Good Mood

Lesdoelstellingen

• beschrijven de lagen van de zon.
• Beschrijf de oppervlaktekenmerken van de zon.

Woordenschat

• chromosfeer
• convectie zone
• corona
• kernfusie
• foton
• fotosfeer
• plasma
• radiative zone
• solar flare
• zonne-bekendheid

Inleiding

Overweeg Aarde, de Maan, en de andere planeten en satellieten in het zonnestelsel., De massa van al die objecten samen vertegenwoordigt slechts 0,2% van de totale massa van het zonnestelsel. De rest, 99,8% van alle Massa in het zonnestelsel, is de zon!

De Zon (figuur hieronder) is het centrum van het zonnestelsel en het grootste object in het zonnestelsel. Deze nabije ster geeft licht en warmte en ondersteunt bijna al het leven op aarde.

lagen van de zon

De Zon is een bol die vrijwel geheel bestaat uit de elementen waterstof en helium. De zon is niet vast of een typisch gas., De meeste atomen in de zon bestaan als plasma, een vierde staat van materie die bestaat uit oververhit gas met een positieve elektrische lading.

interne structuur

omdat de zon niet vast is, heeft deze geen gedefinieerde buitengrens. Het heeft echter wel een duidelijke interne structuur met identificeerbare lagen (figuur hieronder). Van binnen naar buiten zijn ze:

• de centrale kern van de zon is plasma met een temperatuur van ongeveer 27 miljoen OC., Bij zulke hoge temperaturen vormt waterstof helium door kernfusie, een proces dat enorme hoeveelheden energie vrijmaakt. Deze energie beweegt naar buiten, naar de buitenste lagen van de zon. Kernfusie in Sterren wordt meer besproken in de sterren, sterrenstelsels, en het universum hoofdstuk.
• de stralingszone, net buiten de kern, heeft een temperatuur van ongeveer 7 miljoenoc. De energie die vrijkomt in de kern reist extreem langzaam door de stralingszone. Een lichtdeeltje, een foton genaamd, reist slechts een paar millimeter voordat het een ander deeltje raakt., Het foton wordt geabsorbeerd en vervolgens weer vrijgegeven. Een foton kan wel 50 miljoen jaar duren om helemaal door de stralingszone te reizen.
• in de convectiezone komt heet materiaal uit de buurt van de stralingszone op, koelt af aan het oppervlak van de zon en daalt vervolgens terug naar beneden naar de stralingszone. Convectieve beweging helpt om zonnevlammen en zonnevlekken te creëren.

de buitenste lagen

de volgende drie lagen vormen de atmosfeer van de zon. Aangezien er geen vaste lagen zijn aan een deel van de zon, zijn deze grenzen vaag en onduidelijk.,

• de fotosfeer is het zichtbare oppervlak van de zon, het gebied dat zonlicht uitzendt. De fotosfeer is relatief koel – slechts ongeveer 6.700°C. de fotosfeer heeft verschillende kleuren; sinaasappelen, geel en rood, waardoor het een korrelig uiterlijk.
• de chromosfeer is een dunne zone, ongeveer 2000 km dik, die rood gloeit als het wordt verwarmd door energie uit de fotosfeer (figuur hieronder). De temperatuur in de chromosfeer varieert van ongeveer 4.000°C tot ongeveer 10.000°C. Gasstralen schieten op door de chromosfeer met snelheden tot 72.000 km per uur en bereiken een hoogte van wel 10.000 km.,

• De corona is de buitenste plasmalaag — het is de halo of ‘kroon van de zon.’De corona temperatuur van 2 tot 5 miljoen°C is veel heter dan de fotosfeer (figuur hieronder).

De film die een ster in een nieuw licht ziet kan hier worden gezien: http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php.

Oppervlaktefuncties

De oppervlaktefuncties van de zon zijn goed zichtbaar, maar alleen met speciale apparatuur. Zonnevlekken zijn bijvoorbeeld alleen zichtbaar met speciale lichtfilterlenzen.

zonnevlekken

het meest opvallende oppervlak van de zon zijn koelere, donkerdere gebieden bekend als zonnevlekken (figuur hieronder)., Zonnevlekken bevinden zich waar lussen van het magnetisch veld van de zon door het oppervlak breken en de soepele overdracht van warmte van de onderste lagen van de zon verstoren, waardoor ze koeler en donkerder worden en gekenmerkt worden door intense magnetische activiteit. Zonnevlekken komen meestal in paren voor. Wanneer een lus van het magnetisch veld van de zon door het oppervlak breekt, ontstaat er een zonnevlek waar de lus eruit komt en waar hij weer naar binnen gaat.,

zonnevlammen

Er zijn andere soorten onderbrekingen van de magnetische energie van de zon. Als een lus van het magnetisch veld van de zon breekt en breekt, creëert het zonnevlammen, dat zijn gewelddadige explosies die enorme hoeveelheden energie vrijgeven (figuur hieronder).,

een film van de flare is hier te zien: http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw.

een sterke zonnevlam kan veranderen in een coronale massa-ejectie (figuur hieronder).

