Solen er stjernen i centrum af vores solsystem. Det afgiver varme og lys, som opvarmer Jorden og andre planeter. Men hvordan gør den det?
I dette indlæg dækker vi:
- 1 Solstråling
- 2 Energitransmission gennem vakuum og fysiske medier
- 3 Jordens absorption af solstråling
- 4 Genudstrålende varme
- 5 Hvilken temperatur når solen?
- 6 Solens varme og energi
- 7 Solens toasty temperatur
- 8 Solens energikilde: proton-protonkæde
- 9 Solens skinnende stråler
- 10 Solen er en stjerne af G-type
- 11 Konklusion
Solstråling
Hvad er solstråling?
Solstråling er den energi, der kommer fra solen og opvarmer jorden. Det er skabt af kernefusionsreaktioner i solens kerne, som får den til at udsende en stor mængde elektromagnetisk stråling, for det meste i form af synligt lys.
Hvor meget solstråling når Jorden?
Solens overflade udsender omkring 63 millioner watt energi per kvadratmeter, men når den når os, efter at have rejst 93 millioner miles, er den kun 1,370 watt per kvadratmeter i toppen af atmosfæren. Det er en masse energi, men det er stadig ikke nok til at få os alle til at svede!
Sjove fakta om solstråling
- Solstråling er den eneste måde at blive solbrændt på uden at skulle på stranden!
- Solstråling er en fantastisk måde at drive dine gadgets og dimser på uden at skulle tilslutte dem.
- Solstråling kan bruges til at lave lækre s'mores uden at skulle bygge et bål.
Energitransmission gennem vakuum og fysiske medier
Elektromagnetisk stråling
- Elektromagnetisk stråling, som synligt lys, infrarød stråling, ultraviolet lys og røntgenstråler, kan rejse gennem rummets vakuum som et spøgelse.
- Andre former for energi har brug for et fysisk medie at bevæge sig igennem, som lydenergi har brug for luft eller et andet stof for at blive transmitteret, og oceanernes bølgeenergi har brug for vand.
- Men solenergi er speciel, den kan rejse fra solen til Jorden uden behov for et fysisk stof til at overføre energien. Denne egenskab af elektromagnetisk energi gør det muligt for Jorden at få al den solenergi, inklusive varme, den har brug for.
Lydenergi
- Lydenergi har brug for luft eller et andet stof for at blive transmitteret, som en hvisken i vinden.
- Havenes bølgeenergi har brug for vand til at bevæge sig igennem, som en krusning i en dam.
- Men solenergi er anderledes, den kan rejse fra solen til Jorden uden behov for et fysisk stof til at overføre energien. Denne egenskab af elektromagnetisk energi gør det muligt for Jorden at få al den solenergi, inklusive varme, den har brug for.
Jordens absorption af solstråling
Solens gave
Så solen siger: "Hey Jord, jeg har noget til dig!" og Jorden ligner, "Hvad er det, Sol?" og Solen siger: "Det er en hel masse energi! Det bliver fantastisk!” Så solen sender al denne energi ned i form af varme, lys og UV-stråler, og Jorden siger, "Åh wow, tak Sol!"
Hvor går det hen?
Så energien er overalt, og det er ligesom, "Hvor skal jeg hen? Hvad skal jeg gøre?" og Jorden siger: "Bare rolig, I gotchu!" Så energien bliver absorberet af luften, vandet, klipperne, bygningerne, fortoven og levende ting, og det er ligesom, "Åh fedt, jeg er en del af noget nu!"
Ujævn opvarmning
Så nogle dele af Jorden får mere energi end andre, og det er ligesom, "Hey, hvorfor er det det?" og Jorden siger, "Sådan er det bare, kammerat!" Så energiforskellene får vinde og havstrømme til at bevæge sig over hele planeten, og det er ligesom, "Wow, det er ret fedt!"
Genudstrålende varme
Hvad ville der ske uden det?
- Hvis Solen blev ved med at stråle ned over os uden nogen måde at slippe af med varmen, ville vi blive skålet!
- Heldigvis har Jorden en måde at køle af på – den sender varme tilbage til rummet.
- Mængden af varme, der bliver genudstrålet, afhænger af typerne af gasser i atmosfæren. Nogle gasser absorberer varme bedre end andre og kan rode med genstrålingsprocessen.
- En af disse gasser er kuldioxid, som kan forårsage 'drivhuseffekten'. Når mængden af kuldioxid i atmosfæren stiger, bliver mere varme lagret i atmosfæren, og mindre varme bliver genudstrålet.
