Soarele este steaua din centrul sistemului nostru solar. Emite căldură și lumină, care încălzește Pământul și alte planete. Dar cum face asta?
În această postare vom acoperi:
- 1 Radiatie solara
- 2 Transmiterea energiei prin vid și medii fizice
- 3 Absorbția radiațiilor solare de către Pământ
- 4 Reradierea căldurii
- 5 La ce temperatură atinge soarele?
- 6 Căldura și energia Soarelui
- 7 Temperatura toastă a Soarelui
- 8 Sursa de energie a Soarelui: lanțul protoni-protoni
- 9 Razele Strălucitoare ale Soarelui
- 10 Soarele este o stea de tip G
- 11 Concluzie
Radiatie solara
Ce este radiația solară?
Radiația solară este energia care vine de la soare și încălzește Pământul. Este creat de reacțiile de fuziune nucleară din miezul soarelui, ceea ce îl face să emită o cantitate mare de radiații electromagnetice, mai ales sub formă de lumină vizibilă.
Cât de multă radiație solară ajunge pe Pământ?
Suprafața Soarelui emite aproximativ 63 de milioane de wați de energie pe metru pătrat, dar până ajunge la noi, după ce a parcurs 93 de milioane de mile, este doar 1,370 de wați pe metru pătrat în vârful atmosferei. Este multă energie, dar încă nu este suficientă pentru a ne face pe toți să transpiram!
Fapte distractive despre radiația solară
- Radiația solară este singura modalitate de a te bronza fără a fi nevoie să mergi la plajă!
- Radiația solară este o modalitate excelentă de a vă alimenta gadgeturile și dispozitivele fără a fi nevoie să le conectați.
- Radiația solară poate fi folosită pentru a face s'mores delicioase fără a fi nevoie să construiți un foc de tabără.
Transmiterea energiei prin vid și medii fizice
Radiatie electromagnetica
- Radiațiile electromagnetice, cum ar fi lumina vizibilă, radiația infraroșie, lumina ultravioletă și razele X, pot călători prin vidul spațiului ca o fantomă.
- Alte forme de energie au nevoie de un mediu fizic prin care să se deplaseze, cum ar fi energia sonoră are nevoie de aer sau altă substanță pentru a fi transmisă, iar energia valurilor oceanelor are nevoie de apă.
- Dar energia solară este specială, poate călători de la Soare la Pământ fără a fi nevoie de o substanță fizică pentru a transmite energia. Această caracteristică a energiei electromagnetice face posibil ca Pământul să obțină toată energia solară, inclusiv căldura, de care are nevoie.
Energia sunetului
- Energia sonoră are nevoie de aer sau altă substanță pentru a fi transmisă, ca o șoaptă în vânt.
- Energia valurilor oceanelor are nevoie de apă pentru a se deplasa, ca o undă într-un iaz.
- Dar energia solară este diferită, ea poate călători de la Soare la Pământ fără a fi nevoie de o substanță fizică pentru a transmite energia. Această caracteristică a energiei electromagnetice face posibil ca Pământul să obțină toată energia solară, inclusiv căldura, de care are nevoie.
Absorbția radiațiilor solare de către Pământ
Darul Soarelui
Deci, soarele spune: „Hei Pământ, am ceva pentru tine!” și Pământul spune: „Ce este, Soare?” iar Soarele spune: „Este o grămadă de energie! Va fi grozav!” Deci, Soarele trimite toată această energie sub formă de căldură, lumină și raze UV, iar Pământul spune: „Oh, wow, mulțumesc Soare!”
Unde se duce?
Deci energia este peste tot și este de genul: „Unde mă duc? Ce fac?" iar Pământul spune: „Nu-ți face griji, am înțeles!” Deci, energia este absorbită de aer, apă, pietre, clădiri, trotuar și viețuitoare și este de genul: „Oh, mișto, fac parte din ceva acum!”
Încălzire neuniformă
Așa că unele părți ale Pământului primesc mai multă energie decât altele și este de genul: „Hei, de ce?” și Pământul spune: „Așa sunt, amice!” Așa că diferențele de energie fac ca vânturile și curenții oceanici să se miște pe întreaga planetă și este de genul: „Woah, asta e destul de tare!”
Reradierea căldurii
Ce s-ar întâmpla fără el?
- Dacă Soarele ar continua să ne zbârnească, fără nicio modalitate de a scăpa de căldură, am fi toast!
- Din fericire, Pământul are o modalitate de a se răci - rearadiază căldura înapoi în spațiu.
- Cantitatea de căldură care este reradiată depinde de tipurile de gaze din atmosferă. Unele gaze absorb căldura mai bine decât altele și pot afecta procesul de reradiere.
- Unul dintre aceste gaze este dioxidul de carbon, care poate provoca „efectul de seră”. Când cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă crește, mai multă căldură este stocată în atmosferă și mai puțină căldură este reradiată.
Ce înseamnă asta pentru noi?
