หัวข้อ: แหล่งพลังงานและโครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์กำลังจะจากไป: อะไรผลักโลกออกไป

นักดาราศาสตร์พยายามวัดระยะทางที่แน่นอนจากโลกถึงดวงอาทิตย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ หนึ่งในปริมาณแรกๆ ที่เรารู้จักนั้นให้ไว้ในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราช Aristarchus of Samos - โดยวิธีการที่ชาวกรีกโบราณนี้เป็นคนแรกที่เสนอระบบ heliocentric มากกว่าระบบ geocentric ของโลก เขาประเมินระยะห่างจากดาวฤกษ์มากกว่าดวงจันทร์ 20 เท่า แน่นอนว่านี่เป็นค่าที่ไม่ถูกต้อง จริงๆ แล้วดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากเรามากกว่าดวงจันทร์มากกว่า 400 เท่า นอกจากนี้ มันยังมีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 400 เท่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมขนาดเชิงมุมที่ปรากฏของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์จึงเท่ากัน นี่เป็นเพียงเรื่องบังเอิญใช่ไหม? คำตอบสามารถพบได้ในบันทึกย่อ “โชคใหญ่”

ในช่วงปลายศตวรรษที่ยี่สิบ นักวิทยาศาสตร์มีความเข้าใจการเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้าดีขึ้นมากแล้ว ด้วยความช่วยเหลือของเรดาร์สมัยใหม่ในการบันทึกการกลับมาของสัญญาณที่สะท้อนจากเรดาร์เหล่านั้น เช่นเดียวกับการสำรวจอวกาศ ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์จึงถูกสร้างขึ้นด้วยความแม่นยำสูง ตัวเลขที่มีอยู่คือ 149,597,870,696 ม. โดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.1 ม. อย่างไรก็ตาม เรื่องราวไม่ได้จบเพียงแค่นั้น

ในปี 2004 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย Gregory Krasinsky และ Victor Brumberg ได้คำนวณอย่างแม่นยำแล้ว แสดงให้เห็นว่าโลกค่อยๆ เคลื่อนตัวออกห่างจากดวงอาทิตย์ อย่างช้าๆ - ไม่เกิน 15 ซม. ต่อปี - แต่ค่อนข้างสำคัญ อะไร "ผลัก" เราให้ออกห่างจากดวงดาวของเรา?

สมมติฐานประการหนึ่งคือดวงอาทิตย์สูญเสียมวลอย่างต่อเนื่อง การปล่อยสสารและพลังงานจำนวนมหาศาล การแผ่รังสี และลมสุริยะออกสู่อวกาศ มันจะ "สว่างขึ้น" และทำให้แรงดึงดูดโน้มถ่วงของมันอ่อนลง อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลใดก็ตาม คำอธิบายนี้ไม่เป็นที่พอใจของนักดาราศาสตร์โดยสิ้นเชิง มีการหยิบยกเวอร์ชันอื่นๆ ออกมา ซึ่งแปลกใหม่กว่ามาก เช่น การเปลี่ยนแปลงของค่าคงที่ความโน้มถ่วงพื้นฐาน (G) ซึ่งเป็นผลมาจากการขยายตัวของจักรวาลหรือแม้แต่สสารมืด สมมติฐานใดยังไม่ได้รับการสนับสนุนขั้นสุดท้าย

และเมื่อไม่นานมานี้ กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยทาคาโฮะ มิอุระ ได้นำเสนอบทความที่พวกเขาหยิบยกเวอร์ชันของตนเองขึ้นมา ในความเห็นของพวกเขา ดวงอาทิตย์และโลก "ผลักกัน" ซึ่งกันและกันภายใต้อิทธิพลของพลังน้ำขึ้นน้ำลง สิ่งเหล่านี้คือแรงที่กระทำต่อวัตถุที่ยื่นออกมาพอสมควรและพบว่าตัวเองอยู่ในสนามโน้มถ่วงที่ไม่สม่ำเสมอ เชื่อกันว่าพลังน้ำขึ้นน้ำลงจะทำให้ดวงจันทร์เคลื่อนตัวออกไปจากเราอย่างค่อยเป็นค่อยไป และความเร็วการหมุนของโลกก็ช้าลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ความจริงก็คือแรงโน้มถ่วงของดาวเทียมสร้างคลื่นยักษ์ที่ด้านข้างของโลกซึ่งหันหน้าไปทางมัน ซึ่งไหลไปด้านหลังดวงจันทร์ที่กำลังหมุนจากตะวันตกไปตะวันออก และตามหลักการแล้วจะสร้างวงกลมเต็มวงในเดือนจันทรคติ

