Lesson Objectives
- Describe the layers of The Sun. descreva as características da superfície do sol.
Vocabulário
- cromosfera
- a zona de convecção
- corona
- fusão nuclear
- fóton
- fotosfera
- plasma
- zona radiativa
- flare solar
- solar destaque
Introdução
Considerar a Terra, a Lua, e de todos os outros planetas e satélites do sistema solar., A massa de todos esses objetos juntos representa apenas 0,2% da massa total do sistema solar. O resto, 99,8% de toda a massa do sistema solar, é o sol! o sol (figura abaixo) é o centro do sistema solar e o maior objeto do sistema solar. Esta estrela próxima fornece luz e calor e suporta quase toda a vida na Terra.
O Sol.
camadas do sol
o sol é uma esfera, composta quase inteiramente dos elementos hidrogênio e hélio. O sol não é sólido ou um gás típico., A maioria dos átomos no sol existe como plasma, um quarto estado de matéria composto de gás superaquecido com uma carga elétrica positiva.
estrutura interna
porque o sol não é sólido, não tem um limite exterior definido. Ele tem, no entanto, uma estrutura interna definida com camadas identificáveis (figura abaixo). De dentro para fora são:
as camadas do sol.
- O núcleo central do sol é o plasma com uma temperatura de cerca de 27 milionoc., A temperaturas tão altas o hidrogênio se combina para formar hélio por fusão nuclear, um processo que libera grandes quantidades de energia. Esta energia move-se para fora, para as camadas exteriores do sol. A fusão Nuclear nas estrelas é discutida mais nas estrelas, galáxias e no capítulo do universo.
- a zona radiativa, logo fora do núcleo, tem uma temperatura de cerca de 7 milhões de OC. A energia libertada no núcleo viaja muito lentamente através da zona radiativa. Uma partícula de luz, chamada fóton, viaja apenas alguns milímetros antes de atingir outra partícula., O fóton é absorvido e então liberado novamente. Um fóton pode demorar até 50 milhões de anos para viajar por toda a zona radiativa. na zona de convecção, o material quente de perto da zona radiativa nasce, resfria na superfície do sol, e então mergulha de volta para baixo para a zona radiativa. O movimento Convectivo ajuda a criar erupções solares e manchas solares.
as camadas exteriores
as três camadas seguintes formam a atmosfera do sol. Uma vez que não há camadas sólidas em qualquer parte do Sol, estes limites são difusos e indistintos., a fotosfera é a superfície visível do sol, a região que emite luz solar. A fotosfera é relativamente fria – apenas cerca de 6.700 ° C. a fotosfera tem várias cores diferentes; laranjas, amarelos e vermelhos, dando-lhe uma aparência granulada.
a cromosfera vista através de um filtro.
- a coroa é a camada plasmática mais externa — é o halo ou a coroa do sol.’A temperatura de corona de 2 a 5 milhões de ° C é muito mais quente do que a fotosfera (figura abaixo).
(a) durante um eclipse solar, a coroa solar é visível estendendo-se milhões de quilómetros para o espaço. B) as lacas coronais e coronais na atmosfera solar inferior tomadas pelo telescópio espacial TRACE.,
O filme Vendo uma Estrela em uma Nova Luz pode ser visto aqui: http://sdo.gsfc.nasa.gov/gallery/youtube.php.
características da superfície
as características da superfície solar são bastante visíveis, mas apenas com equipamento especial. Por exemplo, as manchas solares só são visíveis com lentes especiais filtrantes de luz.
manchas solares
A característica superficial mais perceptível do sol são áreas mais frias e mais escuras conhecidas como manchas solares (figura abaixo)., As manchas solares estão localizadas onde os laços do campo magnético do sol rompem através da superfície e interrompem a transferência suave de calor das camadas inferiores do sol, tornando-os mais frios e escuros e marcados por intensa atividade magnética. Manchas solares geralmente ocorrem em pares. Quando um loop do campo magnético do sol quebra através da superfície, uma mancha solar é criada onde o loop sai e onde ele volta para dentro novamente.,
(a) as manchas solares ocorrem geralmente em ciclos de 11 anos, aumentando de um número mínimo para um número máximo e, em seguida, gradualmente diminuindo para um número mínimo novamente. b) Um close-up de uma mancha solar tomada à luz ultravioleta.
erupções solares
Existem outros tipos de interrupções da energia magnética do sol. Se um laço do campo magnético do sol se quebra e quebra, cria erupções solares, que são explosões violentas que liberam enormes quantidades de energia (figura abaixo).,
actividade magnética leva a uma pequena erupção solar.
um filme da chama é visto aqui: http://www.youtube.com/watch?v=MDacxUQWeRw. uma forte erupção solar pode transformar-se numa ejeção de massa coronal (figura abaixo).
uma ejeção de massa coronal é uma grande ejeção de plasma da estrela vista nesta imagem.
uma erupção solar ou a ejeção de massa coronal liberta correntes de partículas altamente energéticas que compõem o vento solar., O vento solar pode ser perigoso para naves espaciais e astronautas porque envia grandes quantidades de radiação que podem prejudicar o corpo humano. As erupções solares destruíram redes de energia e perturbaram as comunicações de rádio, satélite e telemóvel.
