Alpha centauri

Содержание

Описательные характеристики

Атмосфера Солнца во многом определяется его составом. В нем присутствуют следующие элементы:

  • водород, занимающий 73% массы;
  • гелий, на который приходится 25% веса;
  • прочие элементы, имеющие иную концентрацию.

1 млн. водородных атомов включает в себя:

  • 98 000 гелиевых атомов;
  • 851 кислородных элементов;
  • 398 атомов углерода;
  • 123 – неона;
  • 100 – азота;
  • 47 – железа;
  • и т. д.

На массу светила приходится 99,866% массы всей Солнечной системы. Наша галактическая группа включает в свой состав 100-400 млрд звёзд. При этом 85% их являются менее яркими в сравнении с Солнцем. Как и все они, наше естественное светило производит выработку энергии за счёт реакции термоядерного синтеза. Выработка значительной её части происходит в ходе синтеза водорода, гелия.

Солнце является звездой, расположенной к Земле ближе всего. Средняя удалённость между объектами составляет 149,6 млн км. Значение его орбитальной скорости составляет 217 километров в секунду. На прохождение одного светового года ему требуется 1400 земных лет. На сегодняшний день звезда располагается в области внутреннего края рукава Ориона. Среди всех светил, имеющих отношение к 50-ти наиболее близким системам, Солнце занимает по яркости почётную четвёртую строчку.

Назначение стандартной солнечной модели

SSM служит двум целям:

  • он обеспечивает оценки содержания гелия и параметра длины смешивания, заставляя звездную модель иметь правильную светимость и радиус в зависимости от возраста Солнца,
  • он позволяет оценивать более сложные модели с дополнительной физикой, например вращение, магнитные поля и диффузию, или улучшения в обработке конвекции, такие как моделирование турбулентности и конвективный прорыв.

Как стандартной модели в физике элементарных частиц и стандартной космологической модели SSM изменяется с течением времени в ответ на соответствующие новые теоретические и экспериментальные физические открытия.

Внутреннее строение Солнца

Тяжёлые элементы влияют на внутреннюю структуру Солнца, потому что они поглощают излучение, перемещающееся наружу от солнечного ядра к поверхности. Астрономы полагали, что с помощью метода, известного как гелиосейсмология, они смогли разобраться в строении нашего светила на основе старых данных о солнечной активности. Как в нашем мире бывают землетрясения, так и внутреннее пространство Солнца вибрирует, издавая звуковые волны. И также, как сейсмологи используют подземные толчки для определения строения недр Земли, так и вибрации внутри Солнца раскрывают его внутреннюю структуру.

Например, в большей части внутренностей нашего светила излучение отражается от атома к атому, медленно унося тепло от ядра наружу. Однако в самых отдаленных от поверхности участках Солнца материал более холодный и непрозрачный, в основном потому, что тяжёлые элементы поглощают фотоны. Эта непрозрачность означает, что фотоны не могут переносить туда тепло. Вместо этого начинается процесс, называемый конвекцией: горячий газ поднимается к поверхности Солнца, излучает тепло, затем охлаждается и снова опускается вниз. Нечто подобное вы видите, когда кипятите кастрюлю с водой.Гелиосейсмология точно определяет положение границы между лучистой внутренней частью Солнца и его конвективной оболочкой. «Это проявляется как сбой в звуковых волнах», — говорит Пинсонно. В результате мы знаем, что эта граница проходит ровно по отметке в 71,3 процента радиуса Солнца. Но если у нашего светила действительно меньше кислорода, углерода, неона и азота, тогда внутренняя его часть будет более прозрачной, позволяя излучению переносить тепло дальше от центра, что противоречит гелиосейсмологическим наблюдениям. «Либо мы не понимаем Солнце, либо новый его химический состав ошибочен», — сказал Пинсонно в своём выступлении в 2011-м году, в котором он ратовал за более высокое содержание кислорода.

Ядерные реакции в солнечном ядре производят энергию, которая затем переносится наружу за счёт излучения, а затем и за счёт конвекции. Положение границы между зоной лучистого переноса и конвективной зоной установлено с помощью гелиосейсмологических наблюдений. Предыдущие расчёты содержания химических элементов в составе Солнца помещают эту границу точно в положение, подтверждаемое многочисленными наблюдениями, а вот новые вычисления на основе исследований Асплунда – нет.

