Sunce je zvijezda u središtu našeg sunčevog sustava. Odašilje toplinu i svjetlost koja zagrijava Zemlju i druge planete. Ali kako to čini?
U ovom ćemo članku obraditi:
- 1 Solarno zračenje
- 2 Prijenos energije kroz vakuum i fizičke medije
- 3 Apsorpcija Sunčevog zračenja od strane Zemlje
- 4 Ponovno zračenje topline
- 5 Koju temperaturu doseže sunce?
- 6 Sunčeva toplina i energija
- 7 Sunčeva vruća temperatura
- 8 Sunčev izvor energije: lanac proton-proton
- 9 Sunčeve sjajne zrake
- 10 Sunce je zvijezda G-tipa
- 11 Zaključak
Solarno zračenje
Što je Sunčevo zračenje?
Sunčevo zračenje je energija koja dolazi od sunca i zagrijava Zemlju. Nastaje reakcijama nuklearne fuzije u sunčevoj jezgri, što uzrokuje emitiranje velike količine elektromagnetskog zračenja, uglavnom u obliku vidljive svjetlosti.
Koliko sunčevog zračenja dopire do Zemlje?
Sunčeva površina emitira oko 63 milijuna vata energije po četvornom metru, ali dok stigne do nas, nakon što je prešao 93 milijuna milja, na vrhu atmosfere ima samo 1,370 vata po četvornom metru. To je puno energije, ali još uvijek nedovoljno da nas sve oblije znoj!
Zabavne činjenice o sunčevom zračenju
- Sunčevo zračenje je jedini način da pocrnite bez odlaska na plažu!
- Sunčevo zračenje odličan je način za napajanje vaših gadgeta i gizmoa bez potrebe da ih priključite.
- Sunčevo zračenje može se koristiti za pripremu ukusnih s'morea bez potrebe za paljenjem logorske vatre.
Prijenos energije kroz vakuum i fizičke medije
Elektromagnetska radijacija
- Elektromagnetsko zračenje, poput vidljive svjetlosti, infracrvenog zračenja, ultraljubičastog svjetla i X-zraka, može putovati vakuumom svemira poput duha.
- Drugi oblici energije trebaju fizički medij za kretanje, poput zvučne energije potreban je zrak ili druga tvar za prijenos, a energija valova oceana treba vodu.
- Ali solarna energija je posebna, može putovati od sunca do Zemlje bez potrebe za fizičkom tvari za prijenos energije. Ova značajka elektromagnetske energije omogućuje Zemlji da dobije svu solarnu energiju, uključujući toplinu, koja joj je potrebna.
Zvučna energija
- Zvučna energija treba zrak ili drugu tvar da bi se prenijela, poput šapta na vjetru.
- Energija valova oceana treba vodu da bi se kretala, poput mreškanja u jezercu.
- Ali solarna energija je drugačija, može putovati od sunca do Zemlje bez potrebe za fizičkom tvari za prijenos energije. Ova značajka elektromagnetske energije omogućuje Zemlji da dobije svu solarnu energiju, uključujući toplinu, koja joj je potrebna.
Apsorpcija Sunčevog zračenja od strane Zemlje
Sunčev dar
Pa sunce kaže: "Hej Zemljo, imam nešto za tebe!" a Zemlja kao, "Što je, Sunce?" a Sunce kaže: "To je cijela hrpa energije! Bit će super!” Dakle, Sunce šalje svu tu energiju u obliku topline, svjetlosti i UV zraka, a Zemlja kaže: "Oh, vau, hvala Sunce!"
Gdje to ide?
Dakle, energija je posvuda, i to je kao, “Gdje da idem? Što da radim?" a Zemlja kao, "Ne brini, kužim!" Dakle, energiju apsorbiraju zrak, voda, kamenje, zgrade, pločnik i živa bića, i to je kao, "Oh super, sad sam dio nečega!"
Neravnomjerno grijanje
Dakle, neki dijelovi Zemlje dobivaju više energije od drugih, i to je kao, "Hej, zašto?" a Zemlja kaže: "Tako je to, druže!" Dakle, razlike u energiji uzrokuju vjetrove i oceanske struje da se kreću po cijelom planetu, i to je kao, "Wau, to je prilično cool!"
Ponovno zračenje topline
Što bi se dogodilo bez toga?
- Kad bi nas Sunce obasjavalo, a da se nemamo načina riješiti vrućine, bili bismo zdravi!
- Srećom, Zemlja ima način da se ohladi – vraća toplinu natrag u svemir.
- Količina topline koja se ponovno zrači ovisi o vrsti plinova u atmosferi. Neki plinovi apsorbiraju toplinu bolje od drugih i mogu smetati procesu ponovnog zračenja.
- Jedan od tih plinova je ugljični dioksid koji može izazvati 'efekt staklenika'. Kada se količina ugljičnog dioksida u atmosferi povećava, više topline se pohranjuje u atmosferi, a manje se topline ponovno zrači.
Što to znači za nas?