ในเวลาเดียวกันโลก "ใต้" คลื่นนี้ก็หมุนไปด้วยและเร็วกว่าดวงจันทร์มาก (การหมุนเกิดขึ้นต่อวัน) และเป็นผลให้ชายฝั่งตะวันออกของทวีป "วิ่ง" เข้าสู่คลื่นยักษ์อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นคลื่นยักษ์จึงอยู่ข้างหน้าการหมุนของดวงจันทร์เสมอ และมวลของน้ำทั้งหมดนี้ถูกแทนที่จากส่วนตรงที่เชื่อมศูนย์กลางมวลของโลกและดวงจันทร์ แรงดึงดูดของมันสร้างแรงเพิ่มเติมที่กระทำตั้งฉากกับส่วนนี้

แรงขึ้นน้ำลงนี้ทำให้เกิดการเร่งความเร็วเล็กน้อยของดวงจันทร์ในการหมุนรอบตัวเอง ซึ่งตามกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม จะทำให้การหมุนของโลกช้าลง และแน่นอนว่าดวงจันทร์เองก็เพิ่มความเร็วเพิ่มโมเมนตัมและเคลื่อนไปสู่วงโคจรที่สูงขึ้น ทุกปีมันจะเคลื่อนตัวออกห่างจากเราประมาณ 4 ซม. และดาวเคราะห์ดวงนี้เองก็ใช้เวลานานกว่านั้นประมาณ 0.000017 วินาทีในการปฏิวัติเต็มรูปแบบ

ตามที่ทาคาโฮะ มิอุระและเพื่อนร่วมงานของเขา กองกำลังเดียวกันนี้ทำให้ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้น ไม่ว่าโลกจะเล็กแค่ไหนเมื่อเปรียบเทียบกับดาวฤกษ์ แต่ก็ยังทำให้เกิด "คลื่นยักษ์" อยู่ในนั้น นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าผลกระทบนี้ ซึ่งคล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นในระบบโลก-ดวงจันทร์ ควรจะชะลอการหมุนรอบดวงอาทิตย์ลงประมาณ 0.00003 วินาทีต่อปี และด้วยเหตุนี้ ดาวเคราะห์ของเราจึงเคลื่อนตัวออกห่างจากดาวฤกษ์ของเรา

พระอาทิตย์เปรียบเสมือนเหรียญ” ชายขี้เหนียวบ่น
ไม่สิ กระทะ! - คนตะกละร้องไห้
“ไม่ใช่ มันเป็นขนมปัง” คนทำขนมปังกล่าว
เข็มทิศ” กะลาสีพูดด้วยความมั่นใจ
นักดาราศาสตร์ประกาศดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์
ใจดี - ผู้ฝันตัดสินใจ

เรื่อง: แหล่งพลังงานและโครงสร้างภายใน

เป้า: พิจารณาแหล่งที่มาของพลังงานจากดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ (วัฏจักรโปรตอน-โปรตอน) และโครงสร้างภายในของดาวฤกษ์