Тем не менее, Пинсонно признаёт, что новые модели, разработанные Асплундом, превосходят предыдущие, и их перераспределение содержания химических элементов в составе Солнца должно быть обоснованным. Во-первых, в моделях Асплунда учитывается конвекция, которой ранее пренебрегали. Его команда также установила, что красная спектральная линия, которая предположительно появилась из-за кислорода, на самом деле представляет собой смесь кислорода и никеля. Вычитание вклада никеля привело к снижению содержания кислорода.

Большая часть проблемы проистекает из структуры самого атома кислорода. «Это действительно крепкий орешек, — говорит Пинсонно. – И он всегда был таковым».

Несмотря на то, что кислород является вполне обыденным веществом, он даёт несколько спектральных линий в солнечном спектре, которые трудно анализировать, поэтому этот элемент оставляет мало зацепок для определения его количества. «С другой стороны, все согласны с содержанием железа в нашем светиле», — говорит Пинсонно. Это потому, что железо даёт множество спектральных линий, отлично подходящих для анализа.

Как и Лоддерс, Пинсонно весьма разочарован этой непрекращающейся дискуссией. «Было на удивление сложно добыть новую информацию для разрешения противоречия, — говорит он. – Нам просто нужны новые данные, чтобы, наконец, разрубить этот гордиев узел».

Краткая характеристика и описание

Межзвездную среду и устойчивость Солнечной системы обеспечивает расположение Солнца. Его месторасположение – межзвездное облако, входящее в рукав Ориона-Лебедя, который в свою очередь является частью нашей галактики. С научной точки зрения наше Солнце находится на периферии, в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути, если рассматривать галактику в диаметральной плоскости. В свою очередь, движение Солнечной системы вокруг центра нашей галактики осуществляется по орбите. Полный оборот Солнца вокруг центра Млечного Пути осуществляется по-разному, в пределах 225-250 млн. лет и составляет один галактический год. Орбита Солнечной системы имеет наклон к галактической плоскости в 600. Рядом, по соседству с нашей системой, совершают бег вокруг центра галактики другие звезды и другие солнечные системы со своими большими и малыми планетами.

Месторасположение Солнца в Галактике

Примерный возраст Солнечной системы составляет 4,5 млрд. лет. Как и большинство объектов во Вселенной, наша звезда образовалась в результате Большого взрыва. Происхождение Солнечной системы объясняется действием тех же законов, которые действовали и продолжают действовать сегодня в области ядерной физики, термодинамики и механики. Сначала образовалась звезда, вокруг которой в силу происходящих центростремительных и центробежных процессов началось формирование планет. Солнце сформировалось из плотного скопления газов – молекулярного облака, которое стало продуктом колоссального Взрыва. В результате центростремительных процессов происходило сжатие молекул водорода, гелия, кислорода, углерода, азота и других элементов в одну сплошную и плотную массу.

https://youtube.com/watch?v=-8UxZmrNtZA

Результатом грандиозных и столь масштабных процессов стало образование протозвезды, в структуре которой начался термоядерный синтез. Этот длительный процесс, начавшийся гораздо раньше, мы наблюдаем сегодня, глядя на наше Солнце спустя 4,5 млрд. лет с момента его образования. Масштабы процессов, происходящих во время формирования звезды можно представить, оценив плотность, размеры и массу нашего Солнца:

  • плотность составляет 1,409 г/см3;
  • объем Солнца составляет практически ту же цифру – 1,40927х1027 м3;
  • масса звезды – 1,9885х1030кг.

Этапы формирования нашей звезды

Окончательное строение Солнечной системы приходится на этот же период, с разницей, плюс-минус полмиллиарда лет. Масса всей системы, где Солнце взаимодействует с другими небесными телами Солнечной системы, составляет 1,0014 M☉. Другими словами, все планеты, спутники и астероиды, космическая пыль и частички газов, вращающихся вокруг Солнца, в сравнении с массой нашей звезды, – капля в море.

В том виде, в котором мы имеем представление о нашей звезде и планетах, вращающихся вокруг Солнца – это упрощенный вариант. Впервые механическая гелиоцентрическая модель Солнечной системы с часовым механизмом была представлена научному сообществу в 1704 году. Следует учитывать, что орбиты планет Солнечной системы не лежат все в одной плоскости. Они вращаются вокруг под определенным углом.

