خورشید: چیست و چگونه ما را گرم می کند؟

خورشید ستاره ای است که در مرکز منظومه شمسی ما قرار دارد. گرما و نور می دهد که زمین و سیارات دیگر را گرم می کند. اما چگونه این کار را انجام می دهد؟

تابش خورشیدی

تابش خورشیدی چیست؟

تابش خورشیدی انرژی است که از خورشید می آید و زمین را گرم می کند. این توسط واکنش‌های همجوشی هسته‌ای در هسته خورشید ایجاد می‌شود که باعث می‌شود مقدار زیادی تابش الکترومغناطیسی، عمدتا به شکل نور مرئی، از خود ساطع کند.

چه مقدار تابش خورشیدی به زمین می رسد؟

سطح خورشید در هر متر مربع حدود 63 میلیون وات انرژی ساطع می کند، اما زمانی که به ما می رسد، پس از طی 93 میلیون مایل، تنها 1,370 وات بر متر مربع در بالای جو است. این انرژی زیادی است، اما هنوز برای اینکه همه ما عرق کنیم کافی نیست!

حقایق جالب در مورد تابش خورشیدی

• تابش خورشید تنها راه برنزه شدن بدون نیاز به رفتن به ساحل است!
• تشعشعات خورشیدی یک راه عالی برای تامین انرژی ابزارها و ابزارهای شما بدون نیاز به اتصال آنها به برق است.
• از تشعشعات خورشیدی می‌توان برای ساختن سوخاری‌های خوشمزه بدون نیاز به ساختن آتش استفاده کرد.

انتقال انرژی از طریق خلاء و رسانه های فیزیکی

تابش الکترومغناطیسی

• تشعشعات الکترومغناطیسی مانند نور مرئی، اشعه مادون قرمز، نور فرابنفش و اشعه ایکس می توانند مانند یک روح در خلاء فضا حرکت کنند.
• سایر اشکال انرژی برای حرکت به یک رسانه فیزیکی نیاز دارند، مانند انرژی صوتی برای انتقال به هوا یا ماده دیگری نیاز دارد و انرژی امواج اقیانوس ها به آب نیاز دارد.
• اما انرژی خورشیدی خاص است، می تواند بدون نیاز به ماده فیزیکی برای انتقال انرژی از خورشید به زمین سفر کند. این ویژگی انرژی الکترومغناطیسی این امکان را برای زمین فراهم می کند که تمام انرژی خورشیدی، از جمله گرما، مورد نیاز خود را دریافت کند.

انرژی صدا

• انرژی صوتی برای انتقال نیاز به هوا یا ماده دیگری دارد، مانند زمزمه ای در باد.
• انرژی موج اقیانوس ها برای حرکت از طریق آن مانند موجی در برکه به آب نیاز دارد.
• اما انرژی خورشیدی متفاوت است، می تواند از خورشید به زمین بدون نیاز به ماده فیزیکی برای انتقال انرژی حرکت کند. این ویژگی انرژی الکترومغناطیسی این امکان را برای زمین فراهم می کند که تمام انرژی خورشیدی، از جمله گرما، مورد نیاز خود را دریافت کند.

جذب تابش خورشید توسط زمین

هدیه خورشید

بنابراین خورشید مانند این است: "هی زمین، من چیزی برایت دارم!" و زمین مانند "این چیست، خورشید؟" و خورشید مانند این است: «این یک دسته کامل از انرژی است! عالی می شود!» بنابراین خورشید تمام این انرژی را به صورت گرما، نور و اشعه UV می فرستد و زمین مانند "اوه وای، ممنون خورشید!"

کجا می رود؟

بنابراین انرژی همه جا را فرا گرفته است، و مانند این است: «کجا بروم؟ چکار کنم؟" و زمین مانند، "نگران نباش، من گوچو!" بنابراین انرژی توسط هوا، آب، سنگ‌ها، ساختمان‌ها، سنگفرش‌ها و موجودات زنده جذب می‌شود و مانند این است: "اوه، من الان بخشی از چیزی هستم!"

گرمایش ناهموار

بنابراین برخی از بخش‌های زمین انرژی بیشتری نسبت به سایرین دریافت می‌کنند، و این مانند، "هی، چرا اینطور است؟" و زمین مانند، "همین طور است، رفیق!" بنابراین، تفاوت در انرژی باعث می شود که بادها و جریان های اقیانوسی در سراسر سیاره حرکت کنند، و این مانند، "وای، این خیلی جالب است!"