งาน :
1. เกี่ยวกับการศึกษา: แนะนำแนวคิด: ดวงอาทิตย์เป็นลูกบอลพลาสมาร้อน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ข้อบกพร่องของมวล วัฏจักรโปรตอน-โปรตอน พิจารณาความเป็นไปได้ในการคำนวณพารามิเตอร์ของโครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์โดยใช้แนวคิดเชิงฟิสิกส์และคณิตศาสตร์เบื้องต้น ให้แนวคิดเกี่ยวกับเฮลิโอซิสวิทยา
2. การให้ความรู้: เพื่อส่งเสริมให้เกิดความคิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลในธรรมชาติ (โดยใช้ตัวอย่างการพิจารณาห่วงโซ่ปรากฏการณ์ - จากการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนเป็นนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียมในส่วนลึกของดวงอาทิตย์ไปจนถึง การส่องสว่างและความร้อนของโลกด้วยแสงและความร้อนของดวงอาทิตย์) ย้ำว่าดวงอาทิตย์จะมีความสว่างเท่าเดิมเมื่อหลายพันล้านปี ใช้ตัวอย่างการไขปริศนาเกี่ยวกับแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ สาธิตการรับรู้ของโลกและกฎของโลก เน้นความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมากต่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของการค้นพบฮีเลียมในดวงอาทิตย์และแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์แสนสาหัส
3. พัฒนาการ: เน้นสิ่งสำคัญในหัวข้อของบทเรียน: ดวงอาทิตย์เป็นเทห์ฟากฟ้าที่ส่องสว่างได้เองซึ่งเปล่งแสงและความร้อนซึ่งแตกต่างจากดาวเคราะห์และดาวเทียม ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง เพื่อให้นักเรียนสนใจในสถานการณ์ปัญหาที่เกี่ยวข้อง โดยใช้ตัวอย่างแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ แสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่แยกไม่ออกระหว่างปรากฏการณ์ของจุลภาคและจักรวาลมหภาค

ทราบ:
ระดับ 1(มาตรฐาน) - มีแนวคิดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดพลังงานที่ไม่สิ้นสุดของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายใน
ระดับที่สอง- มีความคิดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดพลังงานที่ไม่สิ้นสุดของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายใน และวิธีการถ่ายโอนพลังงานจากส่วนลึกสู่พื้นผิว
สามารถ:
ระดับ 1(มาตรฐาน) - คำนวณพลังงานโดยใช้สูตรของไอน์สไตน์
ระดับที่สอง- คำนวณพลังงานโดยใช้สูตรไอน์สไตน์ พารามิเตอร์ความดันและอุณหภูมิโดยประมาณพร้อมความลึก

อุปกรณ์: ตาราง: ดวงอาทิตย์ โครงสร้างของดวงอาทิตย์ แผนผังของปฏิกิริยาแสนสาหัส ซีดี - "Red Shift 5.1" พีเคแซดเอ็น. กราฟิกจาก TsOR (ด้านล่าง) เพื่อให้เกิดแนวคิดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดพลังงานที่ไม่สิ้นสุดของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายใน มีความคิดเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดพลังงานที่ไม่สิ้นสุดของดวงอาทิตย์ โครงสร้างภายใน และวิธีการถ่ายโอนพลังงานจากภายในสู่พื้นผิว

การเชื่อมต่อแบบสหวิทยาการ: ฟิสิกส์ (ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์, อนุภาคมูลฐาน, ข้อบกพร่องของมวล, บทบาทของฮีเลียมในฟิสิกส์อะตอม, การแตกตัวเป็นไอออนของอะตอม ฯลฯ ), เคมี (องค์ประกอบของตารางธาตุ Mendeleev - ไฮโดรเจนและฮีเลียม, a.m.u. ), คณิตศาสตร์ (การคำนวณที่จำเป็นในการแก้ปัญหางาน) ).

ระหว่างเรียน:

ฉัน แบบสำรวจนักศึกษา

ที่กระดานดำ:	1. โครโมสเฟียร์ 2. โฟโตสเฟียร์ 3. Solar Corona และกิจกรรม 4. ปัญหาข้อที่ 3 (หน้า 118 วัตถุ Ø = 45,000 กม. สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่จะมองไม่เห็นจุดที่มีขนาดเท่าโลก)
พักผ่อน:	คุณเห็นอะไรบนดวงอาทิตย์ผ่านกล้องโทรทรรศน์? [จุด คบไฟ ความโดดเด่น] ทิศทางการหมุนของดวงอาทิตย์เป็นอย่างไร? [ต่อการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์] Solar Parallax คืออะไร? ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่กว่าโลกกี่ครั้ง [109 ครั้ง] อุณหภูมิที่แท้จริงของดวงอาทิตย์คือเท่าใด? . เหตุใดจุดบนดวงอาทิตย์จึงมืดกว่าโฟโตสเฟียร์ [อุณหภูมิต่ำ]. เราเห็นชั้นบรรยากาศใดบนดวงอาทิตย์ [โฟโตสเฟียร์] จะต้องเพิ่มขนาดของดวงอาทิตย์กี่ครั้งจึงจะส่องสว่างเป็นสองเท่า? . กิจกรรมสุริยะมีช่วงระยะเวลาเท่าใด? . ส่วนยื่นและส่วนโค้งขนาดยักษ์ที่สว่างสดใส (การปล่อยสสารจากดวงอาทิตย์สู่โครโมสเฟียร์) - [ความโดดเด่น] สาเหตุของการปรากฏตัวของเม็ดเล็กในดวงอาทิตย์ [อนุสัญญา]. ขนาดเชิงมุม (เส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏ) ของดวงอาทิตย์คือ [µ30 / =0.5 0 ] สถานะทางกายภาพของสสารบนดวงอาทิตย์คืออะไร? [พลาสมา]. ตัวปล่อยในอุดมคติคือตัวดูดซับพลังงาน [วัตถุสีดำ] สาเหตุของจุด? [ความเข้มข้นของสนามแม่เหล็ก]
งาน:	พลังงานรังสีต่อสสารแสงอาทิตย์ 1 กิโลกรัมเป็นเท่าใด ( N=ลิตร/ม = 3.876 10 26 / 2. 10 30➤1.94. 10 -4 วัตต์)

ครั้งที่สอง วัสดุใหม่

1. แหล่งที่มาของพลังงานแสงอาทิตย์
ปล่อย L? =3.876 . 10 26 J/s - การสูญเสียพลังงานมหาศาล กฎการอนุรักษ์ →จากที่พลังงานถูกเติมเต็มกลายเป็นรังสี
ในปี พ.ศ. 2474 ฮันส์ อัลเบรชท์ เบธบ่งบอกว่าแหล่งพลังงานในดาวฤกษ์คือนิวเคลียร์ฟิวชัน ในปี 1937 เขาได้ค้นพบปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ และในปี 1939 ในงาน "การสร้างพลังงานในดวงดาว" เขาได้สร้างทฤษฎีเชิงปริมาณของกระบวนการนิวเคลียร์ภายในดาวฤกษ์ โดยค้นพบปฏิกิริยาลูกโซ่ (วัฏจักร) ที่นำไปสู่การสังเคราะห์ฮีเลียม (ผู้ได้รับรางวัลโนเบล). ภายในดวงอาทิตย์ (ดวงดาว) H ถูกแตกตัวเป็นไอออน - เช่น ในรูปของโปรตอนนิวเคลียส 1 1 N เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก (ที่ T>10 ล้าน K) โปรตอนเข้ามาใกล้กันค่อนข้างมาก เอาชนะแรงผลักไฟฟ้าได้ แรงนิวเคลียร์จึงเข้ามามีบทบาทและเกิดปฏิกิริยา (เทอร์โมนิวเคลียร์) ด้วยการปลดปล่อยพลังงาน บนดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ประเภทนี้เป็นไปได้สองกลุ่ม: วัฏจักรโปรตอน-โปรตอน (ไฮโดรเจน) และวัฏจักรคาร์บอน (วัฏจักรเบธ) เป็นไปได้มากว่าวัฏจักรโปรตอน-โปรตอนมีอิทธิพลเหนือดวงอาทิตย์:
1 Н+ 1 Н→ 2 D+е + +ν(โพซิตรอน + นิวตริโน + ดิวทีเรียม + 2.2 มีวี).
2 D+ 1 H> 3 He+γ(แกมมาควอนตัม+ทริเทียม+ 5.5 MeV).
3 เขา+ 3 เขา→ 4 เขา+ 1 H+ 1 H(ฮีเลียม + โปรตอน + โปรตอน + 12.8 MeV) และทั้งหมดอีกครั้งนั่นคือ ภายในดวงอาทิตย์ (ดวงดาว) ไฮโดรเจนจะเผาไหม้กลายเป็นฮีเลียม (จากนิวเคลียส 4 1 H จะเกิดนิวเคลียส 4 He)
สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณการปล่อยพลังงานระหว่าง "การเผาไหม้" ของไฮโดรเจน 1 กรัม

