Sól: Hvað er það og hvernig hitar það okkur?

Sólin er stjarnan í miðju sólkerfisins okkar. Það gefur frá sér hita og ljós sem hitar jörðina og aðrar plánetur. En hvernig gerir það það?

Sólargeislun

Hvað er sólargeislun?

Sólargeislun er orkan sem kemur frá sólinni og hitar jörðina. Það verður til við kjarnasamrunahvörf í kjarna sólarinnar, sem veldur því að hún gefur frá sér mikið magn af rafsegulgeislun, aðallega í formi sýnilegs ljóss.

Hversu mikil sólargeislun nær til jarðar?

Yfirborð sólarinnar gefur frá sér um 63 milljón vött af orku á hvern fermetra, en þegar það nær okkur, eftir að hafa ferðast 93 milljónir mílna, er það aðeins 1,370 vött á fermetra efst í lofthjúpnum. Þetta er mikil orka, en það er samt ekki nóg til að láta okkur öll bregðast út í svita!

Skemmtilegar staðreyndir um sólargeislun

• Sólargeislun er eina leiðin til að verða brún án þess að þurfa að fara á ströndina!
• Sólargeislun er frábær leið til að knýja græjurnar þínar og tæki án þess að þurfa að stinga þeim í samband.
• Hægt er að nota sólargeislun til að búa til dýrindis s'mores án þess að þurfa að byggja upp varðeld.

Orkuflutningur í gegnum lofttæmi og efnismiðla

Rafsegulgeislun

• Rafsegulgeislun, eins og sýnilegt ljós, innrauð geislun, útfjólublátt ljós og röntgengeislar, getur ferðast í gegnum tómarúm geimsins eins og draugur.
• Aðrar orkutegundir þurfa efnislegan miðil til að fara í gegnum, eins og hljóðorka þarf loft eða annað efni til að berast og bylgjuorka hafsins þarf vatn.
• En sólarorka er sérstök, hún getur ferðast frá sólu til jarðar án þess að þurfa efnislegt efni til að flytja orkuna. Þessi eiginleiki rafsegulorku gerir jörðinni mögulegt að fá alla sólarorku, þar á meðal hita, sem hún þarfnast.

Hljóðorka

• Hljóðorka þarf loft eða annað efni til að berast, eins og hvísl í vindi.
• Bylgjuorka hafsins þarf vatn til að fara í gegnum, eins og gára í tjörn.
• En sólarorka er öðruvísi, hún getur ferðast frá sólu til jarðar án þess að þurfa efnislegt efni til að flytja orkuna. Þessi eiginleiki rafsegulorku gerir jörðinni mögulegt að fá alla sólarorku, þar á meðal hita, sem hún þarfnast.

Frásog jarðar sólargeislun

Sólargjöfin

Svo sólin er eins og, "Hey Earth, ég á eitthvað fyrir þig!" og jörðin er eins og: "Hvað er það, sól?" og sólin segir: „Þetta er heill hellingur af orku! Þetta verður frábært!” Þannig að sólin sendir niður alla þessa orku í formi hita, ljóss og útfjólubláa geisla, og jörðin er eins og, "Ó vá, takk sól!"

Hvert fer það?

Þannig að orkan er út um allt og hún er eins og: „Hvert fer ég? Hvað geri ég?" og jörðin er eins og: „Ekki hafa áhyggjur, I gotchu! Þannig að orkan frásogast af lofti, vatni, steinum, byggingum, gangstéttum og lífverum, og það er eins og: "Ó flott, ég er hluti af einhverju núna!"

Ójöfn hitun

Svo sumir hlutar jarðar fá meiri orku en aðrir, og það er eins og, "Hæ, af hverju er það?" og jörðin er eins og: "Svona er þetta bara, vinur!" Þannig að munurinn á orku veldur því að vindar og hafstraumar fara um alla plánetuna og það er eins og: "Vá, þetta er frekar flott!"

