Päike on täht meie päikesesüsteemi keskmes. See eraldab soojust ja valgust, mis soojendab Maad ja teisi planeete. Aga kuidas see seda teeb?
Selles postituses käsitleme:
- 1 Päikesekiirgus
- 2 Energia ülekanne vaakumi ja füüsilise kandja kaudu
- 3 Päikesekiirguse neeldumine Maa poolt
- 4 Soojuse taaskiirgus
- 5 Millise temperatuuri saavutab päike?
- 6 Päikese soojus ja energia
- 7 Päikese röstine temperatuur
- 8 Päikese energiaallikas: prooton-prootonahel
- 9 Päikese säravad kiired
- 10 Päike on G-tüüpi täht
- 11 Järeldus
Päikesekiirgus
Mis on päikesekiirgus?
Päikesekiirgus on energia, mis tuleb päikeselt ja soojendab Maad. See tekib päikese tuumas toimuvate tuumasünteesi reaktsioonide tulemusena, mis põhjustab suurel hulgal elektromagnetilist kiirgust, peamiselt nähtava valguse kujul.
Kui palju päikesekiirgust Maale jõuab?
Päikese pind kiirgab umbes 63 miljonit vatti energiat ruutmeetri kohta, kuid meieni jõudmise ajaks, pärast 93 miljoni miili läbimist, on see atmosfääri tipus vaid 1,370 vatti ruutmeetri kohta. See on palju energiat, kuid sellest ei piisa, et meid kõiki higistama panna!
Lõbusaid fakte päikesekiirguse kohta
- Päikesekiirgus on ainus viis päevitada ilma randa minemata!
- Päikesekiirgus on suurepärane võimalus oma vidinaid ja seadmeid toita ilma neid vooluvõrku ühendamata.
- Päikesekiirgust saab kasutada maitsvate s'mores'ide valmistamiseks ilma lõket tegemata.
Energia ülekanne vaakumi ja füüsilise kandja kaudu
Elektromagnetiline kiirgus
- Elektromagnetkiirgus, nagu nähtav valgus, infrapunakiirgus, ultraviolettvalgus ja röntgenikiirgus, võib liikuda läbi ruumi vaakumi nagu kummitus.
- Teised energiavormid vajavad liikumiseks füüsilist kandjat, näiteks helienergia vajab edastamiseks õhku või mõnda muud ainet ja ookeanide laineenergia vajab vett.
- Päikeseenergia on aga eriline, see võib liikuda Päikeselt Maale, ilma et energia edastamiseks oleks vaja füüsilist ainet. See elektromagnetilise energia omadus võimaldab Maal saada kogu päikeseenergia, sealhulgas soojuse, mida ta vajab.
Helienergia
- Helienergia vajab edastamiseks õhku või muud ainet nagu sosin tuules.
- Ookeanide laineenergia vajab liikumiseks vett, nagu lainetus tiigis.
- Kuid päikeseenergia on erinev, see võib liikuda päikeselt Maale, ilma et oleks vaja energia edastamiseks füüsilist ainet. See elektromagnetilise energia omadus võimaldab Maal saada kogu päikeseenergia, sealhulgas soojuse, mida ta vajab.
Päikesekiirguse neeldumine Maa poolt
Päikese kingitus
Nii et päike on nagu: "Hei maa, mul on sulle midagi!" ja Maa on nagu: "Mis see on, päike?" ja Päike nagu: „See on terve hunnik energiat! See saab olema suurepärane!” Seega saadab päike alla kogu selle energia soojuse, valguse ja UV-kiirte kujul ning Maa nagu "Oh vau, aitäh Päikesele!"
Kuhu see läheb?
Nii et energiat on kõikjal ja see on nagu: „Kuhu ma lähen? Mida ma teen?" ja Maa ütleb: "Ära muretse, ma sain aru!" Seega neelavad energiat õhk, vesi, kivid, hooned, kõnniteed ja elusolendid ning see on nagu "Oh lahe, ma olen nüüd millegi osaline!"