- Ako ne budemo pazili na količinu ugljičnog dioksida u atmosferi, Zemlja će postati puno toplija!
- Moramo biti sigurni da održavamo Zemlju hladnom upravljajući količinom ugljičnog dioksida u atmosferi.
- To znači smanjiti našu upotrebu fosilnih goriva, saditi više drveća i općenito više voditi računa o našem utjecaju na okoliš.
Koju temperaturu doseže sunce?
Površinska temperatura
Dakle, pitate se koliko sunce grije? Pa, da ti kažem, vruće je! Toplije od dana na plaži, toplije od pješačenja ljeti, pa čak i toplije od vaše kuće na najtopliji dan u godini kada se klima pokvari. Govorimo o temperaturama od 90°F do 100°F (32°C do 38°C). Ali to nije ništa u usporedbi s najtoplijom temperaturom ikada zabilježenom na Zemlji – 134°F (56.7°C) u Dolini smrti u Kaliforniji 10. srpnja 1913. godine.
Sunčeva jezgra
Sunce, zvijezda u središtu našeg solarnog sustava, mnogo je toplije od bilo čega što možemo zamisliti. Površina sunca prži, ali jezgra? Pa, to je sasvim druga razina topline! Evo nekoliko stvari koje možete očekivati u jezgri sunca:
- Temperature koje dosežu do 27 milijuna stupnjeva Fahrenheita (15 milijuna stupnjeva Celzija)
- Pritisak je toliko jak da je 250 milijardi puta veći od pritiska na razini mora
- Reakcije nuklearne fuzije koje proizvode energiju i svjetlost
Zaključak
Dakle, eto vam ga. Sunce grije. Kao, stvarno vruće. Toplije od svega što možete zamisliti. Dakle, sljedeći put kad budete vani na suncu, zapamtite – toplije je nego što mislite!
Sunčeva toplina i energija
Temperatura
- U svemiru se molekule daleko od Sunca zagrijavaju isključivo svjetlom preostalom od Velikog praska. Apsolutna nula je -273.15°C, -459.67°F ili 0K.
- Plin između zvijezda može doseći temperaturu od samo oko 3K.
- Sunčeva površina ili fotosfera ima prosječnu temperaturu od oko 6000 K.
- Sunčeve pjege su hladnije, na oko 4500 K.
- Voda se smrzava na 273K (0°C ili 32°F) i ključa na 373K (100°C ili 212°F).
Izvor energije
- Duboko unutar Sunca, gdje je temperatura 15 milijuna kelvina, atomi vodika kruže i često se sudaraju.
- Njihova energija je toliko visoka da sudar odvaja atomske elektrone.
- Vodik, koji je jednostavno proton, spaja se s drugim protonima i tvori helij.
- Ovaj proces, nazvan proton-protonski lanac, oslobađa energiju u obliku gama zraka.
- Gama zrake se pretvaraju u toplinu i svjetlost dok putuju izvan Sunca.
Svjetlo
- Specijalni teleskopi na Zemlji iu svemiru mogu nam izuzetno detaljno prikazati površinu Sunca.
- Gotovo nevidljiva kromosfera, neposredno iznad fotosfere, malo je toplija od površine s temperaturom koja doseže temperaturu od oko 20,000 XNUMX K.
- Iznad kromosfere, korona postaje vjetar tankog plina koji teče prema van kroz Sunčev sustav.
- Korona je nevjerojatno toplija od površine Sunca, s temperaturama koje dosežu 2,000,000 XNUMX XNUMX K.
- Tijekom pomrčine Sunca, kada Mjesec blokira svjetlost fotosfere, okom je vidljiv bijeli sjaj korone.
Spektar
- Sunce je zvijezda tipa G, što znači da emitira spektar svjetlosti u kojem dominira žuto-zelena svjetlost.
- Sunčev spektar otkriva sastav Sunca, s elementima poput vodika, helija i kisika koji su najzastupljeniji.
- Besplatna solarna energija dostupna nam je u obliku sunčeve svjetlosti, koja se može koristiti za napajanje domova i poslovnih prostora.
- Plovidba u svemiru sa sunčevom svjetlošću je moguća, jer svemirske letjelice mogu koristiti Sunčevu energiju za svoj pogon.
- Solarni vjetar je tok nabijenih čestica koje emitira Sunce i može utjecati na klimu na Zemlji.
Sunčeva vruća temperatura
Osnove
- Apsolutna nula je hladna -273.15°C, -459.67°F ili 0K.
- Zemlju održava toplinom energija preostala od njenog nastanka, energija oslobođena radioaktivnim raspadom i energija koju prima od Sunca.
- Sunčeva površina ili fotosfera ima prosječnu temperaturu od oko 6000 K.
- Sunčeve pjege su hladnije, na oko 4500K, zbog jakog lokalnog magnetskog polja koje blokira protok energije.
- Voda se smrzava na 273K (0°C ili 32°F) i ključa na 373K (100°C ili 212°F).