- Dacă nu stăm cu ochii pe cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă, Pământul va deveni mult mai fierbinte!
- Trebuie să ne asigurăm că menținem Pământul rece, gestionând cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă.
- Asta înseamnă să reducem utilizarea combustibililor fosili, să plantăm mai mulți copaci și, în general, să fim mai atenți la impactul nostru asupra mediului.
La ce temperatură atinge soarele?
Temperatura suprafeței
Deci, te întrebi cât de fierbinte este soarele? Ei bine, lasă-mă să-ți spun, e cald! Mai fierbinte decât o zi la plajă, mai fierbinte decât o excursie vara și chiar mai fierbinte decât casa ta în cea mai fierbinte zi a anului, când AC este stricat. Vorbim de temperaturi de la 90°F la 100°F (32°C la 38°C). Dar asta nu este nimic în comparație cu cea mai caldă temperatură înregistrată vreodată pe Pământ – 134 ° F (56.7 ° C) în Valea Morții, California, pe 10 iulie 1913.
Miezul Soarelui
Soarele, steaua din centrul sistemului nostru solar, este mult mai fierbinte decât orice ne putem imagina. Suprafața soarelui este arzătoare, dar miezul? Ei bine, acesta este cu totul alt nivel de căldură! Iată câteva lucruri pe care vă puteți aștepta să le găsiți în miezul soarelui:
- Temperaturi care ajung până la 27 de milioane de grade Fahrenheit (15 milioane de grade Celsius)
- O presiune atât de intensă încât este de 250 de miliarde de ori mai mare decât presiunea de la nivelul mării
- Reacții de fuziune nucleară care produc energie și lumină
Concluzie
Deci, iată-l. Soarele este fierbinte. Ca, foarte fierbinte. Mai fierbinte decât orice îți poți imagina. Deci, data viitoare când ieși la soare, amintește-ți – este mai cald decât crezi!
Căldura și energia Soarelui
Temperatura
- În spațiu, moleculele departe de Soare sunt încălzite doar de lumina rămasă de la Big Bang. Zero absolut este -273.15°C, -459.67°F sau 0K.
- Gazul dintre stele poate atinge o temperatură de numai aproximativ 3K.
- Suprafața Soarelui, sau fotosfera, are o temperatură medie de aproximativ 6000K.
- Petele solare sunt mai reci, la aproximativ 4500K.
- Apa îngheață la 273K (0°C sau 32°F) și fierbe la 373K (100°C sau 212°F).
Sursa de energie
- În adâncul Soarelui, unde temperatura este de 15 milioane kelvin, atomii de hidrogen se ciocnesc și adesea se ciocnesc.
- Energiile lor sunt atât de mari încât o coliziune dezlipește electronii atomului.
- Hidrogenul, care este pur și simplu un proton, se combină cu alți protoni pentru a forma heliu.
- Acest proces, numit lanț proton-protoni, eliberează energie sub formă de raze gamma.
- Razele gamma sunt transformate în căldură și lumină pe măsură ce ies din Soare.
Lumina
- Telescoapele speciale de pe Pământ și din spațiu ne pot arăta suprafața Soarelui în detalii excepționale.
- Cromosfera aproape invizibilă, chiar deasupra fotosferei, este puțin mai fierbinte decât suprafața, cu o temperatură care atinge o temperatură de aproximativ 20,000K.
- Deasupra cromosferei, corona devine un vânt de gaz subțire care curge spre exterior prin sistemul solar.
- Corona este remarcabil mai fierbinte decât suprafața Soarelui, cu temperaturi atingând 2,000,000K.
- În timpul unei eclipse de soare, când Luna blochează lumina fotosferei, strălucirea albă a coroanei este vizibilă pentru ochi.
Spectru
- Soarele este o stea de tip G, ceea ce înseamnă că emite un spectru de lumină care este dominat de lumina galben-verde.
- Spectrul solar dezvăluie compoziția Soarelui, elemente precum hidrogenul, heliul și oxigenul fiind cele mai abundente.
- Energia solară gratuită ne este disponibilă sub formă de lumină solară, care poate fi folosită pentru alimentarea caselor și a întreprinderilor.
- Navigarea în spațiu cu lumina soarelui este posibilă, deoarece navele spațiale pot folosi energia Soarelui pentru a se propulsa.
- Vântul solar este un flux de particule încărcate care este emis de Soare și poate afecta clima Pământului.
Temperatura toastă a Soarelui
Noțiuni de bază
- Zero absolut este o temperatură rece -273.15°C, -459.67°F sau 0K.
- Pământul este menținut cald prin energia rămasă din formarea sa, energia eliberată din degradarea radioactivă și energia pe care o primește de la Soare.
- Suprafața Soarelui, sau fotosfera, are o temperatură medie de aproximativ 6000K.
- Petele solare sunt mai reci, la aproximativ 4500K, din cauza unui câmp magnetic local puternic care blochează fluxul de energie.
