De zon is de ster in het centrum van ons zonnestelsel. Het geeft warmte en licht af, wat de aarde en andere planeten verwarmt. Maar hoe doet het dat?
In dit bericht behandelen we:
- 1 Zonnestraling
- 2 Energietransmissie via vacuüm en fysieke media
- 3 Absorptie van zonnestraling door de aarde
- 4 Opnieuw uitstralende warmte
- 5 Welke temperatuur bereikt de zon?
- 6 De warmte en energie van de zon
- 7 De warme temperatuur van de zon
- 8 De energiebron van de zon: proton-protonketen
- 9 De glanzende stralen van de zon
- 10 De zon is een G-type ster
- 11 Conclusie
Zonnestraling
Wat is zonnestraling?
Zonnestraling is de energie die van de zon komt en de aarde verwarmt. Het wordt gemaakt door kernfusiereacties in de kern van de zon, waardoor het een grote hoeveelheid elektromagnetische straling uitzendt, meestal in de vorm van zichtbaar licht.
Hoeveel zonnestraling bereikt de aarde?
Het oppervlak van de zon zendt ongeveer 63 miljoen watt energie per vierkante meter uit, maar tegen de tijd dat het ons bereikt, na 93 miljoen mijl te hebben afgelegd, is het slechts 1,370 watt per vierkante meter aan de top van de atmosfeer. Dat is veel energie, maar het is nog steeds niet genoeg om ons allemaal in het zweet te laten breken!
Leuke weetjes over zonnestraling
- Zonnestraling is de enige manier om bruin te worden zonder naar het strand te gaan!
- Zonnestraling is een geweldige manier om je gadgets en gadgets van stroom te voorzien zonder dat je ze hoeft aan te sluiten.
- Zonnestraling kan worden gebruikt om heerlijke s'mores te maken zonder een kampvuur te hoeven maken.
Energietransmissie via vacuüm en fysieke media
Electromagnetische straling
- Elektromagnetische straling, zoals zichtbaar licht, infraroodstraling, ultraviolet licht en röntgenstralen, kan als een geest door het vacuüm van de ruimte reizen.
- Andere vormen van energie hebben een fysiek medium nodig om doorheen te bewegen, zoals geluidsenergie lucht of een andere substantie nodig heeft om te worden overgedragen, en de golfenergie van de oceanen heeft water nodig.
- Maar zonne-energie is speciaal, het kan van de zon naar de aarde reizen zonder dat er een fysieke substantie nodig is om de energie over te brengen. Deze eigenschap van elektromagnetische energie maakt het voor de aarde mogelijk om alle zonne-energie, inclusief warmte, te krijgen die ze nodig heeft.
Geluidsenergie
- Geluidsenergie heeft lucht of een andere substantie nodig om te worden overgedragen, zoals een fluistering in de wind.
- Golfenergie van de oceanen heeft water nodig om door te stromen, zoals een rimpeling in een vijver.
- Maar zonne-energie is anders, het kan van de zon naar de aarde reizen zonder dat er een fysieke substantie nodig is om de energie over te brengen. Deze eigenschap van elektromagnetische energie maakt het voor de aarde mogelijk om alle zonne-energie, inclusief warmte, te krijgen die ze nodig heeft.
Absorptie van zonnestraling door de aarde
Het geschenk van de zon
Dus de zon zegt: "Hé aarde, ik heb iets voor je!" en de aarde zegt: "Wat is er, zon?" en de zon zegt: “Het is een heleboel energie! Het wordt geweldig!" Dus de zon zendt al deze energie naar beneden in de vorm van warmte, licht en UV-stralen, en de aarde zegt: "Oh wauw, bedankt zon!"
Waar gaat het naartoe?
Dus de energie is overal en het is als: “Waar moet ik heen? Wat zal ik doen?" en de aarde zegt: "Maak je geen zorgen, I gotchu!" Dus de energie wordt geabsorbeerd door de lucht, water, rotsen, gebouwen, bestrating en levende wezens, en het is als: "Oh gaaf, ik maak nu deel uit van iets!"
Ongelijke verwarming
Dus sommige delen van de aarde krijgen meer energie dan andere, en het is als: "Hé, waarom?" en de aarde zegt: "Zo is het, vriend!" Dus de verschillen in energie zorgen ervoor dat winden en oceaanstromingen over de hele planeet bewegen, en het is als: "Woah, dat is best cool!"
Opnieuw uitstralende warmte
Wat zou er gebeuren zonder?
- Als de zon op ons bleef schijnen zonder enige manier om van de hitte af te komen, zouden we geroosterd zijn!
- Gelukkig heeft de aarde een manier om af te koelen: ze straalt warmte terug de ruimte in.
- De hoeveelheid warmte die wordt uitgestraald, hangt af van de soorten gassen in de atmosfeer. Sommige gassen absorberen warmte beter dan andere en kunnen het herstralingsproces verstoren.
- Een van deze gassen is koolstofdioxide, dat het 'broeikaseffect' kan veroorzaken. Wanneer de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer toeneemt, wordt er meer warmte opgeslagen in de atmosfeer en wordt er minder warmte uitgestraald.
