A Nap külső és belső részei

Még akkor is, ha nincs különösebb érdeklődése a csillagászat iránt, kétségtelenül csodálkozott azon, hogy mi folyik itt az a hatalmas fényes labda az égen, amely egyszerre veszedelmesen forró és szó szerint életet adó idő. Valószínűleg tudja, hogy a nap egy csillag, hasonlóan a számtalan fényponthoz, amelyek a nap helyét éjszaka a sötétség beálltával csak a közelébe veszik. Lehet, hogy tudja, hogy rendelkezik saját üzemanyag-ellátással, és hogy ez a készlet ugyan nem végtelen, de olyan hatalmas, hogy kiszámíthatatlan. Valószínűleg rájössz, hogy nem lenne jó ötlet sokkal közelebb kerülni a naphoz, még akkor sem, ha képes vagy rá - de hogy majdnem ugyanolyan rossz ötlet lenne messzebb tévedni tőle, mint Ön már, körülbelül 93 millió távolságra mérföld.

Elgondolkodása során azonban nem biztos, hogy figyelembe vette azt az elképzelést, hogy a nap nem egy egységes fénygömb és hő, de ehelyett önálló rétegei vannak, akárcsak a Föld és a Naprendszer többi hét bolygója csinálni. Mik ezek a rétegek - és az emberi tudósok hogyan tudnak a világban egyébként is ilyen nagy távolságból tudni róluk?

instagram story viewer

A Nap és a Naprendszer

A nap a Naprendszer közepén fekszik (innen ered a név!), És a Naprendszer tömegének 99,8 százalékát adja. A gravitáció hatásainak köszönhetően a Naprendszerben minden - a nyolc bolygó, az öt (egyelőre) törpe bolygó, e bolygók és törpebolygók holdjai, az aszteroidák és más kisebb elemek, például az üstökösök - a nap. A Merkúr bolygó alig kevesebb mint 88 Föld-napot vesz igénybe egy nap körüli utazás teljesítéséhez, míg a Neptunusz csaknem 165 Föld-évet vesz igénybe.

A nap a csillagok elmúlásával meglehetősen le nem írt csillag, és megszerzi a "sárga törpe" besorolást. Körülbelül kb 4,5 milliárd év, a nap körülbelül 26 000 fényévre fekszik a lakott galaxis közepétől, a Tejútról Galaxy. Összehasonlításképpen, egy fényév az a távolság, amelyet a fény egy év alatt megtesz, körülbelül 6 billió mérföld. Bármilyen hatalmas maga a naprendszer, a Neptunusz, a naptól legtávolabbi bolygó közel 2,8 milliárd mérföld távolságra, alig 1/2000-es fényévnyire van a naptól.

A Nap amellett, hogy gigantikus kemenceként működik, erős belső elektromos árammal is rendelkezik. Az elektromos áramok mágneses tereket generálnak, és a Nap hatalmas mágneses mezővel rendelkezik, amely átterjed a naprendszer, mint napszél - elektromos töltésű gáz, amely mindenben kifelé repül a naptól irány.

A Nap csillag?

A nap, amint azt megjegyeztük, sárga törpe, de formálisabban a G2 spektrális osztályú csillagok közé sorolja. A csillagokat a legforróbbaktól a legmenőbbekig O, B, A, F, G, K vagy M típusú csillagokba sorolják. A legforróbbak felületi hőmérséklete körülbelül 30 000–60 000 Kelvin (K), míg a nap felületi hőmérséklete viszonylag szöges 5780 K. (Tájékoztatásul a Kelvin-fok ugyanolyan "méretű", mint a Celsius-fok, de a skála 273 fokkal alacsonyabban kezdődik. Vagyis 0 K vagy "abszolút nulla" egyenlő –273 C, 1273 K egyenlő 1000 C és így tovább. Ezenkívül a fokjelet kihagyják a kelvin egységekből.) A nap sűrűsége, amely sem szilárd, a sem folyékony, sem gáz, és a legjobban plazmának minősül (azaz elektromosan töltött gáznak), kb. 1,4-szerese víz.