- Apa îngheață la 273K (0°C sau 32°F) și fierbe la 373K (100°C sau 212°F).
Părțile Invizibile
- Cromosfera aproape invizibilă, chiar deasupra fotosferei, este puțin mai fierbinte decât suprafața, cu o temperatură care atinge 20,000K.
- Deasupra cromosferei, corona este un vânt de gaz subțire care curge spre exterior prin sistemul solar.
- Corona este mult mai fierbinte decât suprafața Soarelui, cu temperaturi atingând 2,000,000K.
Scopul din interior
- Densitatea medie a Soarelui este de aproximativ 1.4 grame pe centimetru cub.
- Centrul Soarelui este de 15,000,000K și are o densitate de 150 de grame pe centimetru cub.
- Energia din centrul Soarelui ajunge la suprafață în aproximativ 1,000,000 de ani și durează 8 minute pentru a ajunge pe Pământ.
Sursa de energie a Soarelui: lanțul protoni-protoni
Ce se întâmplă?
- În interiorul Soarelui, este atât de fierbinte (15 milioane de kelvin!) încât atomii de hidrogen sară în jur și adesea se ciocnesc unul de altul.
- Această coliziune dezlipește electronii, lăsând doar protoni și electroni.
- Protonii au suficientă energie pentru a-și depăși repulsia și a fuziona împreună, formând deuteriu, apoi heliu ușor și, în sfârșit, heliul pe care îl găsim pe Pământ.
- De fiecare dată când are loc acest proces, 4 atomi de hidrogen devin 1 atom de heliu.
Care este oferta mare?
- Când se face heliul, o parte din masă a dispărut.
- Acea masă lipsă a fost transformată în energie, sub formă de raze gamma (de 100,000 de ori mai energetică decât lumina vizibilă!).
- Deci, Soarele transformă hidrogenul în heliu și energie!
Razele Strălucitoare ale Soarelui
Ce sunt razele Gamma?
Razele gamma sunt ca niște mici animale de petrecere, sunt absorbite de atomi, apoi se entuziasmează și încep să danseze, schimbându-și lungimea de undă în funcție de nivelurile de energie ale electronilor din atomi și de temperatura atomilor.
Care este rezultatul final?
Până când aceste mici animale de petrecere ajung la suprafața Soarelui, ele s-au transformat în mare parte în:
- Lumină vizibilă (stea de tip G)
- Lumină ultravioletă
- Lumină infraroșie
- Cantități mici de raze X
- microundele
- Unde radio
Toate acestea sunt forme de radiație electromagnetică, care este practic doar lumină, care este alcătuită din fotoni.
Soarele este o stea de tip G
Ce este o stea de tip G?
- Stelele de tip G sunt stele de dimensiuni medii care emit în mare parte lumină vizibilă, cu un pic de raze X, ultraviolete, infraroșii, microunde și unde radio aruncate pentru o bună măsură.
- Sunt ca bucățile de aur ale stelelor – nu prea fierbinți, nici prea reci, dar exact!
- Aceste stele sunt clasificate în funcție de lumina pe care o emit, iar cele similare cu Soarele sunt etichetate tip „G”.
Ce înseamnă asta pentru noi?
- Avem noroc că Soarele este o stea de tip G, deoarece radiația sa electromagnetică este în mare parte lumină vizibilă, ceea ce este sigur pentru noi, oamenii.
- Atmosfera Pământului absoarbe razele X mai periculoase, iar stratul de ozon blochează lumina ultravioletă.
- Lumina infraroșie este resimțită ca căldură, iar microundele și undele radio transportă muzica prin spațiu.
De ce este Sky Blue?
- Soarele este o stea G2, ceea ce înseamnă că are o temperatură medie la suprafață de 5,780 K, dându-i o culoare albicioasă.
- Atmosfera Pământului împrăștie lumina violetă și albastră cu lungime de undă mai scurtă, făcând cerul să pară albastru.
- Lumina rămasă face ca Soarele să pară galben.
Alte tipuri de stele
- Stelele de tip O sunt cele mai mari și mai fierbinți stele și emit în mare parte lumină ultravioletă.
- Stelele de tip M sunt cele mai mici și mai tari stele și radiază în mare parte lumină infraroșie.
- Proxima Centauri este o stea de tip M și cea mai apropiată stea de Soare, aflată la 4 ani lumină distanță.
- Analizând lumina emisă de o stea, putem afla multe despre ea.
Concluzie
În concluzie, soarele este o sursă incredibilă de energie care ne încălzește și ne oferă lumină. Este uimitor să ne gândim că aceeași energie care încălzește Valea Morții la 134 ° F (56.7 ° C) ne poate oferi și o căldură blândă de care ne putem bucura. Pentru a profita la maximum de energia soarelui, nu uitați să purtați protecție solară, să rămâneți hidratat și să vă bucurați de aer liber! Și nu uita de cea mai importantă regulă dintre toate: să nu te uiți niciodată direct la soare, altfel vei vedea stele!