Простейшая модель Солнечной системы представлена в школьных учебниках, где каждая из планет и другие небесные тела занимают определенное место. При этом следует учитывать, что орбиты всех объектов, вращающихся вокруг Солнца, расположены под разным углом к диаметральной плоскости Солнечной системы. Планеты Солнечной системы расположены на разном расстоянии от Солнца, совершают оборот с различной скоростью и по-разному обращаются вокруг собственной оси.

Карта – схема Солнечной системы – это рисунок, где все объекты расположены в одной плоскости. В данном случае такое изображение дает представление только о размерах небесных тел и расстояниях между ними. Благодаря такой трактовке стало возможным понять месторасположение нашей планеты в ряду других планет, оценить масштабы небесных тел и дать представление о тех огромных расстояниях, которые отделяют нас от наших небесных соседей.

Модель Солнечной системы

Люди на Земле точно не выживут

Возможно, жизнь к моменту гибели Солнца появится где-то еще, но на Земле ее дни будут сочтены безоговорочно. К сожалению, все то, над чем мы работали и строили, будет уничтожено вместе со смертью нашей звезды. Поверхность планеты станет настолько горячей, что жить на ней будет невозможно. Даже если мы каким-то образом создадим некую технологию защиты от экстремальных температур, то мы все равно вряд ли сможем вырастить что-то в качестве еды, впрочем, и доступа к воде у нас тоже не будет. Абсолютно все, что необходимо для выживания, перестанет существовать.

Вообще, в какой-то степени странно представлять, что к этому моменту уже абсолютно все утратит свой смысл. Именно поэтому остается лишь надеяться, что где-то еще жизнь сможет начать все сначала. Очень маловероятно, что она будет выглядеть или хотя бы походить на человеческую расу. А если она и будет обладать похожими особенностями, то потребуется как минимум еще несколько миллиардов лет для того, чтобы жизненные формы развились хотя бы до нашего уровня сегодня.

Состав атмосферы Солнца

При наблюдении в 1868 году полного солнечного затмения в спектре солнечной атмосферы была обнаружена яркая жёлтая линия, которой до этого не получали в спектрах земных веществ. Это вещество было названо гелием (гелиос — означает Солнце).

На Земле оно было найдено только через 30 лет. В 1942 году в атмосфере Солнца было обнаружено, правда, в небольшом количестве, золото. Всего на Солнце найдено пока 64 элемента таблицы Менделеева. Исследования при помощи спектрального анализа показали такое содержание элементов в солнечной атмосфере (по числу атомов):

Химический  элемент    Содержание в процентах
Водород • . Гелий .

• . Углерод . . Азот …. Кислород Натрий . . Магний . Алюминий . Кремний . . Сера …. Калий . • . 81,760  18,170  0,003000  0,010000  0,030000  0,000300  0,020000  0,000200  0,006000  0,003000  0,000010

Химический  элемент    Содержание в процентах
Кальций Титан . . Ванадий Хром . . Марганец Железо . Кобальт Никель • Медь . . Цинк . . 0,000300  0,000003  0,000001  0,000006  0,000010  0,000800  0,000004  0,000200  0,000002  0,000030

В настоящее время считается, что по массе (а не по числу атомов) Солнце состоит на 50 процентов из водорода и на 40 процентов из гелия.

На все другие элементы приходится всего 10 процентов.

Атмосфера Солнца

Выше зоны конвекции начинается атмосфера Солнца, в ней перенос энергии снова происходит с помощью излучения.

Фотосферой называют нижний слой солнечной атмосферы – видимую поверхность Солнца. Её толщина соответствует оптической толщине приблизительно в 2/3 единицы, а в абсолютных величинах фотосфера достигает толщины 100-400 км. Именно фотосфера является источником видимого излучения Солнца, температура составляет от 6600 К (в начале) до 4400 К (у верхнего края фотосферы).

На самом деле Солнце выглядит как идеальный круг с четкими границами только потому, что на границе фотосферы его яркость падает в 100 раз за менее чем одну секунду дуги. За счет этого края Солнечного диска заметно менее ярки нежели центр, их яркость всего 20% от яркости центра диска.

