Солнце: Что это такое и как оно нас согревает?

Солнце — звезда в центре нашей Солнечной системы. Он испускает тепло и свет, который согревает Землю и другие планеты. Но как это сделать?

Солнечная радиация

Что такое Солнечное излучение?

Солнечное излучение – это энергия, исходящая от Солнца и нагревающая Землю. Он создается реакциями ядерного синтеза в ядре Солнца, что заставляет его излучать большое количество электромагнитного излучения, в основном в виде видимого света.

Сколько солнечной радиации достигает Земли?

Поверхность Солнца излучает около 63 миллионов ватт энергии на квадратный метр, но к тому времени, когда оно достигает нас, преодолев 93 миллиона миль, в верхних слоях атмосферы она составляет всего 1,370 ватт на квадратный метр. Энергии много, но все же недостаточно, чтобы заставить нас всех покрыться потом!

Интересные факты о солнечном излучении

• Солнечное излучение — единственный способ получить загар без необходимости идти на пляж!
• Солнечное излучение — отличный способ питать ваши гаджеты и вещицы, не подключая их к сети.
• Солнечное излучение можно использовать для приготовления вкусных сморов без необходимости разведения костра.

Передача энергии через вакуум и физические среды

Электромагнитное излучение

• Электромагнитное излучение, подобно видимому свету, инфракрасному излучению, ультрафиолетовому излучению и рентгеновским лучам, может перемещаться в космическом вакууме подобно призраку.
• Другие формы энергии нуждаются в физической среде для движения, например, звуковая энергия нуждается в воздухе или другом веществе для передачи, а волновая энергия океанов нуждается в воде.
• Но солнечная энергия особенная, она может перемещаться от Солнца к Земле без необходимости физического вещества для передачи энергии. Эта особенность электромагнитной энергии позволяет Земле получать всю необходимую ей солнечную энергию, включая тепло.

Звуковая энергия

• Звуковая энергия нуждается в воздухе или другом веществе для передачи, подобно шепоту ветра.
• Волновая энергия океанов нуждается в воде для движения, как рябь в пруду.
• Но солнечная энергия отличается, она может перемещаться от Солнца к Земле без необходимости физического вещества для передачи энергии. Эта особенность электромагнитной энергии позволяет Земле получать всю необходимую ей солнечную энергию, включая тепло.

Поглощение солнечной радиации Землей

Дар Солнца

Поэтому солнце говорит: «Эй, Земля, у меня для тебя кое-что есть!» а Земля такая: «Что такое, Солнце?» и Солнце такое: «Это целая куча энергии! Это будет здорово!» Итак, Солнце посылает вниз всю эту энергию в виде тепла, света и УФ-лучей, и Земля говорит: «Ого, спасибо, Солнце!»

Куда это идет?

Так что энергия повсюду, и это похоже на: «Куда мне идти? Что я делаю?" и Земля такая: «Не волнуйся, я попал!» Так что энергия поглощается воздухом, водой, камнями, зданиями, тротуаром и живыми существами, и это похоже на: «О, круто, теперь я часть чего-то!»

Неравномерный нагрев

Итак, некоторые части Земли получают больше энергии, чем другие, и возникает вопрос: «Эй, почему это?» и Земля такая: «Вот так, приятель!» Таким образом, различия в энергии заставляют ветры и океанские течения перемещаться по всей планете, и это похоже на: «Вау, это довольно круто!»

Повторное излучение тепла

Что было бы без него?

• Если бы Солнце продолжало светить на нас, не имея никакого способа избавиться от жары, мы были бы поджарены!
• К счастью, у Земли есть способ охладиться — она отдает тепло обратно в космос.
• Количество тепла, которое переизлучается, зависит от типов газов в атмосфере. Некоторые газы поглощают тепло лучше, чем другие, и могут мешать процессу переизлучения.
• Одним из таких газов является углекислый газ, который может вызывать «парниковый эффект». Когда количество углекислого газа в атмосфере увеличивается, больше тепла аккумулируется в атмосфере и меньше тепла излучается повторно.

Что это значит для нас?

• Если мы не будем следить за количеством углекислого газа в атмосфере, Земля станет намного горячее!
• Мы должны убедиться, что охлаждаем Землю, управляя количеством углекислого газа в атмосфере.
• Это означает сокращение использования ископаемого топлива, посадку большего количества деревьев и, как правило, более внимательное отношение к нашему воздействию на окружающую среду.

Какой температуры достигает Солнце?