Endurgeislun hita

Hvað myndi gerast án þess?

• Ef sólin héldi áfram að geisla niður á okkur án þess að losna við hitann, þá værum við skálað!
• Sem betur fer hefur jörðin leið til að kólna - hún endurgeislar hita aftur út í geiminn.
• Magn varma sem endurgeislast fer eftir tegundum lofttegunda í andrúmsloftinu. Sumar lofttegundir gleypa hita betur en aðrar og geta klúðrað endurgeislunarferlinu.
• Ein þessara lofttegunda er koltvísýringur sem getur valdið „gróðurhúsaáhrifum“. Þegar magn koltvísýrings í andrúmsloftinu eykst, safnast meiri hiti í andrúmsloftið og minni hiti endurgeislast.

Hvað þýðir þetta fyrir okkur?

• Ef við fylgjumst ekki með magni koltvísýrings í andrúmsloftinu verður jörðin miklu heitari!
• Við þurfum að tryggja að við höldum jörðinni köldum með því að stjórna magni koltvísýrings í andrúmsloftinu.
• Það þýðir að draga úr notkun okkar á jarðefnaeldsneyti, gróðursetja fleiri tré og almennt vera meðvitaðri um áhrif okkar á umhverfið.

Hvaða hitastigi nær sólin?

Yfirborðshiti

Svo þú ert að velta fyrir þér hversu heit sólin er? Jæja, ég skal segja þér, það er heitt! Heitara en dagur á ströndinni, heitara en gönguferð á sumrin og jafnvel heitara en húsið þitt á heitasta degi ársins þegar rafmagnið er bilað. Við erum að tala um hitastig á bilinu 90°F til 100°F (32°C til 38°C). En það er ekkert miðað við heitasta hitastig sem mælst hefur á jörðinni - 134°F (56.7°C) í Death Valley, Kaliforníu 10. júlí 1913.

Kjarni sólarinnar

How to buy a bbq smoker video

Share

Watch on

Sólin, stjarnan í miðju sólkerfisins okkar, er miklu heitari en nokkuð sem við getum ímyndað okkur. Yfirborð sólarinnar er brennandi, en kjarninn? Jæja, það er allt annað hitastig! Hér eru nokkur atriði sem þú getur búist við að finna í kjarna sólarinnar:

• Hiti nær allt að 27 milljón gráðum Fahrenheit (15 milljón gráður á Celsíus)
• Þrýstingur svo mikill að hann er 250 milljörðum sinnum meiri en þrýstingurinn við sjávarmál
• Kjarnasamrunahvörf sem framleiða orku og ljós

Niðurstaða

Svo, þarna hefurðu það. Sólin er heit. Eins og, mjög heitt. Heitari en nokkuð sem þú getur ímyndað þér. Svo, næst þegar þú ert úti í sólinni, mundu að það er heitara en þú heldur!

Hiti og orka sólarinnar

hitastig

• Í geimnum hlýna sameindir langt frá sólu eingöngu með ljósi sem eftir er frá Miklahvell. Algjört núll er -273.15°C, -459.67°F eða 0K.
• Gasið á milli stjarna getur aðeins náð um 3K hitastigi.
• Yfirborð sólar, eða ljóshvolf, hefur að meðaltali um 6000K hitastig.
• Sólblettir eru kaldari, um 4500K.
• Vatn frýs við 273K (0°C eða 32°F) og sýður við 373K (100°C eða 212°F).

Orkugjafi

• Djúpt inni í sólinni, þar sem hitastigið er 15 milljónir kelvina, renna vetnisatóm um og rekast oft.
• Orka þeirra er svo mikil að árekstur fjarlægir rafeindir atómsins.
• Vetni, sem er einfaldlega róteind, sameinast öðrum róteindum og myndar helíum.
• Þetta ferli, sem kallast róteinda-róteindakeðja, losar orku í formi gammageisla.
• Gammageislarnir breytast í hita og ljós þegar þeir ferðast út úr sólinni.