Ebaühtlane küte
Nii et mõned Maa osad saavad rohkem energiat kui teised ja see on nagu "Hei, miks see nii on?" ja Maa ütleb: "Just nii see on, semu!" Nii et energiaerinevused põhjustavad tuule ja ookeanihoovuste liikumist üle kogu planeedi ja see on nagu: "Oo, see on päris lahe!"
Soojuse taaskiirgus
Mis juhtuks ilma selleta?
- Kui Päike meid edasi kiirgaks, ilma et oleks võimalik kuumusest vabaneda, oleksime toast!
- Õnneks on Maal võimalus jahtuda – see kiirgab soojust tagasi kosmosesse.
- Taaskiirgatava soojuse hulk sõltub atmosfääris leiduvate gaaside tüübist. Mõned gaasid neelavad soojust paremini kui teised ja võivad ümberkiirguse protsessi segada.
- Üks neist gaasidest on süsinikdioksiid, mis võib põhjustada kasvuhooneefekti. Kui süsinikdioksiidi hulk atmosfääris suureneb, salvestub atmosfääri rohkem soojust ja vähem soojust kiiritatakse ümber.
Mida see meie jaoks tähendab?
- Kui me ei hoia atmosfääri süsinikdioksiidi kogusel silma peal, muutub Maa palju kuumemaks!
- Peame tagama, et hoiame Maa jahedana, haldades atmosfääri süsinikdioksiidi kogust.
- See tähendab, et peame vähendama fossiilkütuste kasutamist, istutama rohkem puid ja üldiselt olema rohkem teadlikud oma mõjust keskkonnale.
Millise temperatuuri saavutab päike?
Pinna temperatuur
Nii et sa mõtled, kui kuum päike on? Noh, las ma ütlen teile, see on kuum! Kuumem kui päev rannas, palavam kui matkamine suvel ja isegi kuumem kui teie maja aasta kuumimal päeval, kui vahelduvvool on katki. Me räägime temperatuuridest 90 ° F kuni 100 ° F (32 ° C kuni 38 ° C). Kuid see pole midagi võrreldes kõige kuumema temperatuuriga, mis Maal kunagi registreeritud – 134 °F (56.7 °C) Californias Death Valleys 10. juulil 1913. aastal.
Päikese tuum
Päike, meie päikesesüsteemi keskmes olev täht, on palju kuumem kui kõik, mida me ette kujutame. Päikese pind kõrvetab, aga tuum? No see on hoopis teine kuumuse tase! Siin on mõned asjad, mida võite oodata päikese tuumast.
- Temperatuurid ulatuvad kuni 27 miljonit kraadi Fahrenheiti (15 miljonit kraadi Celsiuse järgi)
- Rõhk on nii intensiivne, et see on 250 miljardit korda suurem kui rõhk merepinnal
- Tuumasünteesireaktsioonid, mis toodavad energiat ja valgust
Järeldus
Niisiis, see on käes. Päike on kuum. Nagu tõesti kuum. Kuumem kui kõik, mida ette kujutate. Nii et järgmine kord, kui päikese käes viibite, pidage meeles – see on kuumem, kui arvate!
Päikese soojus ja energia
Temperatuur
- Kosmoses soojendavad Päikesest kaugel olevad molekulid ainult Suurest Paugust üle jäänud valguse toimel. Absoluutne null on -273.15 °C, -459.67 °F või 0K.
- Tähtede vaheline gaas võib ulatuda ainult umbes 3 K-ni.
- Päikese pinna ehk fotosfääri keskmine temperatuur on umbes 6000 K.
- Päikeselaigud on jahedamad, umbes 4500 K juures.
- Vesi külmub temperatuuril 273 K (0 °C või 32 °F) ja keeb temperatuuril 373 K (100 °C või 212 °F).
Energiaallikas
- Sügaval Päikese sees, kus temperatuur on 15 miljonit kelvinit, keerlevad vesinikuaatomid ümber ja põrkuvad sageli kokku.
