Saulė yra žvaigždė mūsų saulės sistemos centre. Jis skleidžia šilumą ir šviesą, kuri sušildo Žemę ir kitas planetas. Bet kaip tai daro?
Šiame įraše aptarsime:
- 1 Saulės radiacija
- 2 Energijos perdavimas per vakuumą ir fizines terpes
- 3 Saulės spinduliuotės sugertis Žemėje
- 4 Perspinduliuojanti šiluma
- 5 Kokią temperatūrą pasiekia saulė?
- 6 Saulės šiluma ir energija
- 7 Saulės skrudinta temperatūra
- 8 Saulės energijos šaltinis: protonų-protonų grandinė
- 9 Šviečiantys saulės spinduliai
- 10 Saulė yra G tipo žvaigždė
- 11 Išvada
Saulės radiacija
Kas yra Saulės spinduliuotė?
Saulės spinduliuotė yra energija, kuri ateina iš saulės ir šildo Žemę. Jį sukuria branduolių sintezės reakcijos saulės šerdyje, dėl kurios ji skleidžia didelį kiekį elektromagnetinės spinduliuotės, daugiausia matomos šviesos pavidalu.
Kiek Saulės spinduliuotės pasiekia Žemę?
Saulės paviršius išskiria apie 63 milijonus vatų energijos vienam kvadratiniam metrui, tačiau kol ji pasiekia mus, nukeliavus 93 milijonus mylių, atmosferos viršuje yra tik 1,370 vatų vienam kvadratiniam metrui. Tai daug energijos, bet jos vis tiek nepakanka, kad mes visi išlietų prakaitą!
Įdomūs faktai apie saulės spinduliuotę
- Saulės spinduliavimas yra vienintelis būdas įdegti, nereikia eiti į paplūdimį!
- Saulės spinduliuotė yra puikus būdas maitinti savo prietaisus ir prietaisus jų neprijungus.
- Saulės spinduliuotė gali būti naudojama skaniems s'mores gaminiams nekuriant laužo.
Energijos perdavimas per vakuumą ir fizines terpes
Elektromagnetinė radiacija
- Elektromagnetinė spinduliuotė, kaip ir matoma šviesa, infraraudonoji spinduliuotė, ultravioletinė šviesa ir rentgeno spinduliai, gali sklisti per erdvės vakuumą kaip vaiduoklis.
- Kitoms energijos formoms judėti reikia fizinės terpės, pavyzdžiui, garso energijai reikia oro ar kitos medžiagos, kad būtų perduota, o vandenynų bangų energijai reikia vandens.
- Tačiau saulės energija yra ypatinga, ji gali keliauti iš saulės į Žemę be fizinės medžiagos energijai perduoti. Ši elektromagnetinės energijos savybė leidžia Žemei gauti visą jai reikalingą saulės energiją, įskaitant šilumą.
Garso energija
- Garso energijai perduoti reikia oro ar kitos medžiagos, kaip vėjo šnabždesys.
- Vandenynų bangų energijai reikia, kad vanduo judėtų, kaip bangavimas tvenkinyje.
- Tačiau saulės energija yra kitokia, ji gali keliauti iš saulės į Žemę be fizinės medžiagos energijai perduoti. Ši elektromagnetinės energijos savybė leidžia Žemei gauti visą jai reikalingą saulės energiją, įskaitant šilumą.
Saulės spinduliuotės sugertis Žemėje
Saulės dovana
Taigi saulė sako: „Ei, žeme, aš turiu tau kai ką! ir Žemė tarsi: „Kas tai, saule? o Saulė sako: „Tai visa krūva energijos! Bus puiku!” Taigi saulė siunčia visą šią energiją šilumos, šviesos ir UV spindulių pavidalu, o Žemė tarsi sako: „Oho, ačiū saule!
Kur tai eina?
Taigi energija yra visur, ir tai tarsi: „Kur man eiti? Ką aš darau?" ir Žemė tarsi: „Nesijaudink, aš supratau! Taigi energiją sugeria oras, vanduo, uolos, pastatai, grindinys ir gyviai, ir tai tarsi: „O, šaunu, aš dabar kažko dalis!
