¿Por qué el sol brilla tanto? ¿Por qué brilla el sol? Otra estrella en el cielo

¿Por qué brilla el sol? Probablemente todos los padres se han topado con la curiosidad de sus hijos, que están dispuestos a hacer mil y una preguntas al día. Enseñar a su hijo a observar ambiente, el bebé tenía una pregunta: ¿por qué arde el sol y qué pasaría si dejara de iluminar? Parece que todo adulto conoce preguntas sencillas y sus respuestas.

Pero no siempre podemos responderlas de forma precisa y correcta. Mucho historias interesantes, los hechos se pueden encontrar en enciclopedias y en la inmensidad de la World Wide Web. Recordemos del curso de astronomía de la escuela que el Sol es muchas veces más grande que la Tierra en términos de masa y tamaño. Se compone de hidrógeno (principalmente) y helio.

Alrededor del día cuerpo celestial Hay muchas leyendas y mitos diferentes entre cada nación. En la antigüedad, lo consideraban el Dios de la luz y lo adoraban, le dedicaban canciones y realizaban rituales. Por ejemplo, lo llamaban Yarilo, en Antiguo Egipto– Ra, Grecia – Helios en un carro dorado, en Australia – la imagen de una niña sentada en un árbol, los antiguos eslavos llamaban las cuatro caras de dios – Khorsu, Yarilo, Jadbog, Svarog.

Una leyenda dice que su luz y calor se deben a la quema constante de carbón, pero ¿cuánto carbón hay que quemar? Según los antiguos mitos del pueblo egipcio, Ra navega diariamente en un barco a lo largo del Nilo durante el día, y lucha en el inframundo por la noche, regresando victorioso por la mañana. Los griegos pintaron a Helios con un casco dorado y lo consideraban un residente del Olimpo.

Los pueblos de África compararon todos los fenómenos de origen desconocido con diferentes partes del cuerpo humano. Según ellos, con las axilas luminosas controlaba los intervalos de tiempo. Suelta su mano, empieza a oscurecer, se acuesta y llega la noche. Los hindúes, los habitantes de la India, deificaron a Surya como sanador y guardián de las puertas del cielo. Su principal atributo es un carruaje con siete caballos. Además de los mitos, las personas supersticiosas han inventado signos relacionados específicamente con el color del sol.

Ha pasado mucho tiempo y los científicos han hecho muchos descubrimientos. Por ejemplo, demostraron que el Sol es una estrella y no un satélite de nuestra Tierra. La estrella del día juega el papel más importante en el planeta Tierra. La vida no solo de una persona, sino también de todos los seres vivos que la rodean depende de sus rayos y calidez. Hace mucho tiempo, nuestros antepasados ​​notaron que por la mañana sale el sol, se vuelve cálido y luminoso.

Nuestro planeta está ubicado en el sistema solar, por lo tanto, el sol es el centro de este sistema. Y cada planeta hace su revolución a su alrededor, siguiendo su eje. Si un planeta en el sistema solar es de Estado sólido, entonces la estrella llamada Sol es una bola gaseosa.

Como todas las estrellas, el Sol es una acumulación de polvo y gas, debido a reacciones que ocurren constantemente dentro del núcleo de conversión de hidrógeno en helio a temperaturas muy altas. Todo este proceso va acompañado de la emisión de luz que vemos. Durante el día, los rayos del sol iluminan toda la tierra, calentando a la población de diferentes continentes en diferentes momentos.

¿Por qué brilla el sol durante el día?

El sol radiante nos sonríe por la mañana. Cuando la ciencia no estaba desarrollada y la astronomía como ciencia era desconocida, la gente simplemente observaba los cuerpos celestes. Y una vez descubrieron que cuando una luminaria sale, llega el día, y cuando se pone, la noche. Se compusieron varias leyendas sobre la luz del día y se les dieron varios nombres.

Se intentó descubrir por qué solo ocurre durante el día. Al explicar el movimiento de la deidad Ra (personificada del dios sol), Egipto compuso una hermosa leyenda. Por la mañana nadó a lo largo del río, llevando consigo paz y tranquilidad. Por la noche bajó al calabozo, libró una batalla y venció, regresando al día siguiente, regalando un nuevo amanecer.

Después de mucho tiempo, los científicos han refutado no pocos hechos. Demostraron que el Sol es una estrella y que todos los planetas de su sistema giran a su alrededor. Es la estrella más brillante y más grande en relación a los planetas más cercanos al planeta azul.

Entonces, ¿por qué el sol brilla durante el día y no durante la noche, y si es una estrella, entonces por qué no la vemos en el cielo nocturno? Las respuestas a estas preguntas son muy simples. El planeta no sólo gira alrededor del Sol, sino que gira alrededor de su propio eje. Que llegue la mañana o la noche depende de hacia qué lado se gira hacia la fuente de luz. Su ascenso depende de la rotación de la Tierra.