Хромосфера – второй атмосферный слой Солнца, внешняя оболочка звезды, толщиной около 2000 км, окружающая фотосферу. Температура хромосферы увеличивается с высотой от 4000 до 20 000 К. Наблюдая Солнце с Земли, мы не видим хромосферу из-за малой плотности. Её можно наблюдать только во время солнечных затмений – интенсивное красное свечение вокруг краев солнечного диска, это и есть хромосфера звезды.

Солнечная корона – последняя внешняя оболочка солнечной атмосферы. Корона состоит из протуберанцев и энергетических извержений, исходящих и извергающихся на несколько сотен тысяч и даже более миллиона километров в пространство, образуя солнечный ветер. Средняя корональная температура составляет до 2 млн К, но может доходить и до 20 млн К. Однако, как и в случае с хромосферой – с земли солнечная корона видна только во время затмений. Слишком малая плотность вещества солнечной короны не позволяет наблюдать её в обычных условиях.

Солнечная корона во всей красе видна только по время солнечных затмений

Солнце уничтожит нашу планету?

Как бы страшно не было это осознавать, но да, когда-нибудь подарившее нам жизнь Солнце нас же и уничтожит. По мнению ученых, это случится когда в недрах звезды не останется термоядерного «горючего», то есть, водорода. Выше я уже упоминал, что его должно хватить на миллиарды лет, так что нашему и многим будущим поколениям пока не о чем беспокоится. Считается, что после опустошения горючего, Солнце раздуется до огромных размеров и начнет излучать еще больше энергии. Это приведет к тому, что еще до опустошения запасов водорода с лица Земли постепенно будет стерта вся жизнь и она будет представлять собой сухую пустыню.

Когда-нибудь Солнце уничтожит нашу планету

По расчетам исследователей, до этого момента осталось как минимум 5 миллиардов лет. Это гораздо больше, чем прошло со времен динозавров. Скорее всего, к этому времени люди уже ступят на несколько будущих ступеней эволюции и даже перекочуют на другие, более безопасные планеты. А ведь колонизировать Марс мы сможем уже в это столетие, потому что всем известный Илон Маск уже разработал план и вовсю разрабатывает космические корабли для дальних перелетов. Но, если подумать, даже колонизация Марса нас не спасет, потому что он тоже верится вокруг Солнца. Поэтому остается надеяться, что к тому времени человечество научится покорять другие звездные системы.

Моделирование приповерхностной конвекции

Более реалистичное описание самой верхней части зоны конвекции возможно с помощью подробных трехмерных и зависящих от времени гидродинамических расчетов с учетом переноса излучения в атмосфере. Такое моделирование успешно воспроизводит наблюдаемую структуру поверхности солнечной грануляции , а также подробные профили линий в спектре солнечного излучения без использования параметризованных моделей турбулентности . Моделирование охватывает лишь очень небольшую часть радиуса Солнца и, очевидно, требует слишком много времени, чтобы включать их в общее моделирование Солнца. Экстраполяция усредненного моделирования через адиабатическую часть зоны конвекции с помощью модели, основанной на описании длины смешения, показала, что предсказанная моделированием, по существу согласуется с глубиной зоны солнечной конвекции, определенной с помощью гелиосейсмологии . Было разработано расширение теории длины смешения, включая эффекты турбулентного давления и кинетической энергии , основанное на численном моделировании приповерхностной конвекции.

Этот раздел адаптирован из главы IV обзора гелиосейсмологии Кристенсена-Далсгаарда .

Теория появления нынешнего состава

Вследствие Большого взрыва возник гелий и водород. На первых этапах становления космического пространства произошло возникновение водорода из элементарных частиц. Ввиду высокой температуры и немалого давления условия во Вселенной были примерно такими же, как в звёздном ядре. Впоследствии водород синтезировался в гелий, и возникли пропорции, которые сохранились до настоящего времени.

Что касается прочих элементов светила, их создание произошло в прочих звёздах. Дело в том, что в их ядерных частях наблюдается постоянный синтез водорода в гелий. Вследствие выработки всего кислородного вещества в ядре наблюдается их переход на ядерный синтез веществ с относительно большой массой. Например, лития, гелия, кислорода. Множество тяжёлых металлов, образовавшихся на Солнце, присутствует в прочих звёздах на завершающих этапах их жизней.