เพราะ ม? =2. 10 30 กิโลกรัม แล้ว H จะเผาไหม้ไปอีก 150 พันล้านปี แต่จะเผาไหม้ตรงกลางเพียง 0.1M เท่านั้น? ดังนั้นดวงอาทิตย์จะยังคงเผาไหม้ต่อไปอีกประมาณ 5-7 พันล้านปี รังสีทุกประเภทพาหะประมาณ 4 ล้านตันต่อวินาที พลังงานที่ปล่อยออกมามีมากกว่าการผลิตไฟฟ้ารายสัปดาห์ทั่วโลก และเทียบได้กับพลังงานจากแผ่นดินไหวและพายุเฮอริเคน

นิวตริโน - อนุภาคมูลฐานที่ปรากฏขึ้นระหว่างปฏิกิริยาแสนสาหัสทะลุผ่านดวงดาวและดาวเคราะห์ได้อย่างอิสระ ด้วยการลงทะเบียนโดยใช้กล้องโทรทรรศน์นิวตริโน (ใต้ดินลึก เหนือน้ำ) คุณสามารถ "มอง" ภายในดวงอาทิตย์ได้ กล้องโทรทรรศน์นิวตริโนมีจำหน่ายในเหมือง Homestake (เซาท์ดาโคตา สหรัฐอเมริกา) ในญี่ปุ่น (ระบบคามิโอกันเด) บนทะเลสาบไบคาลและอื่นๆ ในปี พ.ศ. 2544 หอดูดาวซัดเบอรีนิวตริโนตรวจพบนิวตริโนแสงอาทิตย์ทั้งสามประเภทโดยตรง และแสดงให้เห็นว่าฟลักซ์รวมของพวกมันสอดคล้องกับแบบจำลองสุริยะมาตรฐาน ในเวลาเดียวกัน ประมาณหนึ่งในสามของนิวตริโนที่มาถึงโลกกลายเป็นอิเล็กตรอน ปริมาณนี้สอดคล้องกับทฤษฎีที่ทำนายการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนนิวตริโนไปเป็นนิวทริโนของรุ่นอื่นทั้งในสุญญากาศ (จริงๆ แล้วคือ "การแกว่งของนิวตริโน") และในสสารแสงอาทิตย์ ("ผลกระทบของมิคฮีฟ-สมีร์นอฟ-โวลเฟนสไตน์") ดังนั้นปัญหาของนิวตริโนแสงอาทิตย์จึงได้รับการแก้ไขอย่างเห็นได้ชัด

2. โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์

นอกจากนี้:หากดวงอาทิตย์สร้างจากไฮโดรเจนทั้งหมดและไฮโดรเจนทั้งหมดกลายเป็นฮีเลียม พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเท่าใด ไฮโดรเจนจะเพียงพอที่จะรักษาความส่องสว่างของดวงอาทิตย์ในปัจจุบันได้กี่ปี? (วิธีแก้ปัญหา ระหว่าง “การเผาไหม้” ของไฮโดรเจน 1 กิโลกรัม จะปล่อยก๊าซประมาณ 6.3 10 14 J ออกมา มวลของดวงอาทิตย์คือ 2 10 30 กิโลกรัม ถ้าเราสมมติว่าดวงอาทิตย์ประกอบด้วยไฮโดรเจนทั้งหมด ดังนั้นการเผาไหม้ของจำนวนนี้ ของไฮโดรเจนจะปล่อย 12.6 10 44 J ทุกๆ ปี ดวงอาทิตย์จะปล่อยประมาณ 12.6 10 33 J ดังนั้นเพื่อรักษาความส่องสว่างในปัจจุบันของดวงอาทิตย์ ไฮโดรเจนก็จะเพียงพอเป็นเวลา 10 11 ปี (แน่นอนว่าเวลาจริงในการรักษาความส่องสว่างในปัจจุบันนั้น ของดวงอาทิตย์ควรน้อยกว่าค่าที่ได้รับ)