Nuestra mañana llega y nuestro día comienza cuando el sol aparece en el horizonte. Durante el día no podemos observar las estrellas nocturnas en el cielo, esto se debe a que los rayos del sol se dispersan, eclipsando su parpadeo desvaído.

¿Por qué el sol brilla intensamente?

Para los humanos, el tema del espacio, los cuerpos celestes y el universo siempre quedará incompleto. Ha cautivado a la gente con su oscuridad y misterio durante miles de años. Científicos de diferentes épocas intentaron desentrañar el misterio del día y la noche. Se nos ocurrió varias maneras observaciones de los movimientos de los cuerpos en el cielo, creó un observatorio y un telescopio y conquistó el espacio. Todas las acciones anteriores no ayudaron a una persona a acercarse a la principal fuente de vida. Se ha estudiado la superficie de la Luna, pero no es posible volar hasta el Sol.

De días soleados De ello depende no sólo el clima favorable, el buen humor, sino en general todo el sustento vital de los organismos vivos. Se ha demostrado que el Sol es gaseoso. Esto se evidencia por la temperatura dentro del núcleo. Su superficie está cubierta por altas temperaturas, por lo que se producen diversas reacciones de transformación. Las reacciones termonucleares requieren grandes cantidades de energía.

Por lo tanto, vemos un pequeño círculo en el cielo diurno, que calienta todo a nuestro alrededor y da vida. Hoy en día, el mundo no conoce ni un solo metal, ni una sola sustancia, ni una sola materia que pueda tolerar temperaturas de varios miles de grados Celsius.

Nadie sabe cuánto tiempo brillará tecnologías modernas Se supone que las reservas de hidrógeno deberían durar varios miles de millones de años, pero nadie lo sabe con certeza. Durante el proceso de combustión no solo se expanden sustancias físicas, sino también químicas. Las mentes de la ciencia han propuesto una versión de que cuando las reservas de hidrógeno y helio comiencen a agotarse, el núcleo se encogerá, la superficie se expandirá, se producirá una explosión y morirá. Lucero, convirtiéndose en la niebla. La actividad vital de todos los seres vivos se detendrá.

La actividad vital de toda la vida en la Tierra está sustentada por la luz solar. Es una fuente de calidez, crecimiento, desarrollo. Durante muchos siglos, la humanidad se ha preguntado de dónde viene el poder infinito de la luminaria. En particular, ¿qué causa este brillo y cuánto durará?

Suposiciones fallidas sobre el brillo del sol

Durante siglos, las mentes científicas estuvieron seguras de que el Sol es muy denso, está compuesto de material combustible y arde constantemente. Pero se sabe que ningún metal, piedra u otra sustancia puede hacer esto indefinidamente. El fuego se apagará algún día.

La edad de la estrella candente ya se ha establecido desde hace mucho tiempo. Ha estado iluminando el sistema planetario a su alrededor durante muchos miles de millones de años (mucho antes de la aparición del primer hombre). Sólo la temperatura de la superficie es de 6000 grados. Queda claro que la “mecha” no sería suficiente para hoy. Debería haberse quemado hasta los cimientos.

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Otros hombres de ciencia buscaron el secreto de la luz constante en las interminables colisiones de un cuerpo celeste con los millones de meteoritos que atrae. Pero esta teoría también resultó ser incorrecta. Según estrictos cálculos matemáticos, la masa de los meteoritos superó significativamente la masa del Sol durante los miles de millones de años de historia de su existencia. Habría sido destruido por bombarderos similares.

: La distancia de la Tierra al Sol es de 150 millones de kilómetros en promedio. La luz del sol lo atraviesa en 8,3 minutos.

Se han difundido versiones sobre la atracción excesiva de las partículas solares, lo que provoca una compresión del volumen de la estrella luminosa. Pero cada vez se revelaron nuevos defectos.

Sólo a principios del siglo pasado los físicos dirigieron su atención a estructura interna y procesos asociados a sus características.

El Sol es una bola gaseosa caliente cuya masa es más de 1,3 millones de veces la de la Tierra. En el centro hay un núcleo cuya temperatura supera los 15.000.000 grados. Realiza la función reactor nuclear. Desde allí hasta la superficie, se distinguen varias zonas: transferencia radiativa, convectiva, fotosfera, cromosfera, corona. La composición del Sol incluye:

• hidrógeno (74%)
• helio (25%)
• otros 60 ítems (aproximadamente el 1%).