Интересен химический состав Солнца ещё и потому, что другие вещества в нём образовались иным способом. Например, самые тяжёлые элементы (уран, золото) появились в процессе детонирования светил, превышающих Солнце по размеру. За очень короткое время (буквально доли секунды) появления черной дыры элементы сталкивались между собой, что приводило к появлению новых веществ. После взрыва они были разбросаны по Вселенной, из-за этого и образовались новые светила.

Строение Солнца. В центре Солнца находится солнечное ядро. Фотосфера — это видимая поверхность Солнца, которая и является основным источником излучения. Солнце окружает солнечная корона, которая имеет очень высокую температуру, однако она крайне разрежена, поэтому видима невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения.

На других планетах может появиться жизнь

Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.

Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.

Валентность. Валентные возможности атомов

Валентность — это способность атома присоединять ряд других атомов для образования химической связи.

Валентность может быть определена числом химических связей, образующих атом, или числом неспаренных электронов.

Валентность обозначается римскими цифрами и указывается над химическим элементом справа вверху и не имеет знака (+ или -). Может быть постоянной или переменной.

Для определения валентности применяются определенные правила:

  1. У металлов главных подгрупп валентность всегда постоянная и определяется по номеру группы.
  2. У металлов побочных подгрупп и неметаллов валентность переменная. Высшая валентность = номеру группы, а низшая = 8 — номер группы.

Валентность может совпадать со степенью окисления, но не имеет знака «+» или «-», не может быть равна нулю.

Валентные возможности атомов могут определяться:

  1. Количеством неспаренных электронов;
  2. Наличием свободных орбиталей;
  3. Наличием неподеленных пар электронов.

Валентные возможности водорода

Валентные возможности водорода определяются одним неспаренным электроном на единственной орбитали. Водород обладает слабой способностью отдавать или принимать электроны, поэтому для него характерны в основном ковалентные химические связи. Ионные связи он может создавать с металлами, образуя гидриды. Ковалентные химические связи образуются за счет общих электронных пар. Поскольку у водорода всего один электрон, он способен образовывать только одну связь. По этой причине для него характерна валентность равная I.

Валентные возможности углерода

На внешнем энергетическом уровне у углерода 4 электрона: 2 спаренных и 2 неспаренных. Это состояние атома называется основным. По числу неспаренных электронов можно сказать, что углерод проявляет валентность равную II. Однако такая валентность проявляется только в некоторых соединениях.

В органических соединениях и некоторых органических веществах углерод проявляет валентность равную IV. Эта валентность характерна для возбужденного состояния С. Из основного в возбужденное состояние он может переходить при получении дополнительной энергии.   Один электрон с s-подуровня переходит на p-подуровень, где есть свободная орбиталь.

Атом С способен присоединять и отдавать электроны с образованием ковалентных связей. Валентные возможности углерода очень широкие, он может принимать значение степени окисления от +4 до -4.

Валентные возможности азота

У азота на валентном энергетическом уровне находится 5электронов: 3 неспаренных и 2 спаренных. Исходя из этого, валентность азота может быть равна III. В возбужденное состоянии атом азота не может переходить. Однако азот может выступать в качестве донора при образовании ковалентных химических связей, обеспечивая своей электронной паре атом, имеющий свободную орбиталь. В этом случае валентность у азота будет равна IV, причем для азота, как элемента пятой группы, это максимальная валентность. Валентность V он проявлять не способен.

Валентные возможности фосфора

В отличие от азота,  фосфор имеет свободные 3d-орбитали, на которые могут переходить электроны. На внешнем энергетическом уровне находятся 3 неспаренных электрона. Атом фосфора способен переходить из основного состояния в возбужденное. Электроны с p-подуровня переходят на d-подуровень. В этом случае атом Р приобретает валентность, равную V. Таким образом, строение электронной оболочки атома увеличивает валентные возможности Р, по сравнению с азотом, от I до V.

Валентные возможности кислорода

На последнем энергетическом уровне у кислорода 2 неспаренных электрона. В соединениях чаще всего проявляет валентность II. У кислорода нет d-подуровня, поэтому переход электронов  невозможен. Валентные возможности очень ограничены – проявляет      II и III валентности.

Валентные возможности серы

Сера, так же, как и кислород, р в VI группе главной подгруппе ПСХЭ. Поэтому на валентном энергетическом уровне у серы 2 неспаренных электрона. Напрашивается вывод, что валентность серы равна II. Однако у серы есть и d-подуровень, который расширяет ее валентные возможности. Сера способна переходить из основного состояния в возбужденное, при этом может быть либо 4 неспаренных электрона, либо 6.