เปลี่ยน 10.01.2010 ของปี

"ท้องฟ้าจำลอง" 410.05 MB		ทรัพยากรนี้ช่วยให้คุณสามารถติดตั้ง "ท้องฟ้าจำลอง" เชิงนวัตกรรมทางการศึกษาและระเบียบวิธีเวอร์ชันเต็มบนคอมพิวเตอร์ของครูหรือนักเรียน "ท้องฟ้าจำลอง" - บทความเฉพาะเรื่องที่คัดสรรมา - มีไว้สำหรับครูและนักเรียนในวิชาฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ หรือวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในเกรด 10-11 เมื่อติดตั้งคอมเพล็กซ์ขอแนะนำให้ใช้เฉพาะตัวอักษรภาษาอังกฤษในชื่อโฟลเดอร์
เอกสารสาธิต 13.08 MB		ทรัพยากรนี้เป็นสื่อสาธิตของ "ท้องฟ้าจำลอง" เชิงนวัตกรรมด้านการศึกษาและระเบียบวิธี
ท้องฟ้าจำลอง 137.4 kb

บทที่ 3/20

การนำเสนออย่างละเอียด

เรื่อง:แหล่งพลังงานและโครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์

ระหว่างเรียน:

ฉัน แบบสำรวจนักศึกษา

ที่กระดานดำ

1. โครโมสเฟียร์

2. โฟโตสเฟียร์

3. Solar Corona และกิจกรรม

4. ภารกิจที่ 3 (หน้า 118)

พักผ่อน:

การเขียนตามคำบอก:

คุณเห็นอะไรบนดวงอาทิตย์ผ่านกล้องโทรทรรศน์? ทิศทางการหมุนของดวงอาทิตย์เป็นอย่างไร? Solar Parallax คืออะไร? ดวงอาทิตย์ใหญ่กว่าโลกกี่เท่า? อุณหภูมิที่แท้จริงของดวงอาทิตย์คือเท่าใด? เหตุใดจุดบนดวงอาทิตย์จึงมืดกว่าโฟโตสเฟียร์ เราเห็นชั้นบรรยากาศใดบนดวงอาทิตย์ จะต้องเพิ่มขนาดของดวงอาทิตย์กี่ครั้งจึงจะส่องสว่างเป็นสองเท่า? กิจกรรมสุริยะมีช่วงระยะเวลาเท่าใด? ส่วนที่ยื่นออกมาและส่วนโค้งขนาดยักษ์ที่สว่างสดใส (การปล่อยสสารจากดวงอาทิตย์สู่โครโมสเฟียร์) สาเหตุของการปรากฏตัวของเม็ดเล็ก ๆ บนดวงอาทิตย์ ขนาดเชิงมุม (เส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏ) ของดวงอาทิตย์ สถานะทางกายภาพของสสารบนดวงอาทิตย์คืออะไร? ตัวปล่อยในอุดมคติคือตัวดูดซับพลังงาน สาเหตุของจุด?

งาน:

พลังงานรังสีต่อสสารแสงอาทิตย์ 1 กิโลกรัมเป็นเท่าใด

ครั้งที่สอง วัสดุใหม่.

1. แหล่งที่มาของพลังงานแสงอาทิตย์

ปล่อย Lʘ=3.876 . 1,026 J/s คือการสูญเสียพลังงานมหาศาล กฎหมายการอนุรักษ์ → พลังงานที่เติมมาจากไหนกลายเป็นรังสี?.

ในปี พ.ศ. 2474 ฮันส์ อัลเบรชท์ เบธบ่งบอกว่าแหล่งพลังงานในดาวฤกษ์คือนิวเคลียร์ฟิวชัน ในปี 1937 เขาได้ค้นพบปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ และในปี 1939 ในงาน "การสร้างพลังงานในดวงดาว" เขาได้สร้างทฤษฎีเชิงปริมาณของกระบวนการนิวเคลียร์ภายในดาวฤกษ์ โดยค้นพบปฏิกิริยาลูกโซ่ (วัฏจักร) ที่นำไปสู่การสังเคราะห์ฮีเลียม

โซ่ (วงจร) โปรตอน-โปรตอน (แม้ว่าจะมีวัฏจักรอื่น):

1 Н+1Н→2D+е++ν(โพซิตรอน + นิวตริโน + ดิวทีเรียม + 2.2 มีวี).