- Nende energiad on nii suured, et kokkupõrge eemaldab aatomi elektronid.
- Vesinik, mis on lihtsalt prooton, ühineb teiste prootonitega, moodustades heeliumi.
- See protsess, mida nimetatakse prooton-prootoni ahelaks, vabastab energiat gammakiirte kujul.
- Gammakiired muutuvad Päikesest välja liikudes soojuseks ja valguseks.
valgus
- Spetsiaalsed teleskoobid Maal ja kosmoses suudavad meile Päikese pinda erakordselt detailselt näidata.
- Peaaegu nähtamatu kromosfäär, mis asub vahetult fotosfääri kohal, on pinnast veidi kuumem ja temperatuur ulatub umbes 20,000 XNUMX K-ni.
- Kromosfääri kohal muutub kroon õhukese gaasi tuuleks, mis voolab läbi päikesesüsteemi väljapoole.
- Koroon on märkimisväärselt kuumem kui Päikese pind, temperatuur ulatub 2,000,000 XNUMX XNUMX K-ni.
- Päikesevarjutuse ajal, kui Kuu varjab fotosfääri valgust, on silmaga nähtav koroona valge kuma.
spekter
- Päike on G-tüüpi täht, mis tähendab, et see kiirgab valguse spektrit, milles domineerib kollakasroheline valgus.
- Päikese spekter näitab Päikese koostist, kusjuures kõige rohkem leidub selliseid elemente nagu vesinik, heelium ja hapnik.
- Meile on saadaval tasuta päikeseenergia päikesevalguse näol, mida saab kasutada kodude ja ettevõtete toiteks.
- Päikesevalgusega kosmoses purjetamine on võimalik, kuna kosmoselaevad saavad enda edasiliikumiseks kasutada Päikese energiat.
- Päikesetuul on laetud osakeste voog, mis kiirgub Päikeselt ja võib mõjutada Maa kliimat.
Päikese röstine temperatuur
Põhitõed
- Absoluutne null on jahe –273.15°C, –459.67°F või 0K.
- Maad hoiab soojas selle tekkest üle jäänud energia, radioaktiivsest lagunemisest vabanev energia ja Päikeselt saadav energia.
- Päikese pinna ehk fotosfääri keskmine temperatuur on umbes 6000 K.
- Päikeselaigud on jahedamad, umbes 4500 K juures, kuna tugev kohalik magnetväli blokeerib energiavoogu.
- Vesi külmub temperatuuril 273 K (0 °C või 32 °F) ja keeb temperatuuril 373 K (100 °C või 212 °F).
Nähtamatud osad
- Peaaegu nähtamatu kromosfäär, mis asub vahetult fotosfääri kohal, on pinnast veidi kuumem, temperatuur ulatub 20,000 XNUMX K-ni.
- Kromosfääri kohal on kroon õhukese gaasi tuul, mis voolab läbi päikesesüsteemi väljapoole.
- Koroon on palju kuumem kui Päikese pind, temperatuur ulatub 2,000,000 XNUMX XNUMX K-ni.
Inside Scoop
- Päikese keskmine tihedus on umbes 1.4 grammi kuupsentimeetri kohta.
- Päikese keskpunkt on 15,000,000 150 XNUMX K ja selle tihedus on XNUMX grammi kuupsentimeetri kohta.
- Päikese keskpunktist pärinev energia jõuab maapinnale umbes 1,000,000 8 XNUMX aastaga ja Maale jõudmiseks kulub XNUMX minutit.
Päikese energiaallikas: prooton-prootonahel
Mis toimub?
- Päikese sees on nii palav (15 miljonit kelvinit!), et vesinikuaatomid põrkuvad ringi ja põrkuvad sageli üksteise vastu.
- See kokkupõrge eemaldab elektronid, jättes alles vaid prootonid ja elektronid.