Таким образом, сера способна проявлять валентности II, IV, VI.

Опираясь на этот материал, можно определить все возможные валентности для любого химического элемента.

Смотри также:

  • Ковалентная химическая связь, ее разновидности и механизмы образования. Характеристики ковалентной связи (полярность и энергия связи). Ионная связь. Металлическая связь. Водородная связь
  • Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Тип кристаллической решетки. Зависимость свойств веществ от их состава и строения

Окончательный вердикт?

Лоддерс считает, что есть ещё один повод для надежды. Когда-то давно астрономы спорили об изобилии космического железа: анализ солнечного спектра показал другие цифры по содержанию этого элемента, отличные от тех, которые были получены при исследовании метеоритов. «Долгое время это оставалось большой загадкой», — говорит она. Дебаты закончились, когда астрономы использовали недавно измеренные атомные параметры железа и пересмотрели свои расчёты его содержанию в составе Солнца, тем самым подтвердив изначальные вычисления по метеоритам.

Асплунд ожидает, что продолжающиеся эксперименты по непрозрачности элементов и поиску нейтрино разрешат этот затянувшийся спор.

«В споре я бы не поставил на это свой дом, — говорит он, — но буду очень разочарован, если мы не найдём ответ на волнующий нас вопрос в течении десяти лет».

Эта статья была написана Кеном Кросвеллом 15 июля 2020 года и опубликована на сайте Astronomy.com. Источник.

33

Корона

Над высотой в 14 000 км над фотосферой начинается корона — третья внешняя оболочка Солнца. Корона состоит из энергетических извержений и протуберанцев — особых плазменных образований. Ее температура варьируется от 1 до 20 млн К, имеются также корональные дыры с температурой 600 тыс. К, откуда исходит солнечный ветер. Начиная от нижней части, температура растет, а на высоте 70 000 км от поверхности Солнца начинает снижаться.

Верхняя граница короны пока не установлена, как и точная причина необычно высокой температуры. Как и хромосфера, солнечная корона тоже видна только во время затмений или при использовании специального оборудования. Солнечная корона является мощным источником постоянного рентгеновского и ультрафиолетового излучения.

На сегодняшний день человечеству довольно много известно о внутреннем строении Солнца и о процессах, происходящих в нем. Прояснению их природы во многом способствовал технический прогресс. Благодаря получению знаний о Солнце можно составить представление и о других звездах. Но поскольку наблюдать за Солнцем можно только издалека, у него осталось еще немало неразгаданных тайн.

Между Землёй и Луной могут поместиться все остальные планеты

Диаметры всех восьми планет, включая Землю, но исключая Плутон, который больше не классифицируется как планета:

  • Меркурий 1,516
  • Венера 3761
  • Земля 3,959
  • Марс 2460
  • Юпитер 43,441
  • Сатурн 36,184
  • Уран 15,759
  • Нептун 15,299

ИТОГО: 122 379

Луна и Земля вращаются вокруг общего центра тяжести, который находится в пределах Земли. Луна также вращается вокруг Земли по эллипсу, поэтому она иногда ближе, чем в другое время.

  • Ближайшая точка орбиты называется Перигеем, а самая дальняя – Апогеем;
  • Перигея (ближайший) 221559;
  • Апогей (самый дальний) 252567.

Соедините два числа вместе, и в перигее 55,24% расстояния заполнено планетами, а в Апогее заполнено только 48,45% расстояния.

Если внезапно планеты окажутся между Землей и Луной – это будет самое захватывающее место в Солнечной системе, но на очень короткое время, потому что Земля будет разорвана гравитационными силами!

Плутон пригодная для жизни планета?

Возможное развитие событий моделируют многие ученые. В частности, профессор Фредерик Понт из университета Эксетера заинтересовался тем, как превращение нашей звезды в красного гиганта затронет спутники Сатурна и Юпитера, то есть Энцелад и Титан. Все они состоят из замороженной воды, азота, углеводорода и аммиака. А в недрах, ученые предполагают, наличие у них теплого океана.