تابش مجدد حرارت

بدون آن چه اتفاقی می‌افتد؟

• اگر خورشید بدون هیچ راهی برای خلاص شدن از گرما بر ما می تابد، ما نان تست خواهیم بود!
• خوشبختانه، زمین راهی برای خنک شدن دارد - گرما را دوباره به فضا بازتاب می کند.
• مقدار گرمایی که بازتاب می شود به انواع گازهای موجود در جو بستگی دارد. برخی از گازها گرما را بهتر از سایرین جذب می کنند و می توانند فرآیند تابش مجدد را مختل کنند.
• یکی از این گازها دی اکسید کربن است که می تواند باعث "اثر گلخانه ای" شود. هنگامی که مقدار دی اکسید کربن در جو افزایش می یابد، گرمای بیشتری در جو ذخیره می شود و گرمای کمتری بازتاب می شود.

معنی این برای ما چیست؟

• اگر به میزان دی اکسید کربن موجود در اتمسفر توجه نکنیم، زمین بسیار گرمتر می شود!
• ما باید مطمئن شویم که با مدیریت میزان دی اکسید کربن موجود در جو، زمین را خنک نگه می داریم.
• این بدان معناست که استفاده از سوخت‌های فسیلی را کاهش دهیم، درختان بیشتری بکاریم و به طور کلی بیشتر مراقب تأثیر خود بر محیط‌زیست باشیم.

خورشید به چه دمایی می رسد؟

دمای سطح

بنابراین، شما تعجب می کنید که خورشید چقدر داغ است؟ خب بذار بهت بگم داغه! گرمتر از یک روز در ساحل، گرمتر از پیاده روی در تابستان، و حتی گرمتر از خانه شما در گرمترین روز سال که AC خراب است. ما در مورد دمای 90 درجه فارنهایت تا 100 درجه فارنهایت (32 تا 38 درجه سانتیگراد) صحبت می کنیم. اما این در مقایسه با گرمترین دمای ثبت شده روی زمین - 134 درجه فارنهایت (56.7 درجه سانتیگراد) در دره مرگ، کالیفرنیا در 10 ژوئیه 1913، چیزی نیست.

هسته خورشید

How to buy a bbq smoker video

Share

Watch on

خورشید، ستاره ای که در مرکز منظومه شمسی ما قرار دارد، بسیار داغتر از هر چیزی است که بتوانیم تصور کنیم. سطح خورشید سوزان است، اما هسته؟ خوب، این یک سطح دیگر از گرما است! در اینجا چند چیز وجود دارد که می توانید انتظار داشته باشید که در هسته خورشید پیدا کنید:

• درجه حرارت تا 27 میلیون درجه فارنهایت (15 میلیون درجه سانتیگراد)
• فشاری که آنقدر شدید است که 250 میلیارد بار بیشتر از فشار در سطح دریا است
• واکنش های همجوشی هسته ای که انرژی و نور تولید می کنند

نتیجه

خب! حالا شما مالک آن هستید. آفتاب داغ است. مثلا خیلی داغه داغتر از هر چیزی که بتوانید تصور کنید. بنابراین، دفعه بعد که زیر نور خورشید قرار گرفتید، به یاد داشته باشید - گرمتر از چیزی است که فکر می کنید!

گرما و انرژی خورشید

درجه حرارت

• در فضا، مولکول های دور از خورشید تنها با نور باقی مانده از انفجار بزرگ گرم می شوند. صفر مطلق 273.15- درجه سانتی گراد، -459.67 درجه فارنهایت، یا 0K است.
• گاز بین ستارگان ممکن است تنها به دمای 3K برسد.
• سطح خورشید یا فتوسفر دمای متوسطی در حدود 6000 کلوین دارد.
• لکه های خورشیدی خنک تر هستند، در حدود 4500K.
• آب در دمای 273 کلوین (0 درجه سانتی گراد یا 32 درجه فارنهایت) یخ می زند و در دمای 373 کلوین (100 درجه سانتی گراد یا 212 درجه فارنهایت) می جوشد.

منبع انرژی

• در اعماق خورشید، جایی که دمای آن 15 میلیون کلوین است، اتم‌های هیدروژن به اطراف می‌پیچند و اغلب با هم برخورد می‌کنند.
• انرژی آنها به حدی زیاد است که یک برخورد الکترون های اتم را از بین می برد.
• هیدروژن که به سادگی یک پروتون است، با پروتون های دیگر ترکیب می شود و هلیوم را تشکیل می دهد.
• این فرآیند که زنجیره پروتون- پروتون نامیده می شود، انرژی را به شکل پرتوهای گاما آزاد می کند.
• پرتوهای گاما با حرکت از خورشید به گرما و نور تبدیل می شوند.

