Solen är stjärnan i mitten av vårt solsystem. Den avger värme och ljus, vilket värmer jorden och andra planeter. Men hur gör den det?
I det här inlägget kommer vi att täcka:
- 1 Solstrålning
- 2 Energiöverföring genom vakuum och fysiska medier
- 3 Absorption av solstrålning av jorden
- 4 Återstrålar värme
- 5 Vilken temperatur når solen?
- 6 Solens värme och energi
- 7 Solens toasty temperatur
- 8 Solens energikälla: proton-protonkedja
- 9 Solens glänsande strålar
- 10 Solen är en stjärna av G-typ
- 11 Slutsats
Solstrålning
Vad är solstrålning?
Solstrålning är den energi som kommer från solen och värmer jorden. Det skapas av kärnfusionsreaktioner i solens kärna, vilket gör att den sänder ut en stor mängd elektromagnetisk strålning, mestadels i form av synligt ljus.
Hur mycket solstrålning når jorden?
Solens yta avger cirka 63 miljoner watt energi per kvadratmeter, men när den når oss, efter att ha färdats 93 miljoner miles, är den bara 1,370 XNUMX watt per kvadratmeter på toppen av atmosfären. Det är mycket energi, men det räcker fortfarande inte för att få oss alla att svettas!
Roliga fakta om solstrålning
- Solstrålning är det enda sättet att bli solbränna utan att behöva gå till stranden!
- Solstrålning är ett utmärkt sätt att driva dina prylar och prylar utan att behöva koppla in dem.
- Solstrålning kan användas för att göra läckra s'mores utan att behöva bygga en lägereld.
Energiöverföring genom vakuum och fysiska medier
Elektromagnetisk strålning
- Elektromagnetisk strålning, som synligt ljus, infraröd strålning, ultraviolett ljus och röntgenstrålar, kan färdas genom rymdens vakuum som ett spöke.
- Andra energiformer behöver ett fysiskt medium att röra sig genom, som ljudenergi behöver luft eller annat ämne för att överföras, och havens vågenergi behöver vatten.
- Men solenergi är speciell, den kan resa från solen till jorden utan att det behövs ett fysiskt ämne för att överföra energin. Denna egenskap hos elektromagnetisk energi gör det möjligt för jorden att få all solenergi, inklusive värme, den behöver.
Ljudenergi
- Ljudenergi behöver luft eller annat ämne för att överföras, som en viskning i vinden.
- Havets vågenergi behöver vatten för att röra sig igenom, som en krusning i en damm.
- Men solenergi är annorlunda, den kan färdas från solen till jorden utan att det behövs ett fysiskt ämne för att överföra energin. Denna egenskap hos elektromagnetisk energi gör det möjligt för jorden att få all solenergi, inklusive värme, den behöver.
Absorption av solstrålning av jorden
Solens gåva
Så solen säger, "Hej jorden, jag har något till dig!" och jorden är som, "Vad är det, sol?" och solen säger, "Det är en hel massa energi! Det kommer att bli jättebra!" Så solen skickar ner all denna energi i form av värme, ljus och UV-strålar, och jordens som, "Oh wow, tack sol!"
Vart går det?
Så energin finns överallt, och det är som, "Vart ska jag? Vad gör jag?" och jorden är som, "Oroa dig inte, jag har det!" Så energin absorberas av luften, vattnet, stenarna, byggnaderna, trottoaren och levande varelser, och det är som, "Åh vad coolt, jag är en del av något nu!"
Ojämn uppvärmning
Så vissa delar av jorden får mer energi än andra, och det är som "Hej, varför är det det?" och jorden är som, "Så är det bara, kompis!" Så skillnaderna i energi gör att vindar och havsströmmar rör sig över hela planeten, och det är som "Wow, det är ganska coolt!"
Återstrålar värme
Vad skulle hända utan den?
- Om solen fortsatte att stråla ner på oss utan något sätt att bli av med värmen, skulle vi bli skålade!
- Lyckligtvis har jorden ett sätt att svalna - den återstrålar värmen tillbaka till rymden.
- Mängden värme som omstrålas beror på vilken typ av gaser som finns i atmosfären. Vissa gaser absorberar värme bättre än andra och kan störa utstrålningsprocessen.
- En av dessa gaser är koldioxid, som kan orsaka "växthuseffekten". När mängden koldioxid i atmosfären ökar, lagras mer värme i atmosfären och mindre värme utstrålas.
Vad betyder detta för oss?