- Prootonitel on piisavalt energiat, et ületada tõrjumine ja sulanduda kokku, moodustades deuteeriumi, seejärel kerge heeliumi ja lõpuks heeliumi, mida leiame Maalt.
- Iga kord, kui see protsess toimub, muutub 4 vesinikuaatomit 1 heeliumiaatomiks.
Mis on suur tehing?
- Heeliumi valmistamisel on osa massist kadunud.
- See puuduv mass on muudetud energiaks gammakiirte kujul (100,000 XNUMX korda energilisem kui nähtav valgus!).
- Niisiis, Päike muudab vesinikku heeliumiks ja energiaks!
Päikese säravad kiired
Mis on gammakiired?
Gammakiired on nagu pisikesed peoloomad, neelduvad aatomitesse, siis erutuvad ja hakkavad ringi tantsima, muutes oma lainepikkust vastavalt aatomites olevate elektronide energiatasemele ja aatomite temperatuurile.
Mis on lõpptulemus?
Selleks ajaks, kui need väikesed peoloomad Päikese pinnale jõuavad, on nad enamasti muutunud:
- Nähtav valgus (G-tüüpi täht)
- Ultraviolettvalgus
- Infrapunavalgus
- Väikeses koguses röntgenikiirgus
- Mikrolained
- Raadiolained
Kõik need on elektromagnetilise kiirguse vormid, mis on põhimõtteliselt lihtsalt valgus, mis koosneb footonitest.
Päike on G-tüüpi täht
Mis on G-tüüpi täht?
- G-tüüpi tähed on keskmise suurusega tähed, mis kiirgavad enamasti nähtavat valgust, millesse on heidetud veidi röntgeni-, ultraviolett-, infrapuna-, mikrolaineid ja raadiolaineid.
- Nad on nagu tähtede kuldvillak – mitte liiga palav, mitte liiga külm, aga täpselt paras!
- Need tähed klassifitseeritakse nende kiiratava valguse alusel ja Päikesega sarnased tähed on märgistatud tüübiga "G".
Mida see meie jaoks tähendab?
- Meil on vedanud, et Päike on G-tüüpi täht, sest tema elektromagnetkiirgus on enamasti nähtav valgus, mis on meile, inimestele, ohutu.
- Maa atmosfäär neelab ohtlikumad röntgenikiirgused ja osoonikiht blokeerib ultraviolettvalguse.
- Infrapunavalgust tunnetatakse soojusena ning mikrolained ja raadiolained kannavad muusikat läbi ruumi.
Miks on taevasinine?
- Päike on G2 täht, mis tähendab, et selle keskmine pinnatemperatuur on 5,780 K, mis annab sellele valkja värvuse.
- Maa atmosfäär hajutab lühema lainepikkusega violetset ja sinist valgust, muutes taeva siniseks.
- Ülejäänud valgus muudab Päikese kollaseks.
Muud tüüpi tähed
- O-tüüpi tähed on suurimad ja kuumimad tähed ning kiirgavad enamasti ultraviolettvalgust.
- M-tüüpi tähed on kõige väiksemad ja lahedamad tähed ning nad kiirgavad peamiselt infrapunavalgust.
- Proxima Centauri on M-tüüpi täht ja Päikesele lähim täht, mis asub 4 valgusaasta kaugusel.
- Tähe kiirgavat valgust analüüsides saame selle kohta palju teada.
Järeldus
Kokkuvõtteks võib öelda, et päike on uskumatu energiaallikas, mis soojendab meid ja annab meile valgust. On hämmastav mõelda, et sama energia, mis soojendab Death Valley temperatuurini 134 °F (56.7 °C), võib pakkuda meile ka õrna soojust, mida saame nautida. Päikeseenergia maksimaalseks kasutamiseks pidage meeles, et kandke päikesekaitsekreemi, püsige hüdreeritud ja nautige õues olemist! Ja ärge unustage kõige olulisemat reeglit: ärge kunagi vaadake otse päikest, muidu näete tähti!