Температура поверхности

Итак, вам интересно, насколько горячо солнце? Ну, позвольте мне сказать вам, это жарко! Жарче, чем на пляже, жарче, чем в походе летом, и даже жарче, чем в вашем доме в самый жаркий день в году, когда сломался кондиционер. Мы говорим о температурах от 90°F до 100°F (от 32°C до 38°C). Но это ничто по сравнению с самой высокой температурой, когда-либо зарегистрированной на Земле — 134 ° F (56.7 ° C) в Долине Смерти, Калифорния, 10 июля 1913 года.

Ядро Солнца

Солнце, звезда в центре нашей Солнечной системы, намного горячее, чем мы можем себе представить. Поверхность солнца палит, но ядро? Ну, это совсем другой уровень тепла! Вот несколько вещей, которые вы можете ожидать найти в ядре Солнца:

• Температура достигает 27 миллионов градусов по Фаренгейту (15 миллионов градусов по Цельсию).
• Давление настолько сильное, что оно в 250 миллиардов раз превышает давление на уровне моря.
• Реакции ядерного синтеза, производящие энергию и свет

Заключение

Итак, вот оно. Солнце жаркое. Типа, очень жарко. Горячее, чем все, что вы можете себе представить. Итак, в следующий раз, когда вы окажетесь на солнце, помните – здесь жарче, чем вы думаете!

Солнечное тепло и энергия

Температура

• В космосе молекулы вдали от Солнца нагреваются исключительно светом, оставшимся от Большого взрыва. Абсолютный ноль равен -273.15°C, -459.67°F или 0K.
• Газ между звездами может достигать температуры всего около 3К.
• Поверхность Солнца, или фотосфера, имеет среднюю температуру около 6000К.
• Солнечные пятна холоднее, около 4500К.
• Вода замерзает при 273К (0°С или 32°F) и кипит при 373К (100°С или 212°F).

Источник энергии

• Глубоко внутри Солнца, где температура составляет 15 миллионов кельвинов, атомы водорода носятся и часто сталкиваются.
• Их энергии настолько высоки, что при столкновении электроны отрываются от атома.
• Водород, который является просто протоном, соединяется с другими протонами, образуя гелий.
• Этот процесс, называемый цепочкой протон-протон, высвобождает энергию в виде гамма-лучей.
• Гамма-лучи преобразуются в тепло и свет, когда они выходят за пределы Солнца.

Лайт

• Специальные телескопы на Земле и в космосе могут показать нам поверхность Солнца в исключительных деталях.
• Почти невидимая хромосфера, расположенная прямо над фотосферой, немного горячее, чем поверхность, и ее температура достигает температуры около 20,000 XNUMX К.
• Над хромосферой корона становится ветром из разреженного газа, который течет наружу через Солнечную систему.
• Корона значительно горячее, чем поверхность Солнца, а температура достигает 2,000,000 XNUMX XNUMX К.
• Во время солнечного затмения, когда Луна закрывает свет фотосферы, глазу видно белое свечение короны.

Спектр

• Солнце является звездой типа G, что означает, что оно излучает спектр света, в котором преобладает желто-зеленый свет.
• Солнечный спектр показывает состав Солнца, причем наиболее распространены такие элементы, как водород, гелий и кислород.
• Бесплатная солнечная энергия доступна нам в виде солнечного света, который можно использовать для питания домов и предприятий.
• Плавание в космосе с солнечным светом возможно, поскольку космический корабль может использовать энергию Солнца для своего движения.
• Солнечный ветер — это поток заряженных частиц, который испускается Солнцем и может влиять на климат Земли.

Поджаренная температура Солнца

Основы

• Абсолютный ноль — это холодные -273.15°C, -459.67°F или 0K.
• Земля согревается за счет энергии, оставшейся от ее образования, энергии, высвобождаемой при радиоактивном распаде, и энергии, которую она получает от Солнца.
• Поверхность Солнца, или фотосфера, имеет среднюю температуру около 6000К.
• Солнечные пятна более холодные, около 4500 К, из-за сильного локального магнитного поля, блокирующего поток энергии.
• Вода замерзает при 273К (0°С или 32°F) и кипит при 373К (100°С или 212°F).

Невидимые части

• Почти невидимая хромосфера над фотосферой немного горячее поверхности, ее температура достигает 20,000 XNUMX К.
• Над хромосферой корона представляет собой ветер из разреженного газа, который течет наружу через Солнечную систему.
• Корона намного горячее, чем поверхность Солнца, ее температура достигает 2,000,000 XNUMX XNUMX К.