نور

• تلسکوپ های ویژه روی زمین و فضا می توانند سطح خورشید را با جزئیات استثنایی به ما نشان دهند.
• کروموسفر تقریبا نامرئی، درست بالای فتوسفر، کمی داغتر از سطح است و دمای آن به حدود 20,000 کلوین می رسد.
• در بالای کروموسفر، تاج به بادی از گاز نازک تبدیل می شود که از طریق منظومه شمسی به بیرون جریان می یابد.
• تاج به طور قابل توجهی گرمتر از سطح خورشید است و دمای آن به 2,000,000 کلوین می رسد.
• در طی یک خورشید گرفتگی، زمانی که ماه جلوی نور فتوسفر را می گیرد، درخشش سفید تاج با چشم قابل مشاهده است.

طیف

• خورشید یک ستاره از نوع G است، به این معنی که طیفی از نور را ساطع می کند که نور زرد-سبز بر آن غالب است.
• طیف خورشیدی ترکیب خورشید را نشان می دهد و عناصری مانند هیدروژن، هلیوم و اکسیژن فراوان ترین آنها هستند.
• انرژی خورشیدی رایگان به شکل نور خورشید در دسترس ما است که می توان از آن برای تامین انرژی خانه ها و مشاغل استفاده کرد.
• قایقرانی در فضا با نور خورشید امکان پذیر است، زیرا فضاپیماها می توانند از انرژی خورشید برای حرکت خود استفاده کنند.
• باد خورشیدی جریانی از ذرات باردار است که از خورشید ساطع می شود و می تواند آب و هوای زمین را تحت تأثیر قرار دهد.

دمای داغ خورشید

مبانی

• صفر مطلق دمای سرد -273.15 درجه سانتیگراد، -459.67 درجه فارنهایت یا 0K است.
• زمین با انرژی باقی مانده از شکل گیری، انرژی آزاد شده از فروپاشی رادیواکتیو و انرژی دریافتی از خورشید گرم نگه داشته می شود.
• سطح خورشید یا فتوسفر دمای متوسطی در حدود 6000 کلوین دارد.
• لکه های خورشیدی خنک تر هستند، در حدود 4500K، به دلیل یک میدان مغناطیسی محلی قوی که جریان انرژی را مسدود می کند.
• آب در دمای 273 کلوین (0 درجه سانتی گراد یا 32 درجه فارنهایت) یخ می زند و در دمای 373 کلوین (100 درجه سانتی گراد یا 212 درجه فارنهایت) می جوشد.

قطعات نامرئی

• کروموسفر تقریباً نامرئی، درست بالای فتوسفر، کمی داغتر از سطح است و دمای آن به 20,000 کلوین می رسد.
• در بالای کروموسفر، تاج یک باد از گاز نازک است که از طریق منظومه شمسی به بیرون جریان دارد.
• تاج بسیار داغتر از سطح خورشید است و دمای آن به 2,000,000 کلوین می رسد.

اسکوپ داخلی

• چگالی متوسط ​​خورشید حدود 1.4 گرم بر سانتی متر مکعب است.
• مرکز خورشید 15,000,000K و چگالی آن 150 گرم بر سانتی متر مکعب است.
• انرژی از مرکز خورشید در حدود 1,000,000 سال به سطح می رسد و 8 دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد.

منبع انرژی خورشید: زنجیره پروتون-پروتون

چه اتفاقی می افتد؟

• در داخل خورشید، آنقدر داغ است (15 میلیون کلوین!) که اتم های هیدروژن به اطراف می چرخند و اغلب به یکدیگر برخورد می کنند.
• این برخورد الکترون ها را از بین می برد و فقط پروتون و الکترون باقی می ماند.
• پروتون‌ها انرژی کافی برای غلبه بر دافعه‌شان دارند و با هم ترکیب می‌شوند و دوتریوم، سپس هلیوم سبک و در نهایت هلیومی که در زمین پیدا می‌کنیم، می‌سازند.
• هر بار که این فرآیند اتفاق می افتد، 4 اتم هیدروژن به 1 اتم هلیوم تبدیل می شود.

معامله بزرگ چیست؟

• هنگامی که هلیوم ساخته می شود، مقداری از جرم ناپدید می شود.
• آن جرم از دست رفته به شکل پرتوهای گاما (100,000 برابر پرانرژی تر از نور مرئی!) به انرژی تبدیل شده است.
• بنابراین، خورشید هیدروژن را به هلیوم و انرژی تبدیل می کند!