KQED: Journey Into The Sun
o Observatório da dinâmica Solar é uma nave espacial da NASA lançada no início de 2010 está obtendo imagens IMAX-like do sol a cada segundo do dia, gerando mais dados do que qualquer missão da NASA na história., Os dados permitirão aos pesquisadores aprender sobre tempestades solares e outros fenômenos que podem causar apagões e prejudicar astronautas. Saiba mais em: http://science.kqed.org/quest/video/quest-quiz-the-sun/.
proeminências solares
outra característica altamente visível no sol é proeminências solares. Se o plasma flui ao longo de um ciclo do campo magnético do sol de mancha solar a mancha solar, forma um arco brilhante que atinge milhares de quilômetros na atmosfera do sol. As proeminências podem durar de um dia a vários meses. Proeminências também são visíveis durante um eclipse solar total.,
A maioria das imagens vem do instrumento AIA da SDO; cores diferentes representam temperaturas diferentes, uma técnica comum para observar características solares. SDO vê todo o disco do Sol em resolução espacial e temporal extremamente alta, permitindo que os cientistas zoom em eventos notáveis, tais como erupções, ondas e manchas solares.
Observatório da dinâmica Solar
o vídeo acima foi retirado do SDO, a nave espacial mais avançada já projetada para estudar o sol., Durante sua missão de cinco anos, o SDO examinará o campo magnético do sol e também proporcionará uma melhor compreensão do papel que o sol desempenha na química atmosférica e no clima da Terra. Desde logo após o seu lançamento em 11 de fevereiro de 2010, a SDO está fornecendo imagens com clareza 10 vezes melhor do que a televisão de alta definição e irá retornar dados científicos mais abrangentes mais rápido do que qualquer outra nave espacial de observação solar.
Resumo da lição
- a massa do sol é 99,8% da massa do nosso sistema solar., o sol é feito principalmente de hidrogênio com pequenas quantidades de hélio na forma de plasma. a parte principal do Sol tem três camadas: o núcleo, zona radiativa e zona de convecção. a atmosfera do sol também tem três camadas: a fotosfera, a cromosfera e a coroa. a fusão Nuclear do hidrogênio no núcleo do Sol produz enormes quantidades de energia que irradiam do sol. algumas características da superfície do Sol incluem manchas solares, erupções solares e proeminências. perguntas de revisão, De que forma o sol suporta toda a vida na Terra? 2. Que dois elementos compõem o sol quase na totalidade? 3. Que Processo é a fonte de calor no sol e onde ele ocorre? 4. Porque é que os astronautas humanos numa viagem a Marte precisam de se preocupar com o vento solar? O que é o vento solar? 5. Descreva como os movimentos na zona de convecção contribuem para as erupções solares. 6. Achas que as reacções de fusão no núcleo do sol vão continuar para sempre e continuar sem fim? Explique a sua resposta.,
Leitura Adicional/ligações suplementares
pontos a considerar
- Se algo causasse subitamente a fusão nuclear para parar ao sol, como é que saberíamos? Quando saberemos? há algum tipo de energia perigosa vinda do sol? O que pode ser afetado por eles? se o sol é feito de gases como hidrogénio e hélio, como pode ter camadas?
indo mais longe – aplicar Matemática
tem você mediria algo que você não pode alcançar? A resposta é que você pode usar geometria simples., Podemos medir o diâmetro do sol, mesmo que não possamos ir ao sol e mesmo que o Sol seja muito grande para um ser humano medir. Para medir o sol usamos as regras de triângulos semelhantes. Os lados de triângulos semelhantes são proporcionais um ao outro. Ao estabelecer um triângulo muito pequeno que é proporcional a outro triângulo muito grande, podemos encontrar uma distância ou medida desconhecida, desde que saibamos três em cada quatro partes da equação., Se você fizer um furo em um cartão de índice e projetar uma imagem do Sol em uma área de transferência realizada a 1 metro do cartão de índice, o diâmetro da nossa imagem projetada do Sol será proporcional ao verdadeiro diâmetro do Sol. Aqui está a equação: s / d = S / D, Onde s = Diâmetro da imagem projetada do sol, S = diâmetro verdadeiro do sol. O cálculo também requer que você saiba a verdadeira distância entre a terra e o sol, D = 1,496 x 108 km e a distância (d = 1 metro) entre a área de transferência e o cartão índice., Antes de poder resolver correctamente esta equação, terá de ter a certeza de que todas as suas medições estão nas mesmas unidades – neste caso, mude todas as suas medições para km. Experimente isto e veja com que precisão pode medir o verdadeiro diâmetro do sol.