Внутренний совок

• Средняя плотность Солнца составляет около 1.4 грамма на кубический сантиметр.
• Центр Солнца имеет температуру 15,000,000 150 XNUMX К и плотность XNUMX граммов на кубический сантиметр.
• Энергия из центра Солнца достигает поверхности примерно за 1,000,000 8 XNUMX лет, и для достижения Земли требуется XNUMX минут.

Источник энергии Солнца: цепь протон-протон

Что происходит?

• Внутри Солнца так жарко (15 миллионов кельвинов!), что атомы водорода подпрыгивают и часто сталкиваются друг с другом.
• Это столкновение отрывает электроны, оставляя только протоны и электроны.
• У протонов достаточно энергии, чтобы преодолеть отталкивание и слиться вместе, образуя дейтерий, затем легкий гелий и, наконец, гелий, который мы находим на Земле.
• Каждый раз, когда происходит этот процесс, 4 атома водорода становятся 1 атомом гелия.

Подумаешь?

• Когда получается гелий, часть массы исчезает.
• Эта недостающая масса была превращена в энергию в виде гамма-лучей (в 100,000 XNUMX раз более энергичных, чем видимый свет!).
• Итак, Солнце преобразует водород в гелий и энергию!

Блестящие лучи солнца

Что такое гамма-лучи?

Гамма-лучи похожи на крошечных маленьких тусовщиков: они поглощаются атомами, затем возбуждаются и начинают танцевать, изменяя свою длину волны в соответствии с энергетическими уровнями электронов в атомах и температурой атомов.

Каков конечный результат?

К тому времени, когда эти маленькие тусовщики достигают поверхности Солнца, они в основном превращаются в:

• Видимый свет (звезда типа G)
• Ультрафиолетовое излучение
• Инфракрасный свет
• Небольшое количество рентгеновских лучей
• Микроволны
• Радиоволны

Все это формы электромагнитного излучения, которое в основном представляет собой просто свет, состоящий из фотонов.

Солнце — звезда G-типа

Что такое звезда G-типа?

• Звезды G-типа — это звезды среднего размера, излучающие в основном видимый свет, с добавлением небольшого количества рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного, микроволн и радиоволн.
• Они как Златовласки звезд – не слишком горячие, не слишком холодные, а в самый раз!
• Эти звезды классифицируются на основе света, который они излучают, а те, которые похожи на Солнце, помечаются как тип «G».

Что это значит для нас?

• Нам повезло, что Солнце — звезда G-типа, потому что его электромагнитное излучение — это в основном видимый свет, который безопасен для нас, людей.
• Атмосфера Земли поглощает более опасные рентгеновские лучи, а озоновый слой блокирует ультрафиолетовое излучение.
• Инфракрасный свет ощущается как тепло, а микроволны и радиоволны несут музыку через пространство.

Почему небо синее?

• Солнце — звезда G2, что означает, что его средняя температура поверхности составляет 5,780 К, что придает ему беловатый цвет.
• Атмосфера Земли рассеивает фиолетовый и синий свет с более короткой длиной волны, из-за чего небо кажется голубым.
• Оставшийся свет делает Солнце желтым.

Другие типы звезд

• Звезды типа О — самые большие и самые горячие звезды, и они излучают в основном ультрафиолетовый свет.
• Звезды типа М — самые маленькие и самые холодные звезды, и они излучают в основном инфракрасный свет.
• Проксима Центавра — звезда типа М и ближайшая к Солнцу звезда, расположенная в 4 световых годах от нас.
• Анализируя свет, излучаемый звездой, мы можем многое о ней узнать.

Заключение

В заключение хочу сказать, что солнце — это невероятный источник энергии, который согревает нас и дает нам свет. Удивительно думать, что та же самая энергия, которая нагревает Долину Смерти до 134 ° F (56.7 ° C), может также дать нам нежное тепло, которым мы можем наслаждаться. Чтобы максимально использовать солнечную энергию, не забывайте наносить солнцезащитный крем, избегайте обезвоживания и наслаждайтесь прогулками на свежем воздухе! И не забывайте самое важное правило: никогда не смотрите прямо на солнце, иначе вы увидите звезды!

Йост Нуссельдер, основатель Lakeside Smokers, является контент-маркетологом, папа и любит пробовать новую еду, в основе которой лежит курение барбекю (и японская еда!), И вместе со своей командой он с тех пор создает подробные статьи в блогах. 2016, чтобы помочь верным читателям рецептами и советами по приготовлению пищи.