Расчеты, произведенные Фредериком Понтом, показали, что зона жизни в Солнечной системе, то есть зона, где вода может существовать в жидком виде, сместится к орбите Юпитера. Это приведет к тому, что спутники Ганимед и Европа полностью растают и превратятся в огромные океаны. Ученые даже предполагают, что в такой ситуации в Солнечной системе может произойти повторное зарождение жизни.

Плутон состоит из камня и льда

Ситуация будет оставаться таковой в течение нескольких десятков миллионов лет. Со временем повышение температуры звезды приведет к постепенному смещению центра зоны жизни в сторону Сатурна. А когда на Солнце загорится гелий, центр зоны жизни окажется в районе орбит Титана и Энцелада, а затем, на пике данного процесса, в центре зоны жизни окажется Плутон. Температура здесь возрастет до +20 градусов. Азотные и водные льды планеты растают, в результате чего появится океанический мир и достаточно плотная атмосфера.

Так как магнитное у Плутона отсутствует, атмосфера будет сильно растянутой по причине мощного солнечного ветра. Планета станет похожей на гигантскую комету. Конечно, она потеряет много вода и углекислого газа, которые будут улетучиваться в космос. Однако, даже небольшая гравитация, которая в 12 раз меньше гравитации Земли, позволит удерживать некое подобие атмосферы. Правда, до Земного давления в одну атмосферу ей все равно будет далеко.

Ученые предполагают, что Плутон может приютить спасающееся от поглощающего планету за планетой Солнца. Правда, радовать комфортной температурой и атмосферой карликовая планета будет людей не долго — всего несколько сотен тысяч или миллионов лет. Когда Солнце окончательно исчезнет, на Плутон вернется космический холод.

Эволюция Солнца

Предполагается, что Солнце родилось в сжавшейся газопылевой туманности. Есть, по крайней мере, две теории относительно того, что дало толчок первоначальному сжатию туманности. Согласно одной из них предполагается, что один из спиральных рукавов нашей галактики проходил через нашу область пространства примерно 5 млрд. лет назад. Это могло вызвать легкое сжатие и привести к формированию центров тяготения в газо-пылевом облаке. Действительно, сейчас вдоль спиральных рукавов мы видим довольно большое количество молодых звезд и светящихся газовых облаков. Другая теория предполагает, что где-то недалеко (по масштабам Вселенной, конечно) взорвалась древняя массивная сверхновая звезда. Возникшая ударная волна могла быть достаточно сильной, чтобы инициировать звездообразование в «нашей» газо-пылевой туманности. В пользу этой теории говорит то, что ученые, изучая метеориты, обнаружили довольно много элементов, которые могли образоваться при взрыве сверхновой.

Далее, когда столь грандиозная масса (2*1030кг) сжималась под действием сил гравитации, она сама себя сильно разогрела внутренним давлением до температур, при которых в ее центре смогли начаться термоядерные реакции. В центральной части температура на Солнце равна 15000000K, а давление достигает сотни миллиардов атмосфер. Так зажглась новорожденная звезда (не путайте с новыми звездами).

В основном Солнце в начале своей жизни состояло из водорода. Именно водород в ходе термоядерных реакций превращается в гелий, при этом выделяется энергия, излучаемая Солнцем. Солнце принадлежит к типу звезд, называемых желтыми карликами. Оно – звезда главной последовательности и относится к спектральному классу G2. Масса одинокой звезды довольно однозначно определяет ее судьбу. За время жизни (~5 миллиардов лет), в центре нашего светила, где температура достаточно высока, сгорело около половины всего имеющегося там водорода. Примерно столько же, 5 миллиардов лет, Солнцу осталось жить в таком виде, к которому мы с вами привыкли.

После того, как в центре светила водород будет на исходе, Солнце увеличится в размерах, станет красным гигантом. Это сильнейшим образом скажется на Земле: повысится температура, океаны выкипят, жизнь станет невозможной. Затем, исчерпав «топливо» совсем и не имея более сил держать внешние слои красного гиганта, наша звезда закончит свою жизнь как белый карлик, порадовав неведомых нам внеземных астрономов будущего новой планетарной туманностью, форма которой может оказаться весьма причудливой благодаря влиянию планет.