Hvad betyder dette for os?
- Hvis vi ikke holder øje med mængden af kuldioxid i atmosfæren, bliver Jorden meget varmere!
- Vi er nødt til at sikre, at vi holder Jorden afkølet ved at styre mængden af kuldioxid i atmosfæren.
- Det betyder, at vi skal reducere vores brug af fossile brændstoffer, plante flere træer og generelt være mere opmærksomme på vores påvirkning af miljøet.
Hvilken temperatur når solen?
Overfladetemperatur
Så du undrer dig over, hvor varm solen er? Nå, lad mig fortælle dig, det er varmt! Varmere end en dag på stranden, varmere end en vandretur om sommeren og endnu varmere end dit hus på årets varmeste dag, hvor AC'en er gået i stykker. Vi taler om temperaturer på 90°F til 100°F (32°C til 38°C). Men det er intet sammenlignet med den varmeste temperatur, der nogensinde er registreret på Jorden – 134°F (56.7°C) i Death Valley, Californien den 10. juli 1913.
Solens kerne
Solen, stjernen i midten af vores solsystem, er meget varmere end noget andet, vi kan forestille os. Solens overflade brænder, men kernen? Nå, det er et helt andet varmeniveau! Her er et par ting, du kan forvente at finde i solens kerne:
- Temperaturer når op til 27 millioner grader Fahrenheit (15 millioner grader Celsius)
- Et tryk så intenst, at det er 250 milliarder gange større end trykket ved havoverfladen
- Nukleare fusionsreaktioner, der producerer energi og lys
Konklusion
Så der har du det. Solen er varm. Sådan rigtig varmt. Varmere end noget andet du kan forestille dig. Så husk næste gang du er ude i solen – det er varmere, end du tror!
Solens varme og energi
Temperatur
- I rummet opvarmes molekyler langt fra Solen udelukkende af lys tilbage fra Big Bang. Absolut nul er -273.15°C, -459.67°F eller 0K.
- Gassen mellem stjerner kan nå en temperatur på kun omkring 3K.
- Solens overflade eller fotosfære har en gennemsnitstemperatur på omkring 6000K.
- Solpletter er køligere, omkring 4500K.
- Vand fryser ved 273K (0°C eller 32°F) og koger ved 373K (100°C eller 212°F).
Energikilde
- Dybt inde i Solen, hvor temperaturen er 15 millioner kelvin, glider brintatomer rundt og støder ofte sammen.
- Deres energier er så høje, at en kollision fjerner atomets elektroner.
- Brint, som simpelthen er en proton, kombineres med andre protoner og danner helium.
- Denne proces, kaldet proton-protonkæden, frigiver energi i form af gammastråler.
- Gammastrålerne omdannes til varme og lys, når de rejser ud af Solen.
Lys
- Særlige teleskoper på Jorden og i rummet kan vise os Solens overflade i enestående detaljer.
- Den næsten usynlige kromosfære, lige over fotosfæren, er lidt varmere end overfladen med en temperatur, der når en temperatur på omkring 20,000K.
- Over kromosfæren bliver koronaen til en vind af tynd gas, der strømmer udad gennem solsystemet.
- Koronaen er bemærkelsesværdigt varmere end Solens overflade, med temperaturer på 2,000,000K.
- Under en solformørkelse, når Månen blokerer lyset fra fotosfæren, er koronaens hvide skær synlig for øjet.
Spectrum
- Solen er en type G-stjerne, hvilket betyder, at den udsender et lysspektrum, der er domineret af gulgrønt lys.
- Solspektret afslører Solens sammensætning, med elementer som brint, helium og ilt som de mest udbredte.
- Gratis solenergi er tilgængelig for os i form af sollys, som kan bruges til at drive hjem og virksomheder.
- Det er muligt at sejle i rummet med sollys, da rumfartøjer kan bruge Solens energi til at drive sig selv frem.
- Solvind er en strøm af ladede partikler, der udsendes fra Solen og kan påvirke Jordens klima.
Solens toasty temperatur
Grundlæggende
- Absolut nul er kølige -273.15°C, -459.67°F eller 0K.
- Jorden holdes varm af energi, der er tilbage fra dens dannelse, energi frigivet fra radioaktivt henfald og energi, den modtager fra Solen.
- Solens overflade eller fotosfære har en gennemsnitstemperatur på omkring 6000K.
- Solpletter er køligere, omkring 4500K, på grund af et stærkt lokalt magnetfelt, der blokerer energistrømmen.