Wat betekent dit voor ons?
- Als we de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer niet in de gaten houden, wordt de aarde een stuk heter!
- We moeten ervoor zorgen dat we de aarde koel houden door de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer te beheersen.
- Dat betekent ons gebruik van fossiele brandstoffen verminderen, meer bomen planten en in het algemeen meer bewust zijn van onze impact op het milieu.
Welke temperatuur bereikt de zon?
Oppervlaktetemperatuur
Dus je vraagt je af hoe heet de zon is? Nou, laat me je vertellen, het is heet! Heter dan een dag op het strand, heter dan een wandeling in de zomer en zelfs heter dan je huis op de heetste dag van het jaar wanneer de airco kapot is. We hebben het over temperaturen van 90°C tot 100°C (32°F tot 38°F). Maar dat is niets vergeleken met de hoogste temperatuur die ooit op aarde is gemeten - 134 ° F (56.7 ° C) in Death Valley, Californië op 10 juli 1913.
De kern van de zon
De zon, de ster in het centrum van ons zonnestelsel, is veel heter dan we ons kunnen voorstellen. Het oppervlak van de zon is gloeiend heet, maar de kern? Nou, dat is een heel ander niveau van warmte! Hier zijn een paar dingen die je kunt verwachten in de kern van de zon:
- Temperaturen oplopend tot 27 miljoen graden Fahrenheit (15 miljoen graden Celsius)
- Een druk die zo intens is dat hij 250 miljard keer groter is dan de druk op zeeniveau
- Kernfusiereacties die energie en licht produceren
Conclusie
Dus daar heb je het. De zon is heet. Zoals, echt heet. Heter dan alles wat je je kunt voorstellen. Dus onthoud de volgende keer dat je in de zon bent, het is heter dan je denkt!
De warmte en energie van de zon
Temperatuur zone(s)
- In de ruimte worden moleculen ver van de zon uitsluitend opgewarmd door licht dat overblijft van de oerknal. Het absolute nulpunt is -273.15°C, -459.67°F of 0K.
- Het gas tussen sterren kan een temperatuur bereiken van slechts ongeveer 3K.
- Het oppervlak van de zon, of fotosfeer, heeft een gemiddelde temperatuur van ongeveer 6000K.
- Zonnevlekken zijn koeler, ongeveer 4500K.
- Water bevriest bij 273K (0°C of 32°F) en kookt bij 373K (100°C of 212°F).
Bron van energie
- Diep in de zon, waar de temperatuur 15 miljoen Kelvin is, snellen waterstofatomen rond en botsen vaak.
- Hun energieën zijn zo hoog dat een botsing de elektronen van het atoom afstoot.
- Waterstof, dat gewoon een proton is, combineert met andere protonen om helium te vormen.
- Bij dit proces, de proton-protonketen genoemd, komt energie vrij in de vorm van gammastraling.
- De gammastralen worden omgezet in warmte en licht terwijl ze de zon verlaten.
Licht
- Speciale telescopen op aarde en in de ruimte kunnen ons het oppervlak van de zon uitzonderlijk gedetailleerd laten zien.
- De bijna onzichtbare chromosfeer, net boven de fotosfeer, is iets heter dan het oppervlak met een temperatuur die een temperatuur bereikt van ongeveer 20,000K.
- Boven de chromosfeer wordt de corona een wind van dun gas die door het zonnestelsel naar buiten stroomt.
- De corona is opmerkelijk heter dan het oppervlak van de zon, met temperaturen tot 2,000,000K.
- Tijdens een zonsverduistering, wanneer de Maan het licht van de fotosfeer blokkeert, is de witte gloed van de corona zichtbaar voor het oog.
Spectrum
- De zon is een ster van het type G, wat betekent dat hij een lichtspectrum uitzendt dat wordt gedomineerd door geelgroen licht.
- Het zonnespectrum onthult de samenstelling van de zon, met elementen zoals waterstof, helium en zuurstof die het meest voorkomen.
- Gratis zonne-energie is voor ons beschikbaar in de vorm van zonlicht, dat kan worden gebruikt om huizen en bedrijven van stroom te voorzien.
- Varen in de ruimte met zonlicht is mogelijk, aangezien ruimtevaartuigen de energie van de zon kunnen gebruiken om zichzelf voort te stuwen.
- Zonnewind is een stroom geladen deeltjes die door de zon wordt uitgestoten en het klimaat op aarde kan beïnvloeden.
De warme temperatuur van de zon
The Basics
- Het absolute nulpunt is een kille -273.15°C, -459.67°F of 0K.
- De aarde wordt warm gehouden door energie die overblijft na haar vorming, energie die vrijkomt door radioactief verval en energie die ze ontvangt van de zon.
- Het oppervlak van de zon, of fotosfeer, heeft een gemiddelde temperatuur van ongeveer 6000K.
- Zonnevlekken zijn koeler, ongeveer 4500K, vanwege een sterk lokaal magnetisch veld dat de energiestroom blokkeert.