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Resplandor del sol

Cada segundo, se quema hidrógeno más ligero en el centro, lo que lo convierte en helio pesado. Para formar 1 núcleo de helio se requiere la fusión de 4 núcleos de hidrógeno. Este proceso es idéntico a las reacciones en bomba atómica, solo que más lento. Y se llama fusión termonuclear.

El sol es la fuente y motor de toda la vida en la tierra. Dio calor y luz miles de millones de años antes de la existencia del hombre, y seguirá dándolos durante otros mil millones. ¿De dónde viene este poder? ¿Qué procesos ocurren en nuestra estrella que le permiten liberar una cantidad tan grande de energía? ¿Hasta cuándo seguirá brillando nuestro sol? En promedio, la cantidad de radiación que emana de cada metro cuadrado superficie solar, es de 62 mil kilovatios, emitiendo tanta luz como la que podrían producir 5 millones de bombillas de 100 vatios... ¡Y esto ha estado sucediendo durante miles de millones de años!

Las mejores mentes han estado luchando con estas cuestiones desde mediados del siglo XIX, cuando los físicos formularon las leyes de conservación de la energía. La primera versión fue propuesta por Robert Mayer, quien sugirió que el Sol brilla debido al constante bombardeo de su superficie por meteoritos. Esta hipótesis fue rechazada, ya que cálculos simples muestran que para mantener la luminosidad del Sol en el nivel actual, es necesario que cada segundo caigan sobre él meteoritos con un peso total de 2∙10 15 kg. En el transcurso de un año, esto ascenderá a 6∙10 22 kg, y durante la vida del Sol, a lo largo de 5 mil millones de años: 3∙10 32 kg. La masa del Sol es M = 2∙10 30 kg, por lo tanto, durante cinco mil millones de años, debería haber caído sobre el Sol materia 150 veces más de la masa del Sol.

La segunda hipótesis se debió a Helmholtz y Kelvin. Sugirieron que el Sol irradia debido a la compresión entre 60 y 70 metros al año. El motivo de la compresión es la atracción mutua de las partículas solares, por lo que esta hipótesis se llama contracción. Sin embargo, si hacemos un cálculo de acuerdo con esta hipótesis, entonces la edad del Sol se limita a 20 millones de años, lo que contradice los datos modernos obtenidos del análisis de la desintegración radiactiva de elementos en muestras geológicas del suelo de la Tierra y del suelo de la luna.

La tercera hipótesis sobre posibles fuentes de energía solar fue expresada por James Jeans a principios del siglo XX. Presentó la versión de que los elementos radiactivos pesados ​​se desintegran en las profundidades del Sol y se emite energía. Sin embargo, los cálculos muestran que una estrella compuesta exclusivamente de uranio no liberaría suficiente energía para producir la luminosidad del Sol observada. Pero en la Galaxia hay estrellas cuya luminosidad es muchas veces mayor que la luminosidad del Sol.

En 1920, el destacado astrónomo inglés Arthur Eddington (1882-1944) sugirió por primera vez que la fusión termonuclear podría ser una fuente de energía solar. Esta hipótesis fue desarrollada en 1935 por Hans Bethe. Sugirió que la fuente de energía solar podría ser la reacción termonuclear de convertir hidrógeno en helio. Por esto, por cierto, Bethe recibió el Premio Nobel en 1967.

La composición química del Sol es aproximadamente la misma que la de la mayoría de las demás estrellas. Aproximadamente el 75% es hidrógeno, el 25% es helio y menos del 1% son todos los demás. elementos químicos(principalmente carbono, oxígeno, nitrógeno, etc.). Inmediatamente después del nacimiento del Universo, no hubo ningún elemento "pesado". Todos ellos, es decir Elementos más pesados ​​que el helio, e incluso muchas partículas alfa, se formaron durante la "quema" de hidrógeno en las estrellas durante la fusión termonuclear. La vida útil característica de una estrella como el Sol es de diez mil millones de años.

Las reacciones termonucleares ocurren sólo a temperaturas superiores a los 10 millones de grados. Una temperatura tan alta sólo puede prevalecer en la región “central” del Sol, con un radio igual a aproximadamente una cuarta parte del solar. La energía de este reactor termonuclear autocontrolado se libera en forma de fuertes rayos gamma.

La “fuga” de radiación desde el centro del Sol hacia la superficie se produce de forma extremadamente lenta. En este caso, en el proceso de transferencia de energía de una capa a otra, los cuantos gamma se trituran. Primero se convierten en cuantos de rayos X, luego en radiación ultravioleta... Pasarán unos 10 millones de años hasta que los rayos gamma nacidos en las entrañas de la estrella emerjan de ella en forma de fotones de luz visible. Así, la luz que emite el Sol hoy se generó a finales del período Terciario, es decir, mucho antes de que el hombre moderno apareciera en la Tierra.