Netolygus šildymas
Taigi kai kurios Žemės dalys gauna daugiau energijos nei kitos, ir tai tarsi: „Ei, kodėl taip? ir Žemė tarsi: „Taip yra, bičiuli! Taigi dėl energijos skirtumų vėjai ir vandenyno srovės juda po visą planetą, o tai tarsi: „Oho, tai tikrai puiku!
Perspinduliuojanti šiluma
Kas atsitiktų be jo?
- Jei Saulė ir toliau šviestų į mus, niekaip neatsikratydama karščio, būtume pagirti!
- Laimei, Žemė turi būdą atvėsti – ji iš naujo spinduliuoja šilumą atgal į kosmosą.
- Perspinduliuojamos šilumos kiekis priklauso nuo atmosferoje esančių dujų rūšių. Kai kurios dujos geriau sugeria šilumą nei kitos ir gali sutrikdyti pakartotinio spinduliavimo procesą.
- Viena iš šių dujų yra anglies dioksidas, kuris gali sukelti „šiltnamio efektą“. Didėjant anglies dioksido kiekiui atmosferoje, atmosferoje sukaupiama daugiau šilumos ir mažiau šilumos išspinduliuojama.
Ką tai reiškia mums?
- Jei mes nepastebėsime anglies dioksido kiekio atmosferoje, Žemė taps daug karštesnė!
- Turime užtikrinti, kad Žemė būtų vėsi, valdydami anglies dioksido kiekį atmosferoje.
- Tai reiškia, kad turime sumažinti iškastinio kuro naudojimą, sodinti daugiau medžių ir apskritai labiau atsižvelgti į savo poveikį aplinkai.
Kokią temperatūrą pasiekia saulė?
Paviršiaus temperatūra
Taigi, jums įdomu, kaip karšta saulė? Na, leiskite man pasakyti, kad karšta! Karščiau nei dieną paplūdimyje, karščiau nei žygyje vasarą ir net karščiau nei namuose karščiausią metų dieną, kai sugenda kintamoji srovė. Mes kalbame apie 90–100 °F (32–38 °C) temperatūrą. Tačiau tai nieko, palyginti su karščiausia kada nors Žemėje užfiksuota temperatūra – 134 °F (56.7 °C) Mirties slėnyje, Kalifornijoje, 10 m. liepos 1913 d.
Saulės šerdis
Saulė, žvaigždė mūsų saulės sistemos centre, yra daug karštesnė nei bet kas, ką galime įsivaizduoti. Saulės paviršius kaitina, bet šerdis? Na, tai visai kitas šilumos lygis! Štai keletas dalykų, kuriuos galite tikėtis rasti saulės šerdyje:
- Temperatūra, pasiekianti iki 27 milijonų laipsnių Farenheito (15 milijonų laipsnių Celsijaus)
- Toks intensyvus slėgis, kad jis 250 milijardų kartų didesnis už slėgį jūros lygyje
- Branduolinės sintezės reakcijos, kurios gamina energiją ir šviesą
Išvada
Taigi, jūs turite tai. Saulė karšta. Kaip, tikrai karšta. Karščiau už viską, ką galite įsivaizduoti. Taigi, kai kitą kartą būsite saulėje, atminkite – karštesnė, nei manote!
Saulės šiluma ir energija
temperatūra
- Kosmose molekules, esančias toli nuo Saulės, šildo tik šviesa, likusi po Didžiojo sprogimo. Absoliutus nulis yra -273.15 °C, -459.67 °F arba 0K.
- Dujos tarp žvaigždžių gali pasiekti tik apie 3K temperatūrą.
- Saulės paviršiaus arba fotosferos vidutinė temperatūra yra apie 6000 K.
- Saulės dėmės yra vėsesnės, apie 4500 K.
- Vanduo užšąla esant 273 K (0 °C arba 32 °F) ir užverda 373 K (100 °C arba 212 °F) temperatūroje.
Energijos šaltinis
- Giliai Saulės viduje, kur temperatūra yra 15 milijonų kelvinų, vandenilio atomai sukasi ir dažnai susiduria.