- Om vi inte håller ett öga på mängden koldioxid i atmosfären kommer jorden att bli mycket varmare!
- Vi måste se till att vi håller jorden sval genom att hantera mängden koldioxid i atmosfären.
- Det betyder att vi minskar vår användning av fossila bränslen, planterar fler träd och i allmänhet är vi mer medvetna om vår påverkan på miljön.
Vilken temperatur når solen?
Yttemperatur
Så du undrar hur varmt solen är? Tja, låt mig säga dig, det är varmt! Varmare än en dag på stranden, varmare än en vandring på sommaren och till och med varmare än ditt hus på den varmaste dagen på året när AC:n går sönder. Vi pratar temperaturer på 90°F till 100°F (32°C till 38°C). Men det är ingenting jämfört med den hetaste temperaturen som någonsin registrerats på jorden – 134°F (56.7°C) i Death Valley, Kalifornien den 10 juli 1913.
Solens kärna
Solen, stjärnan i mitten av vårt solsystem, är mycket varmare än något vi kan föreställa oss. Solens yta bränner, men kärnan? Tja, det är en helt annan nivå av värme! Här är några saker du kan förvänta dig att hitta i solens kärna:
- Temperaturer som når upp till 27 miljoner grader Fahrenheit (15 miljoner grader Celsius)
- Ett tryck så intensivt att det är 250 miljarder gånger större än trycket vid havsnivån
- Kärnfusionsreaktioner som producerar energi och ljus
Slutsats
Så där har du det. Solen är varm. Riktigt varmt liksom. Hetare än något du kan föreställa dig. Så, nästa gång du är ute i solen, kom ihåg – det är varmare än du tror!
Solens värme och energi
Temperatur
- I rymden värms molekyler långt från solen enbart av ljus som blivit över från Big Bang. Absolut noll är -273.15°C, -459.67°F eller 0K.
- Gasen mellan stjärnor kan nå en temperatur på endast cirka 3K.
- Solens yta, eller fotosfären, har en medeltemperatur på cirka 6000K.
- Solfläckar är kallare, cirka 4500K.
- Vatten fryser vid 273K (0°C eller 32°F) och kokar vid 373K (100°C eller 212°F).
Energikälla
- Djupt inne i solen, där temperaturen är 15 miljoner kelvin, snurrar väteatomer omkring och kolliderar ofta.
- Deras energier är så höga att en kollision tar bort atomens elektroner.
- Väte, som helt enkelt är en proton, kombineras med andra protoner för att bilda helium.
- Denna process, som kallas proton-protonkedjan, frigör energi i form av gammastrålar.
- Gammastrålarna omvandlas till värme och ljus när de reser ut ur solen.
Svagt
- Specialteleskop på jorden och i rymden kan visa oss solens yta i exceptionell detalj.
- Den nästan osynliga kromosfären, strax ovanför fotosfären, är lite varmare än ytan med en temperatur som når en temperatur på cirka 20,000 XNUMXK.
- Ovanför kromosfären blir koronan en vind av tunn gas som strömmar utåt genom solsystemet.
- Koronan är anmärkningsvärt varmare än solens yta, med temperaturer som når 2,000,000 XNUMX XNUMXK.
- Under en solförmörkelse, när månen blockerar ljuset från fotosfären, är det vita skenet från koronan synligt för ögat.
Spektrum
- Solen är en typ G-stjärna, vilket betyder att den avger ett ljusspektrum som domineras av gulgrönt ljus.
- Solens spektrum avslöjar solens sammansättning, med element som väte, helium och syre som de vanligaste.
- Gratis solenergi är tillgänglig för oss i form av solljus, som kan användas för att driva hem och företag.
- Att segla i rymden med solljus är möjligt, eftersom rymdfarkoster kan använda solens energi för att driva fram sig själva.
- Solvind är en ström av laddade partiklar som sänds ut från solen och kan påverka jordens klimat.
Solens toasty temperatur
Grunderna
- Absolut noll är kyliga -273.15°C, -459.67°F eller 0K.
- Jorden hålls varm av energi som blir över från dess bildning, energi som frigörs från radioaktivt sönderfall och energi som den får från solen.
- Solens yta, eller fotosfären, har en medeltemperatur på cirka 6000K.
- Solfläckar är kallare, cirka 4500K, på grund av ett starkt lokalt magnetfält som blockerar energiflödet.
- Vatten fryser vid 273K (0°C eller 32°F) och kokar vid 373K (100°C eller 212°F).