La principal fuente de energía es el ciclo protón-protón, una reacción muy lenta (tiempo característico 7,9∙10 9 años), ya que se debe a una interacción débil. Su esencia es que un núcleo de helio se forma a partir de cuatro protones. En este caso se liberan un par de positrones y un par de neutrinos, además de 26,7 MeV de energía. El número de neutrinos emitidos por el Sol por segundo está determinado únicamente por la luminosidad del Sol. Dado que cuando se liberan 26,7 MeV nacen 2 neutrinos, la tasa de emisión de neutrinos es: 1,8∙10 38 neutrinos/s.

Una prueba directa de esta teoría es la observación de neutrinos solares. Los neutrinos de alta energía (boro) se detectan en experimentos con cloro-argón (experimentos de Davis) y muestran consistentemente una falta de neutrinos en comparación con el valor teórico del modelo estándar del Sol. Los neutrinos de baja energía que surgen directamente en la reacción pp se registran en experimentos con galio-germanio (GALLEX en Gran Sasso (Italia - Alemania) y SAGE en Baksan (Rusia - EE. UU.)); también están “desaparecidos”.

Según algunas suposiciones, si los neutrinos tienen una masa en reposo diferente de cero, son posibles oscilaciones (transformaciones) de diferentes tipos de neutrinos (el efecto Mikheev – Smirnov – Wolfenstein) (hay tres tipos de neutrinos: electrones, muones y tauones) . Porque Dado que otros neutrinos tienen secciones transversales de interacción con la materia mucho más pequeñas que los electrones, el déficit observado se puede explicar sin cambiar el modelo estándar del Sol, construido sobre la base de todo el conjunto de datos astronómicos.

Se estima que cada segundo el Sol procesa unos 600 millones de toneladas de hidrógeno. Las reservas de combustible de hidrógeno durarán otros cinco mil millones de años, después de los cuales se convertirá gradualmente en una enana blanca.

Las partes centrales del Sol se contraerán, se calentarán, y el calor transferido a la capa exterior provocará su expansión hasta tamaños monstruosos en comparación con los modernos: el Sol se expandirá tanto que absorberá a Mercurio, Venus y consumirá " combustible” cien veces más rápido que en la actualidad. Esto conducirá a un aumento del tamaño del Sol; ¡Nuestra estrella se convertirá en una gigante roja, cuyo tamaño será comparable a la distancia de la Tierra al Sol! La vida en la Tierra en ese momento debe haber encontrado un nuevo lugar o forma.

Afortunadamente, este proceso se producirá de forma gradual y tardará aproximadamente entre 100 y 200 millones de años. Cuando la temperatura de la parte central del Sol alcance los 100.000.000 K, el helio también comenzará a arder, convirtiéndose en elementos pesados, y el Sol entrará en la etapa de complejos ciclos de compresión y expansión. En la última etapa, nuestra estrella perderá su capa exterior y el núcleo central tendrá una densidad y un tamaño increíblemente altos, como el de la Tierra. Pasarán unos cuantos miles de millones de años más y el Sol se enfriará y se convertirá en una enana blanca.

El cuarto estado de la materia.
Sexta parte. Por qué brilla el sol

¿Por qué brilla el sol? Hoy en día se conoce exactamente la misma respuesta a esta pregunta. El sol brilla porque en sus profundidades, como resultado de la reacción termonuclear de convertir 4 protones (núcleos de átomos de hidrógeno) en un núcleo de helio, queda energía libre (ya que la masa del núcleo de helio es menor que la masa de cuatro protones). , que se emite en forma de fotones. Los fotones en el rango visible son la luz del sol que vemos.

Ahora especulemos e imaginemos el camino que han tomado los científicos. Y al mismo tiempo, pensemos en lo que sucederá cuando el hidrógeno se queme por completo en el Sol. ¿Se apagará definitivamente? Le recomendamos que lea el artículo hasta el final; allí se hace una suposición muy interesante.

Supongamos que el Sol quema el combustible más calorífico de todos los tipos: el carbono más puro, que arde completamente, sin cenizas. Hagamos un cálculo simple. Se sabe cuánto calor envía este "fuego" a la Tierra. El sol es un globo, por lo que emite calor uniformemente en todas direcciones. Conociendo los tamaños de la Tierra y el Sol, no es difícil calcular que para mantener el flujo de calor del Sol, ¡cada segundo deben arder alrededor de 12 mil millones de toneladas de carbón! La cifra es enorme a escala terrestre, pero para el Sol, que es más de trescientas mil veces más pesado que la Tierra, esta cantidad de carbón es pequeña. Y, sin embargo, todo este carbón que hay en el Sol tendría que arder en sólo seis mil años. Pero los datos de muchas ciencias (geología, biología, etc.) indican de manera irrefutable que el brillante Sol ha estado calentando e iluminando nuestro planeta durante al menos varios miles de millones de años.