Смерть Солнца по времени

  • Уже через 1,1 млрд. лет, светило увеличит свою яркость на 10 %, что повлечет сильное нагревание Земли.
  • Через 3,5 млрд. лет, яркость увеличиться на 40%. Начнут испаряться океаны и наступит конец всему живому на Земле.
  • По прошествии 5,4 млрд. лет, в ядре звезды закончится топливо – водород. Солнце начнет увеличиваться в размерах, за счет разрежения внешней оболочки и нагрева ядра.
  • Через 7,7 млрд. лет, наша звезда превратиться в красного гиганта, т.к. увеличиться в 200 раз из-за этого будет поглощена планета Меркурий.
  • В конце, через 7,9 млрд. лет, внешние слои звезды настолько разредятся, что распадаться на туманность, а в центре бывшего Солнца будет маленький объект – белый карлик. Так закончит существование наша Солнечная система. Все строительные элементы, оставшиеся после распада, не пропадут, они станут основой для зарождения новых звезд и планет.

Эволюция и будущее

Ученые убеждены, что Солнце появилось 4.57 млрд. лет назад из-за крушения части молекулярного облака, представленного водородом и гелием. При этом оно запустило вращение (из-за углового момента) и начало нагреваться с ростом давления.

Большая часть массы сконцентрировалась в центре, а остальное превратилось в диск, который позже сформирует известные нам планеты. Гравитация и давление привели к росту тепла и ядерному синтезу. Произошел взрыв и появилось Солнце. На рисунке можно проследить этапы эволюции звезд.

Сейчас звезда пребывает в фазе главной последовательности. Внутри ядра трансформируется больше 4 млн. тон вещества в энергию. Температура постоянно растет. Анализ показывает, что за последние 4.5 млрд. лет Солнце стало ярче на 30% с увеличением в 1% на каждые 100 млн. лет.

Полагают, что в итоге оно начнет расширяться и превратится в красного гиганта. Из-за увеличения размера погибнет Меркурий, Венера и, возможно, Земля. В фазе гиганта пробудет примерно 120 млн. лет.

Потом начнется процесс уменьшения размера и температуры. Оно продолжит сжигать остатки гелия в ядре, пока не закончатся запасы. Через 20 млн. лет оно потеряет стабильность. Земля уничтожится или же раскалится. Через 500000 лет останется лишь половина солнечной массы, а внешняя оболочка создаст туманность. В итоге, мы получим белый карлик, который проживет триллионы лет и лишь потом станет черным.

Структура Солнца

Корона — внешняя оболочка Солнца. У нее очень низкая плотность, из-за этого ее видно только во время затмения. Толщина внешней атмосферы неравномерна, поэтому время от времени в ней появляются дыры. Через эти дыры в космос со скоростью 300—1200 м/с устремляется солнечный ветер — мощный поток энергии, который на земле становится причиной северных сияний и магнитных бурь.

Хромосфера — слой газов, достигающий толщины 16 тыс. км. В ней происходит конвекция раскаленных газов, которые, отрываясь от поверхности нижнего слоя (фотосферы), вновь опускаются назад. Именно они «прожигают» корону и образуют потоки солнечного ветра длиной до 150 тыс. км.

Фотосфера — это плотный непрозрачный слой толщиной 500—1 500 км, в котором происходят сильнейшие огненные бури диаметром до 1 тыс. км. Температура газов фотосферы — 6 000 оС. Они поглощают энергию из нижележащего слоя и выделяют ее в виде тепла и света. Структура фотосферы напоминает гранулы. Разрывы в слое воспринимаются, как пятна на Солнце.

Конвективная зона толщиной 125—200 тыс. км — солнечная оболочка, в которой газы постоянно обмениваются энергией с радиационной зоной, нагреваясь, поднимаются к фотосфере и, охлаждаясь, вновь спускаются вниз за новой порцией энергии.

Радиационная зона имеет толщину 500 тыс. км и очень высокую плотность. Здесь вещество подвергается бомбардировке гамма-лучами, которые преобразуются в менее радиоактивные ультрафиолетовые (UV) и рентгеновские (X) лучи.

Кора, или ядро, — солнечный «котел», где постоянно происходят протон-протонные термоядерные реакции, благодаря которым звезда и получает энергию. Атомы водорода превращаются в гелий при температуре 14 х 10 в 6 степени оС. Здесь титаническое давление — триллион кг на каждый кубический см. Ежесекундно здесь превращается 4,26 млн тонн водорода в гелий.