De osynliga delarna
- Den nästan osynliga kromosfären, strax ovanför fotosfären, är lite varmare än ytan med en temperatur som når 20,000 XNUMXK.
- Ovanför kromosfären är koronan en vind av tunn gas som strömmar utåt genom solsystemet.
- Koronan är mycket varmare än solens yta, med temperaturer som når 2,000,000 XNUMX XNUMXK.
The Inside Scoop
- Den genomsnittliga densiteten för solen är cirka 1.4 gram per kubikcentimeter.
- Solens centrum är 15,000,000 150 XNUMXK och har en densitet på XNUMX gram per kubikcentimeter.
- Energi från solens centrum når ytan på cirka 1,000,000 8 XNUMX år och tar XNUMX minuter att nå jorden.
Solens energikälla: proton-protonkedja
Vad händer?
- Inuti solen är det så varmt (15 miljoner kelvin!) att väteatomer studsar runt och ofta kraschar in i varandra.
- Denna kollision tar bort elektronerna och lämnar bara protoner och elektroner.
- Protonerna har tillräckligt med energi för att övervinna sin repulsion och smälter samman, vilket gör deuterium, sedan lätt helium och slutligen heliumet vi hittar på jorden.
- Varje gång denna process inträffar blir 4 väteatomer 1 heliumatom.
Vad är grejen?
- När heliumet tillverkas har en del av massan försvunnit.
- Den saknade massan har förvandlats till energi, i form av gammastrålar (100,000 XNUMX gånger mer energisk än synligt ljus!).
- Så, solen omvandlar väte till helium och energi!
Solens glänsande strålar
Vad är gammastrålar?
Gammastrålar är som små små festdjur, de absorberas av atomer, sedan blir de upphetsade och börjar dansa runt, ändrar sin våglängd efter energinivåerna hos elektronerna i atomerna och atomernas temperatur.
Vad är slutresultatet?
När dessa små festdjur når solens yta har de mest förändrats till:
- Synligt ljus (typ G-stjärna)
- Ultraviolett ljus
- Infrarött ljus
- Små mängder röntgen
- mikrovågsugnar
- Radiovågor
Alla dessa är former av elektromagnetisk strålning, som i princip bara är ljus, som består av fotoner.
Solen är en stjärna av G-typ
Vad är en G-Type Star?
- Stjärnor av G-typ är medelstora stjärnor som avger mestadels synligt ljus, med lite röntgenstrålar, ultraviolett, infrarött, mikrovågor och radiovågor som kastas in för gott.
- De är som stjärnornas guldlock – inte för varma, inte för kalla, men precis lagom!
- Dessa stjärnor klassificeras baserat på det ljus de sänder ut, och de som liknar solen är märkta med typ "G".
Vad betyder detta för oss?
- Vi har tur att solen är en stjärna av G-typ, eftersom dess elektromagnetiska strålning mestadels är synligt ljus, vilket är säkert för oss människor.
- Jordens atmosfär absorberar de farligare röntgenstrålarna och ozonskiktet blockerar det ultravioletta ljuset.
- Det infraröda ljuset känns som värme, och mikrovågorna och radiovågorna bär musik genom rymden.
Varför är himlen blå?
- Solen är en G2-stjärna, vilket betyder att den har en genomsnittlig yttemperatur på 5,780 XNUMX K, vilket ger den en vitaktig färg.
- Jordens atmosfär sprider det kortare våglängden violett och blått ljus, vilket gör att himlen ser blå ut.
- Det återstående ljuset får solen att se gul ut.
Andra typer av stjärnor
- Typ O-stjärnor är de största och hetaste stjärnorna, och de avger mestadels ultraviolett ljus.
- Typ M-stjärnor är de minsta och coolaste stjärnorna, och de utstrålar mestadels infrarött ljus.
- Proxima Centauri är en stjärna av typ M och den närmaste stjärnan till solen, belägen 4 ljusår bort.
- Genom att analysera ljuset som sänds ut av en stjärna kan vi lära oss mycket om det.
Slutsats
Sammanfattningsvis är solen en otrolig energikälla som värmer oss och förser oss med ljus. Det är fantastiskt att tänka på att samma energi som värmer upp Death Valley till 134°F (56.7°C) också kan ge oss en mild värme som vi kan njuta av. För att få ut det mesta av solens energi, kom ihåg att bära solskyddsmedel, håll dig hydrerad och njut av att vara utomhus! Och glöm inte den viktigaste regeln av alla: titta aldrig direkt mot solen, annars kommer du att se stjärnor!