Había que rechazar la idea de que el sol arde con carbón. Pero tal vez existan tales reacciones químicas, en el que se libera aún más calor que al quemar carbón? Supongamos que existen. Pero incluso estas reacciones podrían prolongar la vida del Sol mil, dos mil años, incluso duplicarla, pero no más.

Pero si el Sol no es capaz de abastecerse de combustible durante mucho tiempo, ¿quizás el espacio exterior lo haga desde fuera? Se ha sugerido que constantemente caen meteoritos sobre el Sol. Ya hemos dicho que cuando los meteoritos se acercan a la Tierra, debido al frenado en atmósfera terrestre, a menudo se queman por completo, calentando el aire a lo largo del camino. ¿Por qué no suponer que no hay atmósfera alrededor del Sol, que los meteoritos se frenan directamente en la materia solar y que ésta se calienta a altas temperaturas?

Volvamos nuevamente a los cálculos. ¿Cuántos meteoritos deben caer sobre el Sol para asegurar su combustión a largo plazo? El cálculo da una cifra absolutamente increíble: incluso si el peso de todos los meteoritos que cayeron sobre el Sol fuera igual al peso del Sol mismo, éste brillaría sólo durante aproximadamente un millón de años.

Pero tal vez alguna vez una cantidad tan grande de meteoritos cayó sobre el Sol, lo calentó a una temperatura enorme y ahora el Sol se está enfriando lentamente. ¡Nada como esto! Hay mucha evidencia de que el Sol brilló y calentó hace mil millones, un millón y mil años, tal como lo hace hoy. Por tanto, el segundo supuesto también falla.

La asombrosa constancia de la actividad solar también enterró la tercera y más tentadora suposición sobre la causa de la "quema" del Sol. Todo se redujo a lo siguiente. Consuegro gravedad universal todos los cuerpos se acercan entre sí. La Tierra es atraída por el Sol y se mueve a su alrededor. La piedra es atraída por la Tierra y cae sobre ella si se suelta de las manos.

Imaginemos que el Sol es una especie de enorme recipiente con gas. Las moléculas de este gas, sometidas a la acción de atracción mutua, a pesar de las colisiones que las alejan, deben atraerse y acercarse progresivamente. El sol en su conjunto se encogería, la presión del gas en él aumentaría y esto conduciría a un aumento de la temperatura y a la liberación de calor.

Si suponemos que al cabo de 100 años el diámetro del Sol disminuye sólo unos pocos kilómetros, entonces este fenómeno podría explicar completamente la emisión de radiación solar. Sin embargo, una reducción tan lenta no puede detectarse mediante instrumentos astronómicos.

Pero hay un “dispositivo” que funciona durante mucho más tiempo. Este dispositivo es la Tierra misma. Durante su existencia, el Sol tendría que encogerse decenas de veces: desde un tamaño muchas veces mayor que la longitud de toda la Tierra. sistema solar, a los modernos. Esta compresión sin duda afectaría. Sin embargo, la historia de la Tierra no conoce nada parecido. Sabe de grandes desastres geológicos en los que murieron personas. Las montañas mas altas, nacieron nuevos océanos y continentes enteros, pero todo esto puede explicarse completamente por la actividad de la propia Tierra, y no por el Sol.

Entonces, las tres hipótesis mencionadas sobre las razones de la "quema" del Sol resultaron insostenibles. La ciencia, que logró explicar muchos de los fenómenos más complejos de la Tierra, se rindió durante mucho tiempo ante el misterio de la actividad del Sol. Ahora ha quedado claro que la solución a este enigma no debe buscarse en las profundidades del espacio, sino en las profundidades del Sol.

Y aquí la ciencia de lo supergrande, la astronomía, acudió en ayuda de la ciencia de lo superpequeño, la física del núcleo atómico.

La gente entendió hace mucho tiempo que sin el Sol la vida en la Tierra no existiría, porque él era exaltado, era adorado y, cuando se celebraba el día del Sol, a menudo se hacían sacrificios humanos. Lo observaron y, creando observatorios, resolvieron preguntas tan simples a primera vista sobre por qué el Sol brilla durante el día, cuál es la naturaleza inherente de la luminaria, cuándo se pone el Sol, por dónde sale, qué objetos hay alrededor del Sol y planificaron sus actividades en base a los datos obtenidos.

Los científicos no tenían idea de que en la única estrella del sistema solar hay estaciones muy similares a la “temporada de lluvias” y a la “temporada seca”. La actividad del Sol aumenta alternativamente en los hemisferios norte y sur, dura once meses y disminuye durante el mismo tiempo. Junto al ciclo de once años de su actividad, la vida de los terrícolas depende directamente, ya que en este momento se emiten potentes campos magnéticos desde las entrañas de la estrella, provocando perturbaciones solares peligrosas para el planeta.