- Jų energijos yra tokios didelės, kad susidūrimas nuplėšia atomo elektronus.
- Vandenilis, kuris yra tiesiog protonas, jungiasi su kitais protonais ir sudaro helią.
- Šis procesas, vadinamas protonų-protonų grandine, išskiria energiją gama spindulių pavidalu.
- Gama spinduliai, sklindantys iš Saulės, paverčiami šiluma ir šviesa.
Šviesa
- Specialūs teleskopai Žemėje ir kosmose gali mums išskirtinai detaliai parodyti Saulės paviršių.
- Beveik nematoma chromosfera, esanti tiesiai virš fotosferos, yra šiek tiek karštesnė už paviršių, o temperatūra siekia apie 20,000 XNUMX K.
- Virš chromosferos vainikas tampa plonų dujų vėju, kuris teka į išorę per Saulės sistemą.
- Korona yra nepaprastai karštesnė nei Saulės paviršius, o temperatūra siekia 2,000,000 XNUMX XNUMX K.
- Saulės užtemimo metu, kai Mėnulis užstoja fotosferos šviesą, akiai matomas baltas vainiko švytėjimas.
Spektras
- Saulė yra G tipo žvaigždė, ty ji skleidžia šviesos spektrą, kuriame dominuoja geltonai žalia šviesa.
- Saulės spektras atskleidžia Saulės sudėtį, o tokie elementai kaip vandenilis, helis ir deguonis yra gausiausi.
- Nemokamą saulės energiją galime gauti saulės šviesos pavidalu, kuri gali būti naudojama namams ir įmonėms aprūpinti energiją.
- Plaukioti erdvėje su saulės šviesa įmanoma, nes erdvėlaiviai gali panaudoti Saulės energiją savo judėjimui.
- Saulės vėjas – tai įkrautų dalelių srautas, skleidžiamas iš Saulės ir galintis paveikti Žemės klimatą.
Saulės skrudinta temperatūra
Pagrindai
- Absoliutus nulis yra šalta -273.15 °C, -459.67 °F arba 0K.
- Žemę šildo energija, likusi po jos susidarymo, energija, išsiskirianti po radioaktyvaus skilimo, ir energija, kurią ji gauna iš Saulės.
- Saulės paviršiaus arba fotosferos vidutinė temperatūra yra apie 6000 K.
- Saulės dėmės yra vėsesnės, maždaug 4500 K, dėl stipraus vietinio magnetinio lauko, blokuojančio energijos srautą.
- Vanduo užšąla esant 273 K (0 °C arba 32 °F) ir užverda 373 K (100 °C arba 212 °F) temperatūroje.
Nematomos dalys
- Beveik nematoma chromosfera, esanti tiesiai virš fotosferos, yra šiek tiek karštesnė nei paviršius, o temperatūra siekia 20,000 XNUMX K.
- Virš chromosferos korona yra plonų dujų vėjas, tekantis į išorę per Saulės sistemą.
- Korona yra daug karštesnė nei Saulės paviršius, o temperatūra siekia 2,000,000 XNUMX XNUMX K.
Vidinis kaušelis
- Vidutinis Saulės tankis yra apie 1.4 gramo kubiniame centimetre.
- Saulės centras yra 15,000,000 150 XNUMX K, o jo tankis yra XNUMX gramų kubiniame centimetre.
- Energija iš Saulės centro paviršių pasiekia maždaug per 1,000,000 8 XNUMX metų ir Žemę pasiekia per XNUMX minutes.
Saulės energijos šaltinis: protonų-protonų grandinė
Kas vyksta?
- Saulės viduje taip karšta (15 milijonų kelvinų!), kad vandenilio atomai šokinėja ir dažnai atsitrenkia vienas į kitą.
- Šis susidūrimas pašalina elektronus, paliekant tik protonus ir elektronus.
- Protonai turi pakankamai energijos, kad įveiktų savo atstūmimą ir susilietų, sudarydami deuterį, tada lengvą helią ir galiausiai helią, kurį randame Žemėje.
