Good Mood

レッスンの目的

• 太陽の層を記述します。
• 太陽の表面の特徴を記述します。

語彙

• 彩層
• 対流帯
• コロナ
• 核融合
• 光子
• 光球
• プラズマ
• 放射ゾーン
• 太陽フレア
• 太陽プロミネンス

はじめに

地球を考える月、そして太陽系内の他のすべての惑星や衛星。, これらすべての天体の質量は、太陽系の総質量のわずか0.2％を占めています。 残り、太陽系内のすべての質量の99.8％は、太陽です！

太陽（下の図）は、太陽系の中心であり、太陽系で最大の天体です。 この近くの星は光と熱を提供し、地球上のほぼすべての生命を支えます。

太陽の層

太陽は球であり、ほぼ完全に水素とヘリウムの元素で構成されています。 太陽は固体でも典型的なガスでもありません。, 太陽の中のほとんどの原子は、プラズマ、正の電荷を持つ過熱ガスからなる物質の第四の状態として存在します。

内部構造

太陽は固体ではないため、定義された外側の境界を持っていません。 しかし、それは識別可能な層を持つ明確な内部構造を持っています（下図）。 内向きから外向きまで、それらは次のとおりです。

• 太陽の中心核は約27millionoCの温度を持つプラズマです。, このような高温では、核融合によって水素が結合してヘリウムを形成し、膨大なエネルギーを放出するプロセスです。 このエネルギーは、太陽の外側の層に向かって外側に移動します。 星における核融合については、星、銀河、宇宙の章で詳しく説明されています。
• 放射ゾーンは、コアのすぐ外側にあり、約7millionoCの温度を有する。 コアで放出されたエネルギーは、放射ゾーンを非常にゆっくりと移動します。 光子と呼ばれる光の粒子は、別の粒子に当たる前にわずか数ミリメートルしか移動しません。, 光子は吸収され、その後再び放出される。 光子は放射ゾーンを通ってすべての方法を移動するのに50万年もかかることがあります。
• 対流帯では、放射帯付近の高温物質が上昇し、太陽の表面で冷却され、その後放射帯に下向きに戻ります。 対流運動は、太陽フレアと黒点を作成するのに役立ちます。

外側の層

次の三つの層は、太陽の大気を構成しています。 太陽のどの部分にも固体層がないので、これらの境界はあいまいで不明瞭です。,

• 光球は、太陽の可視表面であり、日光を放出する領域である。 光球は比較的涼しく、わずか約6,700℃です。光球はいくつかの異なる色を持っています;オレンジ、黄色、赤、それは粒状の外観を与えます。
• 彩層は厚さ約2,000kmの薄いゾーンで、光球からのエネルギーによって加熱されると赤く輝きます（下の図）。 彩層の温度は約4,000℃から約10,000℃の範囲であり、ガスのジェット機は時速72,000kmまでの速度で彩層を通って発射し、10,000kmまでの高さに達する。,

• コロナは、最も外側のプラズマ層である—それは太陽のハローまたは’クラウンです。”2-5万℃のコロナの温度は、光球よりもはるかに暑いです（下の図）。

新しい光の中で星を見る映画はここで見ることができます：http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php。

サーフェスフィーチャ

太陽のサーフェスフィーチャは非常に見えますが、特別な機器でのみ表示されます。 たとえば、黒点は特殊な光フィルタリングレンズでのみ見えます。

太陽黒点

太陽の最も顕著な表面の特徴は、太陽黒点として知られているより涼しく暗い領域です（下図）。, 黒点は、太陽の磁場のループが表面を突破し、太陽の下層からの熱の滑らかな伝達を妨害し、それらをより冷たく暗くし、強い磁気活動によって特徴付けられる場所に位置する。 黒点は通常、ペアで発生します。 太陽の磁場のループが表面を突破すると、ループが出て、再び戻ってくる場所で黒点が作られます。,

太陽フレア

太陽の磁気エネルギーの中断の他のタイプがあります。 太陽の磁場のループがスナップして壊れると、それは大量のエネルギーを放出する激しい爆発である太陽フレアを作成します（下の図）。,

フレアのムービーがここで見られます：http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw。

強い太陽フレアは、コロナ質量放出に変わる可能性があります（下の図）。

太陽フレアまたはコロナ質量放出は、太陽風を構成する非常にエネルギーの高い粒子の流れを放出する。, 太陽風は、人体に害を及ぼす可能性のある大量の放射線を送り出すため、宇宙船や宇宙飛行士にとって危険なことがあります。 太陽フレアは、電力網全体をノックアウトし、無線、衛星、および携帯電話通信を妨害しました。