- Water bevriest bij 273K (0°C of 32°F) en kookt bij 373K (100°C of 212°F).
De onzichtbare delen
- De bijna onzichtbare chromosfeer, net boven de fotosfeer, is iets heter dan het oppervlak met een temperatuur van 20,000 K.
- Boven de chromosfeer is de corona een wind van dun gas die door het zonnestelsel naar buiten stroomt.
- De corona is veel heter dan het oppervlak van de zon, met temperaturen tot 2,000,000K.
De Inside Scoop
- De gemiddelde dichtheid van de zon is ongeveer 1.4 gram per kubieke centimeter.
- Het centrum van de zon is 15,000,000K en heeft een dichtheid van 150 gram per kubieke centimeter.
- Energie uit het centrum van de zon bereikt het oppervlak in ongeveer 1,000,000 jaar en doet er 8 minuten over om de aarde te bereiken.
De energiebron van de zon: proton-protonketen
Wat is er gaande?
- In de zon is het zo heet (15 miljoen kelvin!) dat waterstofatomen in het rond stuiteren en vaak tegen elkaar botsen.
- Deze botsing verwijdert de elektronen, waardoor alleen protonen en elektronen overblijven.
- De protonen hebben genoeg energie om hun afstoting te overwinnen en samen te smelten, waardoor deuterium ontstaat, dan licht helium en ten slotte het helium dat we op aarde vinden.
- Elke keer dat dit proces plaatsvindt, worden 4 waterstofatomen 1 heliumatoom.
Wat is het probleem?
- Wanneer het helium wordt gemaakt, is een deel van de massa verdwenen.
- Die ontbrekende massa is omgezet in energie, in de vorm van gammastraling (100,000 keer meer energie dan zichtbaar licht!).
- Dus de zon zet waterstof om in helium en energie!
De glanzende stralen van de zon
Wat zijn gammastralen?
Gammastralen zijn net kleine feestbeesten, ze worden geabsorbeerd door atomen, dan raken ze helemaal opgewonden en beginnen rond te dansen, hun golflengte veranderend volgens de energieniveaus van de elektronen in de atomen en de temperatuur van de atomen.
Wat is het eindresultaat?
Tegen de tijd dat deze kleine feestbeesten het oppervlak van de zon bereiken, zijn ze grotendeels veranderd in:
- Zichtbaar licht (type G-ster)
- Ultraviolet licht
- Infrarood licht
- Kleine hoeveelheden röntgenfoto's
- Microgolfovens
- Radio golven
Dit zijn allemaal vormen van elektromagnetische straling, wat eigenlijk gewoon licht is, dat is opgebouwd uit fotonen.
De zon is een G-type ster
Wat is een G-type ster?
- G-type sterren zijn middelgrote sterren die voornamelijk zichtbaar licht uitstralen, met een klein beetje röntgenstraling, ultraviolet, infrarood, microgolven en radiogolven voor de goede orde.
- Ze zijn als het Goudlokje onder de sterren – niet te heet, niet te koud, maar precies goed!
- Deze sterren zijn geclassificeerd op basis van het licht dat ze uitstralen, en sterren die op de zon lijken, hebben het label type "G".
Wat betekent dit voor ons?
- We hebben het geluk dat de zon een G-type ster is, omdat zijn elektromagnetische straling voornamelijk zichtbaar licht is, wat veilig is voor ons mensen.
- De atmosfeer van de aarde absorbeert de gevaarlijkere röntgenstralen en de ozonlaag blokkeert het ultraviolette licht.
- Het infrarode licht wordt gevoeld als warmte en de microgolven en radiogolven dragen muziek door de ruimte.
Waarom is de lucht blauw?
- De zon is een G2-ster, wat betekent dat hij een gemiddelde oppervlaktetemperatuur heeft van 5,780 K, waardoor hij een witachtige kleur heeft.
- De atmosfeer van de aarde verstrooit het violette en blauwe licht met een kortere golflengte, waardoor de lucht blauw lijkt.
- Door het resterende licht ziet de zon er geel uit.
Andere soorten sterren
- Type O-sterren zijn de grootste en heetste sterren en ze stralen voornamelijk ultraviolet licht uit.
- Type M-sterren zijn de kleinste en koelste sterren en stralen voornamelijk infrarood licht uit.
- Proxima Centauri is een ster van het type M en de ster die het dichtst bij de zon staat, op 4 lichtjaar afstand.
- Door het licht van een ster te analyseren, kunnen we er veel over leren.
Conclusie
Kortom, de zon is een ongelooflijke energiebron die ons verwarmt en ons van licht voorziet. Het is verbazingwekkend om te bedenken dat dezelfde energie die Death Valley opwarmt tot 134°F (56.7°C) ons ook kan voorzien van een zachte warmte waar we van kunnen genieten. Om het meeste uit de energie van de zon te halen, vergeet niet om zonnebrandcrème te dragen, gehydrateerd te blijven en te genieten van het buitenleven! En vergeet de allerbelangrijkste regel niet: kijk nooit recht in de zon, anders zie je sterren!