2 D+1H>3He+γ(แกมมาควอนตัม+ทริเทียม+ 5.5 MeV).

3 เขา+3เขา→4เขา+1H+1H(ฮีเลียม+โปรตอน+โปรตอน+ 12.8 เมฟ)

สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา การคำนวณการปล่อยพลังงานระหว่าง "การเผาไหม้" ไฮโดรเจนเป็นเรื่องทันสมัยที่จะดำเนินการโดยใช้สูตร

เนื่องจาก Mʘ = 2.1030 กิโลกรัม ดังนั้น H จะเผาไหม้ต่อไปอีก 150 พันล้านปี แต่จะเผาไหม้ตรงกลางเพียง 0.1 Mʘ ดังนั้น ดวงอาทิตย์จะยังคงเผาไหม้ต่อไปอีกประมาณ 5-7 พันล้านปี รังสีทุกประเภทพาหะประมาณ 4 ล้านตันต่อวินาที

2. โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์

T=T(ร)

ρ=ρ (ร)

ฟังก์ชั่นความลึก

พื้นที่จัดการประชุม -การผสมเกิดขึ้น ชั้นที่ได้รับความร้อนจะลอยขึ้นสู่โฟโตสเฟียร์ และเมื่อเย็นตัวลง ก็จะลดชั้นลงและให้ความร้อนมากขึ้น
โซนรังสี– (จาก 0.3R ถึง 0.7R) ในที่นี้กระบวนการถ่ายโอนพลังงานที่ปล่อยออกมาจากแกนกลางไปยังชั้นที่อยู่ด้านบนเกิดขึ้นผ่านการดูดกลืนซ้ำๆ และการปล่อยซ้ำในภายหลังโดยมีความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นทีละน้อยและอุณหภูมิลดลง
แกนกลาง -ในแบบจำลองทางทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปของดวงอาทิตย์ (ที่เรียกว่า "แบบจำลองมาตรฐาน") สันนิษฐานว่าพลังงานส่วนใหญ่อย่างล้นหลามนั้นเกิดจากปฏิกิริยาของการหลอมรวมโดยตรงของไฮโดรเจนกับการก่อตัวของฮีเลียม

การคำนวณโดยประมาณสามารถทำได้โดยใช้สูตรธรรมดาโดยระบุคอลัมน์ที่มีพื้นที่ สและ ชั่วโมง=ร

F=มก.=ρVg=ρSRg. จากกฎแรงโน้มถ่วงสากล ก=จีเอ็ม/อาร์2 . แล้วน้ำหนักของเสา P=ρSGM/อาร์. จึงมีแรงกดดัน p=F/S=ρGM/R. การใช้สมการ Mendeleev-Clapeyron ( pV=(ม./ไมโคร)RT) คุณสามารถคำนวณพารามิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งได้: ความดัน ความหนาแน่นเฉลี่ย อุณหภูมิ หากทราบค่าอื่น

3. การยึดวัสดุ

1. งาน:ดวงอาทิตย์ลดน้ำหนักได้เท่าไหร่ใน 1 นาที?

2. งาน:พลังงานอะไรเข้าสู่ทะเลสาบ? แซนดี้ มีพื้นที่ 1.2 ตารางเมตร. กม. เป็นเวลา 1 นาทีในสภาพอากาศปลอดโปร่ง หากความสูงของดวงอาทิตย์เหนือขอบฟ้าอยู่ที่ 45o และพลังงานแสงอาทิตย์ 80% เคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศ? ดวงอาทิตย์อยู่ที่ระดับความสูงนี้เมื่อใด

3. งาน:เปรียบเทียบปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาในเปลวไฟกับปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากการระเบิดของระเบิดเมกะตัน (410 J)

สาม. บรรทัดล่าง

1. ดวงอาทิตย์ได้รับแหล่งพลังงานที่ไม่สิ้นสุดจากที่ไหน?

2. วัฏจักรโปรตอน-โปรตอนคืออะไร?

3. จะคำนวณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์, ข้อบกพร่องมวลได้อย่างไร?

4.โครงสร้างภายในของดวงอาทิตย์คืออะไร?

5. การถ่ายเทพลังงานจากภายในสู่พื้นผิวเกิดขึ้นได้อย่างไร?

6. เกรด