een zonnevlam of coronale massa-ejectie laat stromen van zeer energetische deeltjes vrij die deel uitmaken van de zonnewind., De zonnewind kan gevaarlijk zijn voor ruimtevaartuigen en astronauten omdat het grote hoeveelheden straling uitzendt die het menselijk lichaam kunnen schaden. Zonnevlammen hebben het hele elektriciteitsnet uitgeschakeld en Radio -, Satelliet-en mobiele telefooncommunicatie verstoord. KQED: Journey Into The Sun Het Solar Dynamics Observatory is een NASA-ruimtevaartuig dat begin 2010 werd gelanceerd en dat elke seconde van de dag IMAX-achtige beelden van de zon verzamelt, waardoor meer gegevens worden gegenereerd dan welke NASA-missie in de geschiedenis dan ook., De gegevens zullen onderzoekers in staat stellen om te leren over zonnestormen en andere verschijnselen die black-outs kunnen veroorzaken en astronauten schaden. Meer informatie vindt u op: http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/.

zonne-Prominenties

een ander goed zichtbaar kenmerk op de zon is zonne-prominenties. Als plasma stroomt langs een lus van het magnetisch veld van de zon van zonnevlek naar zonnevlek, het vormt een gloeiende boog die duizenden kilometers in de atmosfeer van de zon bereikt. Prominenties kunnen een dag tot enkele maanden duren. Prominenties zijn ook zichtbaar tijdens een totale zonsverduistering.,

De meeste beelden komen van SDO ‘ s AIA-instrument; verschillende kleuren vertegenwoordigen verschillende temperaturen, een veelgebruikte techniek voor het observeren van zonnekenmerken. SDO ziet de hele schijf van de zon in extreem hoge ruimtelijke en temporele resolutie, waardoor wetenschappers in kunnen zoomen op opmerkelijke gebeurtenissen zoals fakkels, golven en zonnevlekken.

Solar Dynamics Observatory

de video hierboven is genomen van de SDO, het meest geavanceerde ruimtevaartuig ooit ontworpen om de zon te bestuderen., Tijdens haar vijfjarige missie zal SDO het magnetisch veld van de zon onderzoeken en ook een beter begrip geven van de rol die de zon speelt in de atmosferische chemie en het klimaat van de aarde. Sinds net na de lancering op 11 februari 2010, SDO is het verstrekken van beelden met helderheid 10 keer beter dan high-definition televisie en zal meer uitgebreide wetenschappelijke gegevens sneller dan elke andere zon observeren ruimtevaartuig.

lesoverzicht

• de massa van de zon is 99,8% van de massa van ons zonnestelsel.,
• De Zon bestaat voornamelijk uit waterstof met kleinere hoeveelheden helium in de vorm van plasma.
• het grootste deel van de zon heeft drie lagen: de kern, stralingszone en convectiezone. de atmosfeer van de zon heeft ook drie lagen: de fotosfeer, de chromosfeer en de corona. kernfusie van waterstof in de kern van de zon produceert enorme hoeveelheden energie die uit de zon straalt.
• sommige kenmerken van het oppervlak van de zon zijn zonnevlekken, zonnevlammen en prominenties.

beoordelingsvragen

1., Op welke manier ondersteunt de zon al het leven op aarde?

2. Welke twee elementen vormen de zon bijna in zijn geheel?

3. Welk proces is de bron van warmte in de zon en waar vindt dit plaats?

4. Waarom zouden menselijke astronauten op een reis naar Mars zich zorgen moeten maken over zonnewind? Wat is zonnewind?

5. Beschrijf hoe bewegingen in de convectiezone bijdragen aan zonnevlammen.

6. Denk je dat fusiereacties in de kern van de zon voor altijd zullen doorgaan en doorgaan zonder einde? Leg je antwoord uit.,

verder lezen / aanvullende Links

punten om

• te overwegen als iets plotseling zou leiden tot het stoppen van kernfusie in de zon, hoe zouden we dat dan weten? Wanneer zouden we het weten?
• zijn er soorten gevaarlijke energie van de zon? Wat kan door hen worden beïnvloed?
• als de zon bestaat uit gassen zoals waterstof en helium, Hoe kan zij dan lagen hebben?

verder gaan – Math

toepassen zou u iets meten dat u niet kunt bereiken? Het antwoord is dat je eenvoudige geometrie kunt gebruiken., We kunnen de diameter van de zon meten, ook al kunnen we niet naar de zon gaan en ook al is de zon veel te groot voor een mens om te meten. Om de zon te meten gebruiken we de regels van vergelijkbare driehoeken. De zijden van soortgelijke driehoeken zijn evenredig met elkaar. Door het opzetten van een zeer kleine driehoek die evenredig is met een andere zeer grote driehoek, kunnen we een onbekende afstand of meting vinden zolang we weten drie van de vier delen van de vergelijking., Als je een pinhole maakt in een indexkaart en een beeld van de zon projecteert op een klembord dat 1 meter van de indexkaart wordt gehouden, zal de diameter van ons geprojecteerde beeld van de zon evenredig zijn met de werkelijke diameter van de zon. Hier is de vergelijking: s / d = S / D, waarbij s = diameter van het geprojecteerde beeld van de zon, S = ware diameter van de zon. Voor de berekening moet je ook de werkelijke afstand tussen de aarde en de zon kennen, D = 1,496 x 108 km en de afstand (d = 1 meter) tussen het klembord en de indexkaart., Voordat u deze vergelijking correct kunt oplossen, moet u er zeker van zijn dat al uw metingen in dezelfde eenheden zijn – Wijzig in dit geval al uw metingen in km. Probeer dit uit en zie hoe nauwkeurig u de ware diameter van de zon kunt meten.