پرتوهای براق خورشید

اشعه گاما چیست؟

پرتوهای گاما مانند حیوانات کوچک مهمانی هستند، جذب اتم ها می شوند، سپس همه هیجان زده می شوند و شروع به رقصیدن می کنند و طول موج خود را با توجه به سطوح انرژی الکترون های اتم ها و دمای اتم ها تغییر می دهند.

نتیجه نهایی چیست؟

زمانی که این حیوانات کوچک مهمانی به سطح خورشید می رسند، بیشتر به این شکل تغییر کرده اند:

• نور مرئی (ستاره نوع G)
• نور بیرونی
• نور مادون قرمز
• مقادیر کم اشعه ایکس
• مایکروویو
• امواج رادیویی

همه اینها اشکالی از تابش الکترومغناطیسی هستند که اساساً فقط نور است که از فوتون ها تشکیل شده است.

خورشید یک ستاره از نوع G است

ستاره نوع G چیست؟

• ستارگان نوع G ستارگانی با اندازه متوسط ​​هستند که عمدتاً نور مرئی ساطع می کنند و کمی اشعه ایکس، فرابنفش، مادون قرمز، امواج مایکروویو و امواج رادیویی به اندازه کافی به داخل پرتاب می شوند.
• آنها مانند طلایی ستاره ها هستند - نه خیلی گرم، نه خیلی سرد، اما درست!
• این ستارگان بر اساس نوری که ساطع می‌کنند طبقه‌بندی می‌شوند و ستارگانی که شبیه به خورشید هستند دارای برچسب نوع G هستند.

معنی این برای ما چیست؟

• ما خوش شانس هستیم که خورشید یک ستاره از نوع G است، زیرا تابش الکترومغناطیسی آن بیشتر نور مرئی است که برای ما انسان ها بی خطر است.
• جو زمین اشعه ایکس خطرناک تر را جذب می کند و لایه اوزون جلوی نور فرابنفش را می گیرد.
• نور مادون قرمز به صورت گرما احساس می شود و امواج مایکروویو و امواج رادیویی موسیقی را در فضا منتقل می کنند.

چرا آسمان آبی است؟

• خورشید یک ستاره G2 است، به این معنی که میانگین دمای سطح آن 5,780 کلوین است که به آن رنگ سفید می دهد.
• جو زمین نورهای بنفش و آبی با طول موج کوتاه‌تر را پراکنده می‌کند و آسمان را آبی نشان می‌دهد.
• نور باقیمانده خورشید را زرد جلوه می دهد.

انواع دیگر ستاره ها

• ستارگان نوع O بزرگترین و داغ ترین ستاره ها هستند و عمدتاً نور ماوراء بنفش ساطع می کنند.
• ستارگان نوع M کوچکترین و سردترین ستارگان هستند و عمدتاً نور فروسرخ را ساطع می کنند.
• پروکسیما قنطورس ستاره ای از نوع M و نزدیکترین ستاره به خورشید است که در فاصله 4 سال نوری از ما قرار دارد.
• با تجزیه و تحلیل نور ساطع شده از یک ستاره، می توانیم چیزهای زیادی در مورد آن بیاموزیم.

نتیجه

در نتیجه، خورشید یک منبع انرژی باورنکردنی است که ما را گرم می کند و نور را به ما می دهد. شگفت انگیز است که فکر کنیم همان انرژی که دره مرگ را تا 134 درجه فارنهایت (56.7 درجه سانتیگراد) گرم می کند، می تواند گرمای ملایمی را نیز برای ما فراهم کند که می توانیم از آن لذت ببریم. برای استفاده حداکثری از انرژی خورشید، به یاد داشته باشید که از کرم ضد آفتاب استفاده کنید، هیدراته بمانید و از فضای باز لذت ببرید! و مهم ترین قانون را فراموش نکنید: هرگز مستقیم به خورشید نگاه نکنید، در غیر این صورت ستاره ها را خواهید دید!

Joost Nusselder ، بنیانگذار Lakeside Smokers یک بازاریاب محتوا است ، پدر و دوست دارد غذای جدید را با BBQ Smoking (و غذاهای ژاپنی!) در قلب اشتیاق خود امتحان کند و به همراه تیمش از آن زمان مقالات وبلاگ عمیق ایجاد می کند. 2016 برای کمک به خوانندگان وفادار با دستور العمل ها و نکات آشپزی.