viewing time intervals. The database is usually current to within three days of the observations. 
В 2001 г утоплен в океане.
     

Солнце имеет 9 спутников- планет

            Distance  Radius    Mass
Planet      (000 km)   (km)     (kg)   Discoverer   Date
---------  ---------  ------  -------  ----------  -----
Mercury       57,910    2439  3.30e23
Venus        108,200    6052  4.87e24
Earth        149,600    6378  5.98e24
Mars         227,940    3397  6.42e23
Jupiter      778,330   71492  1.90e27
Saturn     1,426,940   60268  5.69e26
Uranus     2,870,990   25559  8.69e25   Herschel    1781
Neptune    4,497,070   24764  1.02e26   Galle       1846
Pluto      5,913,520    1160  1.31e22   Tombaugh    1930

 
 

Информация для школьников и студентов

sunbar2.gif (2714 bytes)
Кратко о радоастрономии | Радиоизлучение Солнца | РАТАН--600 -статья для "Зеленчукского вестника" | Экскурсия по РАТАН-600 | Вступительные экзамены в аспирантуру САО и канд.минимум | Лекции по радиоастрономии (Гельфрейх Г.Б)

Справочник по наблюдениям Солнца на РАТАН-600 | Cолнечная активность  - классификации вспышек, линки  и т.д. | Где искать солнечные данные в итернете- картинки

 Основные результаты исследования Солнца на РАТАН-600 за 1975-2000гг
Краткая таблица численных параметров Солнца

 
sunbar2.gif (2714 bytes)
Образовательные ресурсы:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ "РАДИОАСТРОНОМИЯ". Г.М.РУДНИЦКИЙ
Курс общей астрономии (П.А.Бакулин, Э.В.Кононович, В.И.Мороз, 4-я редакция).
Лекции по Общей Астрофизике дл Физиков. К.А.Постнов
Курс общей астрофизики дл физиков. К.А. Постнов
Н.Александрович. Основы астрономии
Звезды: их строение, жизнь и смерть В.Батурин и И.Миронова
Парадоксальная Вселенная. Сборник задач по курсу общей астрономии (АИ СПУ)
Солнечно-земная физика и фундаментальные космические исследования В.Н. Ораевский, В.Д. Кузнецов
СОЛНЕЧНЫЕ МАГНИТНЫЕ ОБЛАКА АТАКУЮТ ЗЕМЛЮ Г.Н. Застенкер, Л.М. Зеленый
В объятьях солнца. Петрукович А., Зеленый Л., "Наука и жизнь", ?7, 2001.
У природы есть и космическая погода. Петрукович А., Зеленый Л., "Наука и жизнь", ?10, 2001.
http://www.oulu.fi/~spaceweb/lib/education.html
http://ads.harvard.edu/books/hsaa/toc.html
http://sunearth.gsfc.nasa.gov/sechtml/tut.html
http://canopy.lmsal.com/schryver/Public/homepage/coolstarimages.html
More books

|astronet.ru| |gomulina.ru |astrotop.ru |pereplet.ru |zvezdochet |astroforum |starlab forum| links| astronews ru| обсуждение новостей| cnews|
 
 

Присылайте ваши вопросы sun@ratan.sao.ru


[Solar Group][SAO RAS ]