Algunos se sorprenderán al saber que el Sol no es un planeta. El sol es una enorme y luminosa bola de gases, en cuyo interior se producen constantemente reacciones termonucleares que liberan energía que produce luz y calor. Es interesante que tal estrella no existe en el sistema solar y, por lo tanto, atrae hacia sí todos los objetos más pequeños que se encuentran en su zona de gravedad, como resultado de lo cual comienzan a girar alrededor del Sol a lo largo de una trayectoria.

Naturalmente, en el espacio el Sistema Solar no se ubica solo, sino que forma parte de la Vía Láctea, una galaxia que es un enorme sistema estelar. El Sol está separado del centro de la Vía Láctea por 26 mil años luz, por lo que el movimiento del Sol alrededor de él es de una revolución cada 200 millones de años. Pero la estrella gira alrededor de su eje en un mes y, aun así, estos datos son aproximados: es una bola de plasma cuyos componentes giran a diferentes velocidades y, por lo tanto, es difícil decir exactamente cuánto tiempo tarda una rotación completa. Así, por ejemplo, en la región del ecuador esto sucede en 25 días, en los polos, 11 días más.

De todas las estrellas conocidas hoy en día, nuestro Sol ocupa el cuarto lugar en términos de brillo (cuando una estrella exhibe actividad solar, brilla más que cuando se apaga). Por sí sola, esta enorme bola de gas es blanca, pero debido a que nuestra atmósfera absorbe ondas de corto espectro y los rayos del Sol se dispersan en la superficie de la Tierra, la luz del Sol se vuelve amarillenta y solo se puede ver el color blanco. en un día claro y bonito con el cielo azul de fondo

Al ser la única estrella del Sistema Solar, el Sol es también la única fuente de su luz (sin contar las estrellas muy lejanas). A pesar de que el Sol y la Luna son los objetos más grandes y brillantes del cielo de nuestro planeta, la diferencia entre ellos es enorme. Mientras que el propio Sol emite luz, el satélite de la Tierra, al ser un objeto completamente oscuro, simplemente la refleja (podemos decir que también vemos el Sol de noche cuando la Luna iluminada por él está en el cielo).

El Sol brillaba: una estrella joven, su edad, según los científicos, es de más de cuatro mil quinientos millones de años. Por tanto, se refiere a una estrella de tercera generación, que se formó a partir de restos de estrellas previamente existentes. Se le considera con razón el más objeto grande Sistema solar, ya que su peso es 743 veces mayor que la masa de todos los planetas que giran alrededor del Sol (nuestro planeta es 333 mil veces más ligero que el Sol y 109 veces más pequeño que él).

Atmósfera del sol

Dado que los indicadores de temperatura capas superiores El sol supera los 6 mil grados centígrados, cuerpo solido no es: con tal alta temperatura cualquier piedra o metal se transforma en gas. Los científicos han llegado a estas conclusiones recientemente, ya que anteriormente los astrónomos habían sugerido que la luz y el calor emitidos por una estrella son el resultado de la combustión.

Cuanto más observaban los astrónomos el Sol, más claro se volvía: su superficie se ha calentado hasta el límite durante varios miles de millones de años y nada puede arder durante tanto tiempo. Según una de las hipótesis modernas, dentro del Sol ocurren los mismos procesos que en una bomba atómica: la materia se convierte en energía y, como resultado de reacciones termonucleares, en hidrógeno (su participación en la composición de la estrella es aproximadamente del 73,5%). se transforma en helio (casi el 25%).

Los rumores de que el Sol en la Tierra tarde o temprano se apagará no carecen de fundamento: la cantidad de hidrógeno en el núcleo no es ilimitada. A medida que arde, la capa exterior de la estrella se expandirá, mientras que el núcleo, por el contrario, se encogerá, como resultado de lo cual la vida del Sol terminará y se transformará en una nebulosa. Este proceso no comenzará pronto. Según los científicos, esto sucederá no antes de cinco a seis mil millones de años.

Sobre estructura interna, entonces como la estrella es una bola gaseosa, lo único que tiene en común con un planeta es la presencia de un núcleo.

Centro

Es aquí donde ocurren todas las reacciones termonucleares, generando calor y energía que, sin pasar por todas las capas posteriores del Sol, lo dejan en la forma. luz de sol Y energía cinética. El núcleo solar se extiende desde el centro del Sol hasta una distancia de 173.000 km (aproximadamente 0,2 radios solares). Curiosamente, en el núcleo la estrella gira alrededor de su eje mucho más rápido que en las capas superiores.