Ljós

• Sérstakir sjónaukar á jörðinni og í geimnum geta sýnt okkur yfirborð sólarinnar í einstaka smáatriðum.
• Næstum ósýnilegi litningurinn, rétt fyrir ofan ljóshvolfið, er aðeins heitari en yfirborðið með hitastig sem nær um 20,000K hita.
• Ofan litningsins verður kórónan að vindi úr þunnu gasi sem streymir út í gegnum sólkerfið.
• Kórónan er ótrúlega heitari en yfirborð sólarinnar, hiti nær 2,000,000K.
• Á sólmyrkva, þegar tunglið lokar fyrir ljós ljóshvolfsins, sést hvítur ljómi kórónunnar fyrir augað.

Spectrum

• Sólin er stjarna af gerðinni G, sem þýðir að hún gefur frá sér litróf ljóss sem einkennist af gulgrænu ljósi.
• Sólrófið sýnir samsetningu sólarinnar, þar sem frumefni eins og vetni, helíum og súrefni eru algengust.
• Ókeypis sólarorka er í boði fyrir okkur í formi sólarljóss, sem hægt er að nota til að knýja heimili og fyrirtæki.
• Sigling í geimnum með sólarljósi er möguleg þar sem geimfar geta notað orku sólarinnar til að knýja sig áfram.
• Sólvindur er straumur hlaðinna agna sem berast frá sólinni og getur haft áhrif á loftslag jarðar.

Rólegt hitastig sólarinnar

The Basics

• Algjört núll er kalt -273.15°C, -459.67°F eða 0K.
• Jörðinni er haldið hita með orku sem verður eftir frá myndun hennar, orku sem losnar við geislavirka rotnun og orku sem hún fær frá sólinni.
• Yfirborð sólar, eða ljóshvolf, hefur að meðaltali um 6000K hitastig.
• Sólblettir eru kaldari, um 4500K, vegna sterks staðbundins segulsviðs sem hindrar orkuflæði.
• Vatn frýs við 273K (0°C eða 32°F) og sýður við 373K (100°C eða 212°F).

Ósýnilegu hlutarnir

• Næstum ósýnilegi litningurinn, rétt fyrir ofan ljóshvolfið, er aðeins heitari en yfirborðið með hitastig sem nær 20,000K.
• Ofan litningsins er kórónan vindur úr þunnu gasi sem streymir út í gegnum sólkerfið.
• Kórónan er miklu heitari en yfirborð sólarinnar, hiti nær 2,000,000K.

The Inside Scoop

• Meðalþéttleiki sólar er um 1.4 grömm á rúmsentimetra.
• Miðja sólarinnar er 15,000,000K og hefur þéttleikann 150 grömm á rúmsentimetra.
• Orka frá miðju sólar nær yfirborðinu á um 1,000,000 árum og tekur 8 mínútur að ná til jarðar.

Orkugjafi sólarinnar: Róteinda-róteindakeðja

Hvað er að gerast?

• Inni í sólinni er svo heitt (15 milljón kelvin!) að vetnisfrumeindir skoppast um og rekast oft hvert í annað.
• Þessi árekstur fjarlægir rafeindirnar og skilur aðeins eftir róteindir og rafeindir.
• Róteindin hafa næga orku til að sigrast á fráhrindingu sinni og renna saman og mynda deuterium, síðan létt helíum og að lokum helíum sem við finnum á jörðinni.
• Í hvert sinn sem þetta ferli á sér stað verða 4 vetnisatóm að 1 helíumatómi.

Hvað er það?

• Þegar helíum er búið til hefur eitthvað af massanum horfið.
• Þessum massa sem vantar hefur verið breytt í orku, í formi gammageisla (100,000 sinnum orkumeiri en sýnilegt ljós!).
• Þannig að sólin er að breyta vetni í helíum og orku!