- Vand fryser ved 273K (0°C eller 32°F) og koger ved 373K (100°C eller 212°F).
De usynlige dele
- Den næsten usynlige kromosfære, lige over fotosfæren, er en smule varmere end overfladen med en temperatur på 20,000K.
- Over kromosfæren er koronaen en vind af tynd gas, der strømmer udad gennem solsystemet.
- Koronaen er meget varmere end Solens overflade, med temperaturer på 2,000,000K.
Den indre scoop
- Den gennemsnitlige tæthed af Solen er omkring 1.4 gram per kubikcentimeter.
- Solens centrum er 15,000,000K og har en tæthed på 150 gram pr. kubikcentimeter.
- Energi fra Solens centrum når overfladen på omkring 1,000,000 år og tager 8 minutter at nå Jorden.
Solens energikilde: proton-protonkæde
Hvad sker der?
- Inde i Solen er det så varmt (15 millioner kelvin!), at brintatomer hopper rundt og ofte styrter ind i hinanden.
- Denne kollision fjerner elektronerne og efterlader kun protoner og elektroner.
- Protonerne har energi nok til at overvinde deres frastødning og smelter sammen, hvilket gør deuterium, derefter let helium og til sidst det helium, vi finder på Jorden.
- Hver gang denne proces finder sted, bliver 4 brintatomer til 1 heliumatom.
Hvad er Big Deal?
- Når heliumet er lavet, er noget af massen forsvundet.
- Den manglende masse er blevet omdannet til energi i form af gammastråler (100,000 gange mere energisk end synligt lys!).
- Så Solen omdanner brint til helium og energi!
Solens skinnende stråler
Hvad er gammastråler?
Gammastråler er som små små festdyr, de absorberes af atomer, så bliver de helt ophidsede og begynder at danse rundt og ændre deres bølgelængde i henhold til energiniveauet af elektronerne i atomerne og atomernes temperatur.
Hvad er slutresultatet?
På det tidspunkt, hvor disse små festdyr når solens overflade, har de for det meste ændret sig til:
- Synligt lys (type G-stjerne)
- Ultraviolet lys
- Infrarødt lys
- Små mængder røntgenbilleder
- Mikrobølger
- Radiobølger
Alle disse er former for elektromagnetisk stråling, som i bund og grund blot er lys, som består af fotoner.
Solen er en stjerne af G-type
Hvad er en G-type stjerne?
- Stjerner af G-type er mellemstore stjerner, der for det meste udsender synligt lys, med en lille smule røntgenstråler, ultraviolet, infrarød, mikrobølger og radiobølger kastet ind for en god ordens skyld.
- De er som stjernernes Guldlok – ikke for varme, ikke for kolde, men lige præcis!
- Disse stjerner er klassificeret baseret på det lys, de udsender, og dem, der ligner Solen, er mærket med typen "G".
Hvad betyder dette for os?
- Vi er heldige, at Solen er en stjerne af G-typen, fordi dens elektromagnetiske stråling for det meste er synligt lys, hvilket er sikkert for os mennesker.
- Jordens atmosfære absorberer de farligere røntgenstråler, og ozonlaget blokerer det ultraviolette lys.
- Det infrarøde lys mærkes som varme, og mikrobølgerne og radiobølgerne fører musik gennem rummet.
Hvorfor er himlen blå?
- Solen er en G2-stjerne, hvilket betyder, at den har en gennemsnitlig overfladetemperatur på 5,780 K, hvilket giver den en hvidlig farve.
- Jordens atmosfære spreder den kortere bølgelængde violet og blåt lys, hvilket får himlen til at se blå ud.
- Det resterende lys får Solen til at se gul ud.
Andre typer stjerner
- Type O-stjerner er de største og varmeste stjerner, og de udsender for det meste ultraviolet lys.
- Type M-stjerner er de mindste og sejeste stjerner, og de udstråler for det meste infrarødt lys.
- Proxima Centauri er en type M-stjerne og den nærmeste stjerne til Solen, beliggende 4 lysår væk.
- Ved at analysere lyset, der udsendes af en stjerne, kan vi lære meget om det.
Konklusion
Afslutningsvis er solen en utrolig energikilde, der varmer os og giver os lys. Det er forbløffende at tænke på, at den samme energi, der varmer Death Valley op til 134°F (56.7°C), også kan give os en blid varme, som vi kan nyde. For at få mest muligt ud af solens energi, husk at bære solcreme, forbliv hydreret og nyd udendørs! Og glem ikke den vigtigste regel af alle: se aldrig direkte mod solen, ellers vil du se stjerner!