Zona de transferencia radiativa

Los fotones que salen del núcleo en la zona de transferencia radiativa chocan con partículas de plasma (gas ionizado formado a partir de átomos neutros y partículas cargadas, iones y electrones) e intercambian energía con ellas. Hay tantas colisiones que a veces se necesitan alrededor de un millón de años para que un fotón atraviese esta capa, y esto a pesar de que la densidad del plasma y su temperatura en el límite exterior disminuyen.

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Entre la zona de transferencia radiativa y la zona convectiva hay una capa muy delgada donde se produce la formación. campo magnético- líneas eléctricas campo electromagnetico son arrastrados por los flujos de plasma, aumentando su tensión. Hay muchas razones para creer que aquí el plasma cambia significativamente su estructura.

Zona convectiva

Cerca de la superficie solar, la temperatura y la densidad de la materia se vuelven insuficientes para que la energía solar se transfiera únicamente mediante rerradiación. Por lo tanto, aquí el plasma comienza a girar, formando vórtices, transfiriendo energía a la superficie, mientras que cuanto más cerca del borde exterior de la zona, más se enfría y la densidad del gas disminuye. Al mismo tiempo, las partículas de la fotosfera ubicadas encima de ella, enfriadas en la superficie, pasan a la zona convectiva.

Fotosfera

La fotosfera es la parte más brillante del Sol que se puede ver desde la Tierra en forma de superficie solar (se llama así convencionalmente, ya que un cuerpo formado por gas no tiene superficie, por lo que se clasifica como parte de la atmósfera). ).

En comparación con el radio de la estrella (700 mil km), la fotosfera es una capa muy delgada con un espesor de 100 a 400 km.

Es aquí donde, durante la actividad solar, se libera energía luminosa, cinética y térmica. Dado que la temperatura del plasma en la fotosfera es más baja que en otros lugares y hay una fuerte radiación magnética, en ella se forman manchas solares, dando lugar al conocido fenómeno de las erupciones solares.

Aunque las erupciones solares no duran mucho, durante este período se libera una cantidad extremadamente grande de energía. Y se manifiesta en forma de partículas cargadas, radiación ultravioleta, óptica, rayos X o gamma, así como flujos de plasma (en nuestro planeta provocan tormentas magnéticas afectando negativamente a la salud de las personas).

El gas en esta parte de la estrella es relativamente delgado y gira de manera muy desigual: su rotación en la región del ecuador es de 24 días, en los polos, de treinta. En las capas superiores de la fotosfera se registran temperaturas mínimas, por lo que de 10 mil átomos de hidrógeno solo uno tiene un ion cargado (a pesar de esto, incluso en esta región el plasma está bastante ionizado).

Atmósfera

La cromosfera es la capa superior del Sol, de 2 mil kilómetros de espesor. En esta capa, la temperatura aumenta bruscamente y el hidrógeno y otras sustancias comienzan a ionizarse activamente. La densidad de esta parte del Sol suele ser baja, por lo que es difícil distinguirla de la Tierra, y sólo se puede ver en caso de eclipse solar, cuando la Luna cubre la capa más brillante de la fotosfera (la cromosfera brilla rojo en este momento).

Corona

La corona es la última capa exterior y muy caliente del Sol, que es visible desde nuestro planeta durante la plena Eclipse solar: Parece un halo radiante. En otras ocasiones es imposible verlo debido a su bajísima densidad y brillo.

Está formado por protuberancias, fuentes de gas caliente de hasta 40 mil kilómetros de altura y erupciones energéticas que se dirigen al espacio a gran velocidad, formando el viento solar, formado por una corriente de partículas cargadas. Es interesante que muchos fenómenos naturales en nuestro planeta estén asociados con el viento solar, por ejemplo, auroras boreales. Cabe señalar que el viento solar en sí es extremadamente peligroso y, si nuestro planeta no estuviera protegido por la atmósfera, destruiría todos los seres vivos.

año terrestre

Nuestro planeta se mueve alrededor del Sol a una velocidad de unos 30 km/s y el período de su revolución completa es igual a un año (la longitud de su órbita es de más de 930 millones de kilómetros). En el punto donde el disco solar está más cerca de la Tierra, nuestro planeta está separado de la estrella por 147 millones de kilómetros, y en el punto más distante, por 152 millones de kilómetros.

El “movimiento del Sol”, visible desde la Tierra, cambia a lo largo de todo el año y su trayectoria se asemeja a la figura de un ocho, estirada a lo largo del eje de la Tierra de norte a sur con una pendiente de cuarenta y siete grados.