- Kiekvieną kartą, kai vyksta šis procesas, 4 vandenilio atomai tampa 1 helio atomu.
Koks tas svarbus reikalas?
- Kai gaminamas helis, dalis masės dingsta.
- Ta trūkstama masė buvo paversta energija gama spindulių pavidalu (100,000 XNUMX kartų energingesnė už matomą šviesą!).
- Taigi, Saulė vandenilį paverčia heliu ir energija!
Šviečiantys saulės spinduliai
Kas yra gama spinduliai?
Gama spinduliai yra kaip maži maži vakarėlių gyvūnai, juos sugeria atomai, tada jie visi susijaudina ir pradeda šokti, keisdami savo bangos ilgį pagal atomų elektronų energijos lygį ir atomų temperatūrą.
Koks galutinis rezultatas?
Kai šie maži vakarėlių gyvūnai pasiekia Saulės paviršių, jie dažniausiai pasikeitė į:
- Matoma šviesa (G tipo žvaigždė)
- Ultravioletinė šviesa
- Infraraudonųjų spindulių šviesa
- Nedideli rentgeno spindulių kiekiai
- Mikrobangų krosnelės
- Radio bangos
Visa tai yra elektromagnetinės spinduliuotės formos, kuri iš esmės yra tik šviesa, sudaryta iš fotonų.
Saulė yra G tipo žvaigždė
Kas yra G tipo žvaigždė?
- G tipo žvaigždės yra vidutinio dydžio žvaigždės, skleidžiančios daugiausia matomą šviesą, su trupučiu rentgeno, ultravioletinių, infraraudonųjų spindulių, mikrobangų ir radijo bangų.
- Jie kaip žvaigždžių auksaplaukės – ne per karšta, ne per šalta, bet kaip tik!
- Šios žvaigždės klasifikuojamos pagal jų skleidžiamą šviesą, o panašios į Saulę – G tipo.
Ką tai reiškia mums?
- Mums pasisekė, kad Saulė yra G tipo žvaigždė, nes jos elektromagnetinė spinduliuotė daugiausia yra matoma šviesa, kuri yra saugi mums, žmonėms.
- Žemės atmosfera sugeria pavojingesnius rentgeno spindulius, o ozono sluoksnis blokuoja ultravioletinę šviesą.
- Infraraudonųjų spindulių šviesa jaučiama kaip šiluma, o mikrobangos ir radijo bangos neša muziką per erdvę.
Kodėl dangus yra mėlynas?
- Saulė yra G2 žvaigždė, o tai reiškia, kad jos vidutinė paviršiaus temperatūra yra 5,780 K, todėl ji yra balkšvos spalvos.
- Žemės atmosfera išsklaido trumpesnio bangos ilgio violetinę ir mėlyną šviesą, todėl dangus atrodo mėlynas.
- Dėl likusios šviesos Saulė atrodo geltona.
Kiti žvaigždžių tipai
- O tipo žvaigždės yra didžiausios ir karščiausios žvaigždės, daugiausia skleidžiančios ultravioletinę šviesą.
- M tipo žvaigždės yra mažiausios ir vėsiausios žvaigždės, kurios daugiausia skleidžia infraraudonąją šviesą.
- Proxima Centauri yra M tipo žvaigždė ir artimiausia Saulės žvaigždė, esanti už 4 šviesmečių.
- Analizuodami žvaigždės skleidžiamą šviesą, galime daug apie ją sužinoti.
Išvada
Apibendrinant, saulė yra neįtikėtinas energijos šaltinis, kuris mus šildo ir suteikia mums šviesos. Nuostabu pagalvoti, kad ta pati energija, kuri įkaitina Mirties slėnį iki 134 °F (56.7 °C), taip pat gali suteikti mums švelnios šilumos, kuria galime mėgautis. Norėdami maksimaliai išnaudoti saulės energiją, nepamirškite dėvėti apsaugos nuo saulės, būkite hidratuoti ir mėgaukitės lauke! Ir nepamirškite svarbiausios taisyklės: niekada nežiūrėkite tiesiai į saulę, kitaip pamatysite žvaigždes!