KQED：太陽への旅

ソーラーダイナミクス天文台は、2010年初頭に打ち上げNASAの宇宙船は、歴史の中で任意のNASAのミッションよりも多くのデータを生成し、日の毎秒太陽のIMAXのような画像を取得しています。, このデータは、研究者が太陽嵐や停電を引き起こし、宇宙飛行士に害を与える可能性のある他の現象について学ぶことを可能にする。 詳細については、http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/を参照してください。

太陽のプロミネンス

太陽のもう一つの非常に目に見える特徴は、太陽のプロミネンスです。 プラズマが太陽の磁場のループに沿って黒点から黒点まで流れると、太陽の大気中に数千キロメートルに達する輝くアーチを形成します。 プロミネンスは、数ヶ月に一日続くことができます。 また、皆既日食の際にも顕著なものが見られる。,

画像のほとんどはSDOのaia機器から来ています。 SDOは太陽の円盤全体を非常に高い空間分解能と時間分解能で見ることができ、科学者はフレア、波、黒点などの注目すべき出来事をズームインすることができます。

Solar Dynamics Observatory

上記のビデオは、これまでに太陽を研究するために設計された最も先進的な宇宙船であるSDOから撮影されました。, SDOは、太陽の磁場を調べ、地球の大気化学と気候において太陽が果たす役割をよりよく理解することを目的としています。 February11,2010の打ち上げ直後から、SDOは高精細テレビよりも10倍も鮮明な画像を提供しており、他の太陽観測宇宙船よりもより包括的な科学データを速く返すでしょう。

レッスン概要

• 太陽の質量は、私たちの太陽系の質量の99.8％です。,
• 太陽はほとんどが水素でできており、少量のヘリウムがプラズマの形でできています。
• 太陽の主要部分には、コア、放射ゾーン、対流ゾーンの三つの層があります。
• 太陽の大気には、光球、彩層、コロナの三つの層があります。
• 太陽の核での水素の核融合は、太陽から放射する膨大な量のエネルギーを生成します。
• 太陽の表面のいくつかの特徴には、黒点、太陽フレア、および隆起が含まれる。

レビューの質問

1., 太陽は地球上のすべての生命をどのように支えているのでしょうか？

2. どの二つの要素が太陽をほぼ完全に構成しているのでしょうか？

3. どのプロセスが太陽の下での熱源であり、どこで起こるのでしょうか？

4. なぜ火星への旅行の人間の宇宙飛行士は、太陽風を心配する必要があるのでしょうか？ 太陽風とは何ですか？

5. 対流帯の動きが太陽フレアにどのように寄与するかを説明します。

6. 太陽の核での核融合反応は永遠に続き、終わりなく続くと思いますか？ あなたの答えを説明する。,

さらに読む/補足リンク

考慮すべきポイント

• 何かが突然太陽の下で核融合を停止させることがあった場合、どのように私たちは知っているでしょうか？ いつ分かる?
• 太陽からの危険なエネルギーはありますか？ それらの影響を受ける可能性がありますか？
• 太陽が水素やヘリウムなどのガスでできている場合、どのように層を持つことができますか？ li>

さらに進む–数学を適用する

あなたが到達できないものを測定しますか？ 答えは、単純な幾何学を使用できるということです。, 私たちは太陽に行くことができないにもかかわらず、太陽が人間が測定するには大きすぎるにもかかわらず、太陽の直径を測定することができます。 太陽を測定するために、同様の三角形の規則を使用します。 同様の三角形の辺は互いに比例しています。 別の非常に大きな三角形に比例する非常に小さな三角形を設定することによって、方程式の四つの部分のうち三つを知っている限り、未知の距離または測定値を見つけることができます。, インデックスカードにピンホールを作り、インデックスカードから1メートル離れたクリップボードに太陽の画像を投影すると、投影された太陽の画像の直径は ここで、s/d=S/D、S=太陽の投影画像の直径、S=太陽の真の直径。 この計算では、地球と太陽の間の真の距離、D=1.496x108km、クリップボードとインデックスカードの間の距離（d=1メートル）も知る必要があります。, この方程式を正しく解くには、すべての測定値が同じ単位になっていることを確認する必要があります–この場合、すべての測定値をkmに変更します。 これを試してみて、太陽の真の直径をどれだけ正確に測定できるかを見てください。