Good Mood

Lektionsmål

• beskriv solens lag.
• beskriv solens overfladefunktioner.

Ordforråd

• chromosphere
• konvektion zone
• corona
• nuklear fusion
• foton
• fotosfæren
• plasma
• radiative zone
• soludbrud
• sol forgrunden

Indledning

Overvej Jorden, Månen og alle de andre planeter og satellitter i solsystemet., Massen af alle disse objekter udgør tilsammen kun 0,2% af solsystemets samlede masse. Resten, 99, 8% af al masse i solsystemet, er solen!

solen (figur nedenfor) er midten af solsystemet og det største objekt i solsystemet. Denne nærliggende stjerne giver lys og varme og understøtter næsten alt liv på jorden.

Sollag

solen er en kugle, der næsten udelukkende består af elementerne hydrogen og helium. Solen er ikke fast eller en typisk gas., De fleste atomer i solen findes som plasma, en fjerde tilstand af stof, der består af overophedet gas med en positiv elektrisk ladning.

intern struktur

Da Solen ikke er fast, har den ikke en defineret ydre grænse. Det har dog en bestemt intern struktur med identificerbare lag (figur nedenfor). Fra indad til udad er de:

• solens centrale kerne er plasma med en temperatur på omkring 27 millionoC., Ved så høje temperaturer kombineres hydrogen til dannelse af helium ved nuklear fusion, en proces, der frigiver store mængder energi. Denne energi bevæger sig udad, mod de ydre lag af solen. Kernefusion i stjerner diskuteres mere i stjernerne, galakserne og universets kapitel.
• strålings zoneonen, lige uden for kernen, har en temperatur på omkring 7 millionoC. Den energi, der frigives i kernen, bevæger sig ekstremt langsomt gennem strålings zoneonen. En partikel af lys, kaldet en foton, rejser kun et par millimeter, før den rammer en anden partikel., Fotonen absorberes og frigives derefter igen. En foton kan tage så lang tid som 50 millioner år at rejse hele vejen gennem strålings zoneonen.
• i konvektions zoneonen stiger varmt materiale fra nær strålings zoneonen, afkøles ved Solens overflade og kaster derefter tilbage nedad til strålings zoneonen. Konvektiv bevægelse er med til at skabe soludbrud og solflekker.

de ydre lag

de næste tre lag udgør solens atmosfære. Da der ikke er faste lag til nogen del af Solen, er disse grænser Fu..y og utydelige.,

• fotosfæren er den synlige overflade af solen, det område, der udsender sollys. 6.700 C. C. fotosfæren har flere forskellige farver; appelsiner, gule og røde, hvilket giver det et kornet udseende.
• kromosfæren er en tynd zoneone, omkring 2.000 km tyk, der lyser rødt, da den opvarmes af energi fra fotosfæren (figur nedenfor). Temperaturer i kromosfæren spænder fra omkring 4.000 C C til omkring 10.000 C. C. jetfly af gas brand op gennem kromosfæren ved hastigheder op til 72.000 km i timen, når højder så højt som 10.000 km.,

• coronaen er det yderste plasmalag — det er solens halo eller ‘krone.’Koronas temperatur på 2 til 5 millioner million C er meget varmere end fotosfæren (figur nedenfor).

filmen, der ser en stjerne i et nyt lys, kan ses her: http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php.

Overfladefunktioner

solens overfladefunktioner er ret synlige, men kun med specielt udstyr. For eksempel er solflekker kun synlige med specielle lysfiltrerende linser.

solpletter

den mest mærkbare overflade træk ved Solen er køligere, mørkere områder kendt som solpletter (figur nedenfor)., Solpletter er placeret, hvor sløjfer i Solens magnetfelt bryder gennem overfladen og forstyrrer den glatte overførsel af varme fra solens nedre lag, hvilket gør dem køligere og mørkere og præget af intens magnetisk aktivitet. Solpletter forekommer normalt parvis. Når en løkke af Solens magnetfelt bryder gennem overfladen, skabes der en solflekkeflet, hvor løkken kommer ud, og hvor den går ind igen.,

solstråler

Der er andre typer afbrydelser af solens magnetiske energi. Hvis en løkke af Solens magnetfelt klikker og går i stykker, skaber det solbrændinger, som er voldelige eksplosioner, der frigiver enorme mængder energi (figur nedenfor).,

En film af flare ses her: http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw.

en stærk solflare kan blive til en koronal masseudstødning (figur nedenfor).

en soludstråling eller koronal masseudstødning frigiver strømme af meget energiske partikler, der udgør solvinden., Solvinden kan være farlig for rumfartøjer og astronauter, fordi den udsender store mængder stråling, der kan skade menneskekroppen. Soludbrud har slået hele elnettet ud og forstyrret radio -, Satellit-og mobiltelefonkommunikation.