Esto sucede debido al hecho de que el ángulo de desviación del eje de la Tierra desde la perpendicular al plano orbital es de aproximadamente 23,5 grados, y dado que nuestro planeta gira alrededor del Sol, los rayos del Sol cambian de ángulo cada día y cada hora (sin contar el ecuador, donde el día es igual a la noche) cae en el mismo punto.

En verano en el hemisferio norte, nuestro planeta está inclinado hacia el Sol y, por tanto, los rayos del Sol iluminan la superficie terrestre con la mayor intensidad posible. Pero en invierno, como la trayectoria del disco solar a través del cielo es muy baja, el rayo del sol incide sobre nuestro planeta en un ángulo más pronunciado y, por tanto, la Tierra se calienta ligeramente.

La temperatura media se establece cuando llega el otoño o la primavera y el Sol se sitúa a la misma distancia con relación a los polos. En este momento, las noches y los días tienen aproximadamente la misma duración, y en la Tierra condiciones climáticas, representando una etapa de transición entre el invierno y el verano.

Estos cambios comienzan a producirse en invierno, después del solsticio de invierno, cuando cambia la trayectoria del Sol en el cielo y comienza a salir.

Por lo tanto, cuando llega la primavera, el Sol se acerca al equinoccio de primavera y la duración del día y la noche se vuelve la misma. En verano, el 21 de junio, día del solsticio de verano, el disco solar alcanza su punto más alto sobre el horizonte.

Día de la Tierra

Si miras el cielo desde el punto de vista de un terrícola en busca de una respuesta a la pregunta de por qué el Sol brilla durante el día y dónde sale, pronto podrás estar convencido de que el Sol sale por el este y su entorno se puede ver en el oeste.

Esto se debe a que nuestro planeta no solo se mueve alrededor del Sol, sino que también gira alrededor de su eje, dando una revolución completa en 24 horas. Si miras la Tierra desde el espacio, puedes ver que, como la mayoría de los planetas del Sol, gira en sentido antihorario, de oeste a este. Al estar en la Tierra y observar dónde aparece el Sol por la mañana, todo se ve en una imagen especular y, por lo tanto, el Sol sale por el este.

Al mismo tiempo, se observa una imagen interesante: una persona, observando dónde está el Sol, parada en un punto, se mueve junto con la Tierra en dirección este. Al mismo tiempo, las partes del planeta que se encuentran en el lado occidental, una tras otra, poco a poco comienzan a iluminarse con la luz del Sol. Entonces. por ejemplo, el amanecer en la costa este de los Estados Unidos se puede ver tres horas antes de que salga el sol en la costa oeste.

El Sol en la vida de la Tierra

El Sol y la Tierra están tan conectados entre sí que difícilmente se puede sobreestimar el papel de la estrella más grande del cielo. En primer lugar, nuestro planeta se formó alrededor del Sol y apareció la vida. Además, la energía del Sol calienta la Tierra, el rayo del Sol la ilumina formando un clima, la enfría por la noche y, cuando sale el Sol, la vuelve a calentar. Qué puedo decir, incluso el aire con su ayuda adquirió las propiedades necesarias para la vida (si no fuera un rayo de sol, sería un océano líquido de nitrógeno que rodearía bloques de hielo y tierra helada).

El Sol y la Luna, al ser los objetos más grandes del cielo, interactúan activamente entre sí, no solo iluminan la Tierra, sino que también influyen directamente en el movimiento de nuestro planeta; un ejemplo sorprendente de esta acción es el flujo y reflujo de las mareas. Están influenciados por la Luna, el Sol juega un papel secundario en este proceso, pero tampoco pueden prescindir de su influencia.

Sol y Luna, Tierra y Sol, aire y el agua fluye, la biomasa que nos rodea, son materias primas energéticas accesibles, constantemente renovables y de fácil uso (se encuentra en la superficie, no es necesario extraerla de las entrañas del planeta, no genera residuos radiactivos y tóxicos) .

Llamar la atención del público sobre la posibilidad de utilizar fuentes de energía renovables, desde mediados de los años 90. El siglo pasado se decidió celebrar el Día Internacional del Sol. Así, cada año, el 3 de mayo, día del Sol, se celebran en toda Europa seminarios, exposiciones y conferencias destinados a mostrar a la gente cómo utilizar el rayo de la luminaria para el bien, cómo determinar el momento en que se pone el sol o amanece. del Sol ocurre.

Por ejemplo, el Día del Sol se puede asistir a programas multimedia especiales, ver enormes áreas de perturbaciones magnéticas y diversas manifestaciones de la actividad solar a través de un telescopio. En el día del Sol, puedes ver varios experimentos físicos y demostraciones que demuestran claramente cuán poderosa es la fuente de energía de nuestro Sol. A menudo, en el Día del Sol, los visitantes tienen la oportunidad de crear reloj de sol y pruébelos en acción.