Egyéb létfontosságú napstatisztikák: A nap tömege 1,989 × 1030 kg és kb. 6,96 × 10 sugarú8 m. (Mivel a fénysebesség 3 × 108 m / s, a nap egyik oldalának fénye valamivel több, mint két másodpercig tart, amíg a középső részen át nem halad másik oldal.) Ha a nap olyan magas lenne, mint mondjuk egy tipikus ajtó, akkor a Föld körülbelül olyan magas lenne, mint egy amerikai nikkel él. Mégis a nap átmérőjének 1000-szeres csillagai léteznek, csakúgy, mint a százszor kisebb szélességű törpecsillagok.

A nap is 3,85 × 10-et tesz ki26 watt teljesítmény, négyzetméterenként körülbelül 1340 watt jut el a Földre. Ez 4 × 10 fényerőt jelent33 ergs. Ezek a számok valószínűleg nem jelentenek külön-külön sokat, de referenciaként: a "csak" 9 kitevője milliárdokat jelent, míg a 12-es kitevő billiót jelent. Óriási alakok ezek! Néhány csillag azonban akár milliószor is világosabb, mint a nap, ami azt jelenti, hogy teljesítményük milliószor nagyobb. Ugyanakkor egyes csillagok körülbelül ezerszer kevésbé világítanak.

Érdekes megjegyezni, hogy annak ellenére, hogy a nap az egész rendszerben legjobb esetben szerény csillagnak minősül, mégis tömegesebb, mint a létező ismert csillagok 95 százaléka. Ennek az a következménye, hogy a legtöbb csillag jóval túl van a korán, és azóta jelentősen csökkent Életük csúcspontja évmilliárdokkal korábban, és most viszonylag öregkorukban folytatódik névtelenség.

Mi a Nap négy régiója?

A nap négy térre osztható régiók, amely magában foglalja a magot, a sugárzási zónát, a konvekciós zónát és a fotoszférát. Ez utóbbi két további ülés alatt ül rétegek, amelyet a következő szakaszban tárunk fel. A keresztmetszetből álló napdiagram, például egy pontosan félbevágott gömb belsejének képe kört tartalmazna a magot reprezentáló központ, majd körbefutó gyűrűk belülről kifelé a sugárzó zónát, a konvektív zónát és fotoszféra.

A mag a nap fénye, ahol minden, amit a Földön megfigyelők fényként és hőként mérhetnek, ered. Ez a régió a nap közepétől az út egynegyedéig terjed. A becslések szerint a nap közepén a hőmérséklet körülbelül 15,5 millió K és 15,7 millió K között van, ami körülbelül 28 millió Fahrenheit foknak felel meg. Ez azt jelenti, hogy a körülbelül 5 780 K felületi hőmérséklet pozitívan hidegnek tűnik. A mag belsejében lévő hőt a magfúziós reakciók állandó elzáródása hozza létre, amelyben két molekula a hidrogén elegendő erővel egyesül ahhoz, hogy héliummá (más szóval a hidrogénmolekulákká) egyesüljenek biztosíték.)

A sugárzó zóna A napfényt azért nevezték el, mert ebben a gömbhéjban található - ez a régió a nap közepétől kb. negyedével kezdődik, ahol a mag véget ér, és kb. a nap felszínének háromnegyede, ahol találkozik a konvektív zónával - hogy a mag belsejében lévő fúzióból felszabaduló energia minden irányban kifelé halad, vagy sugárzik. Meglepő módon nagyon sok időbe telik, amíg az energia kisugárzása áthalad a sugárzó régió vastagságán - sőt, több százezer évig! Bármennyire is valószínűtlennek tűnik ez, a napsütéses időben ez egyáltalán nem túl hosszú, tekintve, hogy a nap már 4,5 milliárd éves, és még mindig erősen megy.