Nevidljivi dijelovi
- Gotovo nevidljiva kromosfera, odmah iznad fotosfere, malo je toplija od površine s temperaturom koja doseže 20,000 XNUMX K.
- Iznad kromosfere, korona je vjetar tankog plina koji teče prema van kroz Sunčev sustav.
- Korona je mnogo toplija od površine Sunca, s temperaturama koje dosežu 2,000,000 XNUMX XNUMX K.
The Inside Scoop
- Prosječna gustoća Sunca je oko 1.4 grama po kubnom centimetru.
- Središte Sunca je 15,000,000 150 XNUMX K i ima gustoću od XNUMX grama po kubnom centimetru.
- Energija iz središta Sunca stiže do površine za otprilike 1,000,000 godina i treba joj 8 minuta da stigne do Zemlje.
Sunčev izvor energije: lanac proton-proton
Što se događa?
- Unutar Sunca je toliko vruće (15 milijuna kelvina!) da atomi vodika poskakuju okolo i često se sudaraju jedan s drugim.
- Ovaj sraz skida elektrone, ostavljajući samo protone i elektrone.
- Protoni imaju dovoljno energije da nadvladaju svoje odbijanje i stapaju se, stvarajući deuterij, zatim lagani helij i na kraju, helij koji nalazimo na Zemlji.
- Svaki put kad se dogodi ovaj proces, 4 atoma vodika postaju 1 atom helija.
Što je veliki posao?
- Kada je helij napravljen, dio mase je nestao.
- Ta masa koja nedostaje pretvorena je u energiju, u obliku gama zraka (100,000 XNUMX puta jače energije od vidljive svjetlosti!).
- Dakle, Sunce pretvara vodik u helij i energiju!
Sunčeve sjajne zrake
Što su gama zrake?
Gama zrake su poput sićušnih životinja za zabave, apsorbiraju ih atomi, zatim se uzbude i počnu plesati uokolo, mijenjajući svoju valnu duljinu u skladu s energetskim razinama elektrona u atomima i temperaturom atoma.
Koji je krajnji rezultat?
Dok ove malene životinje za zabavu stignu do površine Sunca, uglavnom su se promijenile u:
- Vidljivo svjetlo (zvijezda tipa G)
- Ultraljubičasto svijetlo
- Infracrveno svjetlo
- Male količine rendgenskih zraka
- mikrotalasi
- Radio valovi
Sve su to oblici elektromagnetskog zračenja, koje je u osnovi samo svjetlost, koja se sastoji od fotona.
Sunce je zvijezda G-tipa
Što je G-Type Star?
- Zvijezde tipa G su zvijezde srednje veličine koje uglavnom emitiraju vidljivu svjetlost, s malo X-zraka, ultraljubičastog, infracrvenog zračenja, mikrovalova i radiovalova za dobru mjeru.
- Oni su poput Zlatokose među zvijezdama – ni prevruće, ni prehladno, već baš kako treba!
- Te su zvijezde klasificirane na temelju svjetlosti koju emitiraju, a one slične Suncu označene su tipom "G".
Što to znači za nas?
- Sretni smo što je Sunce zvijezda tipa G, jer je njegovo elektromagnetsko zračenje većinom vidljiva svjetlost, što je sigurno za nas ljude.
- Zemljina atmosfera apsorbira opasnije X-zrake, a ozonski omotač blokira ultraljubičasto svjetlo.
- Infracrveno svjetlo osjećamo kao toplinu, a mikrovalovi i radio valovi prenose glazbu kroz prostor.
Zašto je Sky Blue?
- Sunce je zvijezda G2, što znači da ima prosječnu površinsku temperaturu od 5,780 K, što mu daje bjelkastu boju.
- Zemljina atmosfera raspršuje ljubičastu i plavu svjetlost kraće valne duljine, zbog čega nebo izgleda plavo.
- Preostalo svjetlo čini Sunce žutim.
Druge vrste zvijezda
- Zvijezde tipa O najveće su i najtoplije zvijezde, a emitiraju uglavnom ultraljubičastu svjetlost.
- Zvijezde tipa M su najmanje i najhladnije zvijezde, a zrače uglavnom infracrvenu svjetlost.
- Proxima Centauri je zvijezda tipa M i najbliža zvijezda Suncu, udaljena 4 svjetlosne godine.
- Analizirajući svjetlost koju emitira zvijezda, možemo naučiti mnogo o njoj.
Zaključak
Zaključno, sunce je nevjerojatan izvor energije koji nas grije i daje nam svjetlost. Nevjerojatno je pomisliti da nam ista energija koja zagrijava Dolinu smrti na 134°F (56.7°C) može pružiti i blagu toplinu u kojoj možemo uživati. Kako biste maksimalno iskoristili sunčevu energiju, ne zaboravite nanositi kremu za sunčanje, ostati hidrirani i uživati na otvorenom! I ne zaboravite najvažnije pravilo od svih: nikada ne gledajte izravno u sunce, inače ćete vidjeti zvijezde!