KQED: Rejsen Til Solen

Solar Dynamics Observatory er et NASA rumfartøj, der blev lanceret i begyndelsen af 2010 er at opnå IMAX-lignende billeder af solen hvert sekund af dagen, at generere mere data end nogen NASA mission i historien., Dataene giver forskere mulighed for at lære om solstorme og andre fænomener, der kan forårsage strømafbrydelser og skade astronauter. Lær mere på: http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/.

Solar Prominences

en anden meget synlig funktion på Solen er sol prominences. Hvis plasma strømmer langs en løkke af Solens magnetfelt fra solplet til solplet, danner det en glødende bue, der når tusinder af kilometer ind i solens atmosfære. Prominenser kan vare i en dag til flere måneder. Prominenser er også synlige under en total solformørkelse.,

de fleste af billederne kommer fra SDOS AIA-instrument; forskellige farver repræsenterer forskellige temperaturer, en almindelig teknik til at observere solfunktioner. SDO ser hele Solens disk i ekstremt høj rumlig og tidsmæssig opløsning, så forskere kan .oome ind på bemærkelsesværdige begivenheder som Fakler, bølger og solflekker.

Solar Dynamics Observatory

videoen ovenfor blev taget fra SDO, det mest avancerede rumfartøj nogensinde designet til at studere solen., I løbet af sin femårige mission vil SDO undersøge Solens magnetfelt og også give en bedre forståelse af den rolle, solen spiller i jordens atmosfæriske Kemi og klima. Siden lige efter lanceringen den 11. februar 2010 leverer SDO billeder med klarhed 10 gange bedre end high-definition-tv og vil returnere mere omfattende videnskabsdata hurtigere end noget andet solobserverende rumfartøj.

Lektionsoversigt

• Solens masse er 99,8% af massen af vores solsystem.,
• solen er for det meste lavet af hydrogen med mindre mængder helium i form af plasma.
• hoveddelen af Solen har tre lag: kernen, strålings zoneonen og konvektions zoneonen.
• solens atmosfære har også tre lag: fotosfæren, kromosfæren og koronaen.
• nuklear fusion af brint i solens kerne producerer enorme mængder energi, der udstråler ud fra solen.
• nogle funktioner i Solens overflade omfatter solpletter, soludbrud og prominenser.

gennemgå spørgsmål

1., På hvilken måde understøtter solen alt liv på jorden?

2. Hvilke to elementer udgør solen næsten i sin helhed?

3. Hvilken proces er varmekilden i solen, og hvor finder den sted?

4. Hvorfor skulle menneskelige astronauter på en tur til Mars være bekymrede for solvind? Hvad er solvind?

5. Beskriv, hvordan bevægelser i konvektions zoneonen bidrager til solbrændinger.

6. Tror du fusionsreaktioner i Solens kerne vil fortsætte for evigt og fortsætte uden ende? Forklar dit svar.,

yderligere læsning / supplerende Links

punkter at overveje

• hvis noget pludselig skulle få nuklear fusion til at stoppe i solen, hvordan ville vi vide det? Hvornår skulle vi vide det?
• er der nogen former for farlig energi fra solen? Hvad kan blive påvirket af dem?
• hvis solen er lavet af gasser som brint og helium, hvordan kan det have lag?

gå videre – anvendelse af matematik

Har ville du måle noget, du ikke kan nå? Svaret er, at du kan bruge simpel geometri., Vi kan måle solens diameter, selvom vi ikke kan gå til Solen, og selvom solen er alt for stor til, at et menneske kan måle. For at måle solen bruger vi reglerne for lignende trekanter. Siderne af lignende trekanter er proportional med hinanden. Ved at oprette en meget lille trekant, der er proportional med en anden meget stor trekant, kan vi finde en ukendt afstand eller måling, så længe vi kender tre ud af fire af delene af ligningen., Hvis du laver et pinhole i et indekskort og projicerer et billede af solen på et udklipsholder, der holdes 1 meter fra indekskortet, vil diameteren på vores projicerede billede af Solen være proportional med solens sande diameter. Her er ligningen: s / D = S / D, hvor S = diameter af solens projicerede billede, s = solens sande diameter. Beregningen kræver også, at du kender den sande afstand mellem Jorden og Solen, D = 1.496 x 108 km og afstanden (d = 1 meter) mellem udklipsholderen og kartotekskort., Før du korrekt kan løse denne ligning, skal du være sikker på, at alle dine målinger er i de samme enheder – i dette tilfælde skal du ændre alle dine målinger til km. Prøv dette og se, hvor præcist du kan måle solens sande diameter.