A konvektív zóna a nap térfogatának legkülső negyedének legnagyobb részét elfoglalja. Ennek a zónának az elején (vagyis belül) a hőmérséklet körülbelül 2 000 000 K és csökken. Ennek eredményeként a nap belsejét alkotó plazmaszerű anyag - akár hiszed, akár nem - túl hűvös és átlátszatlan, hogy a hő és a fény tovább haladhasson a napfelszín felé sugárzás. Ehelyett ezt az energiát konvekcióval továbbítják, ami lényegében a fizikai közeg felhasználása az energia áthelyezéséhez ahelyett, hogy egyedül vezetne. (A forrásban lévő vizes edény aljától a felszínre emelkedő és a felpattanó hőt felszabadító buborékok a konvekció példája.) ellentétben a sugárzó zónában történő navigáláshoz szükséges hosszú idővel, az energia viszonylagosan mozog a konvekciós zónában gyorsan.

A fotoszféra egy zónából áll, amelyben a naprétegek teljesen átlátszatlanná válnak, így blokkolják a sugárzást, átlátszóvá. Ez azt jelenti, hogy a fény és a hő akadálytalanul átmehet. A fotoszféra tehát a nap rétege, amelyből a szabad emberi szem számára látható fény bocsátódik ki. Ez a réteg csak 500 km vastag, ami azt jelenti, hogy ha az egész napot egy hagymához hasonlítják, a fotoszféra képviseli a hagyma bőrét. A régió alján a hőmérséklet melegebb, mint a nap felszínén, bár drámai módon nem - kb. 7500 K, a különbség kevesebb, mint 2000 K.

Mik a naprétegek?

Mint megjegyeztük, a Nap magja, sugárzási zónája, konvektív zónája és fotoszférája régióknak számít, de mindegyik a Nap egyik rétegének is besorolható, amelynek száma hat. A fotoszférán kívül található a Nap légköre, amely két réteget foglal magában: a kromoszférát és a koronát.

A kromoszféra körülbelül 2000–10 000 km-re nyúlik a nap felszíne (vagyis a fotoszféra legkülső része) felett, attól függően, hogy milyen forrást keres. Érdekes módon a hőmérséklet némileg kiszámíthatóan csökken, ha növekszik a távolság a A fotoszféra eleinte, de aztán ismét emelkedni kezd, valószínűleg a nap hatásainak köszönhetően mágneses mező.

A korona (Latinul: "korona") a kromoszféra felett a nap sugarának többszörösére nyúlik, és akár 2 000 000 K hőmérsékletet is elér, hasonlóan a konvekciós zóna belsejéhez. Ez a napréteg nagyon gyenge, csak körülbelül 10 atomot tartalmaz cm-enként3, és erősen keresztezik egymást a mágneses mező vonalai. Ezeken a mágneses mezők mentén "áramforrások" és gázcsomók keletkeznek, amelyeket a napszél kifelé fúj, megadva a napnak azt a jellegzetes megjelenését, hogy inasai vannak a fénynek, amikor a nap fő része elhomályosult.

Melyek a Nap külső részei?

Mint megjegyeztük, a nap legkülső részei a fotoszféra, amely része a napnak, valamint a kromoszféra és a korona, amelyek a nap légkörének részét képezik. Így a nap három belső részből (a mag, a sugárzó zóna és a konvektív zóna) és három külső részből (a fotoszféra, a kromoszféra és a korona) képezhető.

Számos érdekes esemény bontakozik ki a nap felszínén vagy közvetlenül a felett. Ezek egyike a napfolt, amelyek viszonylag hűvös (4000 K) területeken képződnek a fotoszférában. A másik a napkitörések, amelyek robbanásveszélyes események a felszínen, amelyet a nap atmoszférájának régiói nagyon intenzíven megvilágítanak röntgen, ultraibolya és látható fény formájában. Ezek néhány percig tartó időszakokban bontakoznak ki, majd valamivel hosszabb, egy órás vagy annál hosszabb időtartam alatt elhalványulnak.

Teachs.ru
  • Ossza meg
instagram viewer