Skínandi geislar sólarinnar

Hvað eru gammageislar?

Gammageislar eru eins og pínulítil veisludýr, þau gleypa frumeindir, síðan æsast þau upp og byrja að dansa um og breyta bylgjulengd sinni í samræmi við orkustig rafeinda í atómunum og hitastig frumeindanna.

Hver er lokaniðurstaðan?

Þegar þessi litlu veisludýr ná yfirborði sólarinnar hafa þau að mestu breyst í:

• Sýnilegt ljós (G-stjörnu)
• Útfjólublátt ljós
• Innrautt ljós
• Lítið magn af röntgengeislum
• Örbylgjuofnar
• Útvarpsbylgjur

Allt eru þetta form rafsegulgeislunar, sem er í rauninni bara ljós, sem samanstendur af ljóseindum.

Sólin er stjarna af G-gerð

Hvað er G-Type Star?

• Stjörnur af G-gerð eru meðalstórar stjörnur sem gefa frá sér að mestu sýnilegt ljós, með smávegis af röntgengeislum, útfjólubláum, innrauðum, örbylgjum og útvarpsbylgjum til góðs.
• Þeir eru eins og Gulllokkar stjarnanna - ekki of heitt, ekki of kalt, heldur alveg rétt!
• Þessar stjörnur eru flokkaðar út frá ljósinu sem þær gefa frá sér og þær sem líkjast sólinni eru merktar tegundinni „G“.

Hvað þýðir þetta fyrir okkur?

• Við erum heppin að sólin er stjarna af G-gerð, því rafsegulgeislun hennar er að mestu leyti sýnilegt ljós, sem er öruggt fyrir okkur mannfólkið.
• Lofthjúpur jarðar gleypir hættulegri röntgengeisla og ósonlagið hindrar útfjólubláa ljósið.
• Innrauða ljósið finnst sem hita og örbylgjurnar og útvarpsbylgjurnar flytja tónlist um geiminn.

Af hverju er himinninn blár?

• Sólin er G2 stjarna, sem þýðir að meðalhiti á yfirborði hennar er 5,780 K, sem gefur henni hvítleitan lit.
• Lofthjúpur jarðar dreifir styttri bylgjulengd fjólubláu og bláu ljósi, þannig að himinninn virðist blár.
• Ljósið sem eftir er gerir sólina gula.

Aðrar tegundir stjarna

• Stjörnur af gerð O eru stærstu og heitustu stjörnurnar og gefa frá sér að mestu útfjólubláu ljósi.
• Stjörnur af gerð M eru minnstu og svalustu stjörnurnar og þær geisla að mestu innrauðu ljósi.
• Proxima Centauri er stjarna af tegund M og næststjarna við sólu, í 4 ljósára fjarlægð.
• Með því að greina ljósið sem stjörnu gefur frá sér getum við lært mikið um það.

Niðurstaða

Að lokum er sólin ótrúleg orkugjafi sem hitar okkur og gefur okkur birtu. Það er ótrúlegt að hugsa til þess að sama orkan og hitar Death Valley upp í 134°F (56.7°C) geti líka veitt okkur blíðlegan hlýju sem við getum notið. Til að nýta orku sólarinnar sem best skaltu muna að nota sólarvörn, halda vökva og njóta útiverunnar! Og ekki gleyma mikilvægustu reglunni af öllu: Horfðu aldrei beint í sólina, annars muntu sjá stjörnur!

Joost Nusselder, stofnandi Lakeside Smokers er innihaldsmarkaður, pabbi og elskar að prófa nýjan mat með BBQ-reykingum (og japönskum mat!) Í hjarta ástríðu sinnar og ásamt liði sínu hefur hann búið til ítarlegar blogggreinar síðan 2016 til að hjálpa dyggum lesendum með uppskriftum og eldunarábendingum.