Наука загадок46 участников тэги

 

вк-группа Вселенная сегодня

6 июля Земля проходит афелий, самую удаленную от Солнца точку своей орбиты.

Слово «афелий» — греческого происхождения, в переводе буквально означает «от Солнца». Этим словом астрономы обозначают точку орбиты любого небесного тела, движущегося вокруг Солнца, которая дальше всего отстоит от нашей звезды.

Полный оборот вокруг Солнца Земля совершает за 365 дней 6 ч. 9 мин. 10 сек. Земля движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, со средней скоростью 29,765 км/сек. Ближайшая к Солнцу точка орбиты Земли называется перигелием, Земля проходит ее в начале января, она составляет более 147 млн км. Самую далекую точку, афелий, Земля проходит в начале июля, оказываясь на расстоянии более 152 млн км от Солнца.

Итак, 6 июля в 19:46 мск наша планета окажется в самой дальней от Солнца точке своей орбиты, на расстоянии 152 095 566 км. Прохождение афелия означает, что в этот день Солнце будет иметь наименьший видимый диаметр. Из-за того, что Земля в афелии на 5 миллионов километров дальше от Солнца, чем в перигелии, видимый размер солнечного диска в афелии меньше, чем в перигелии. Это различие неощутимо на глаз, т.к. изменение размера диска происходит плавно в течение полугода.

Существует ошибочное представление, что смена времен года зависит от расстояния до Солнца, т.е. чем дальше от Солнца Земля – тем на ней холоднее и должна быть зима. Но у нас июль и лето в самом разгаре, хотя Земля проходит самую удаленную точку своей орбиты и это никак не влияет на смену времен года на нашей родной планете! Смена времен года обусловлена тем, что ось вращения Земли имеет наклон к плоскости земной орбиты, а вовсе не тем, что расстояние от Земли до Солнца изменяется. Из-за того, что сейчас Земля находится дальше от Солнца, чем зимой, наша планета движется по орбите медленнее, чем будет двигаться через полгода. Это значит, что астрономическое лето (время от дня летнего солнцестояния до дня осеннего равноденствия) длится в северном полушарии дольше, чем зима! На целых 5 дней! Мы имеем целых пять дополнительных длинных световых дней летом, по сравнению с короткими зимними, когда Солнце едва показывается над горизонтом!

Московский планетарий



+2

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) начало уже традиционную акцию по собору имен обычных людей со всего мира, информационный носитель с которыми будет установлен на новых аппаратах агентства. На этот раз речь пойдет об уникальной АМС "Parker Solar Probe", которая должна будет получить уникальные данные о нашей звезде.

Parker Solar Probe (старое название проекта - Solar Probe) - уникальная миссия NASA по исследованию Солнца. Эта АМС, оборудованная специальным абляционным щитом TPS из углеродистых материалов шириной в 2,4 метра и толщиной 4,5 дюйма (почти 11,5 сантиметров), должна будет достаточно близко приблизится к Солнцу на расстояние всего шесть миллионов километров. Принцип работы этого щита аналогичен абляционной теплозащите на спускаемых космических аппаратах: при сильном нагревании вещество с его поверхности начинает сублимироваться, при этом его поверхность покидают самые быстрые (горячие) атомы и молекулы, тем самым охлаждая поверхность. Во время максимального сближения с Солнцем температура поверхности щита не будет подниматься выше 1400°С. Помимо щита аппарат будет иметь специальный корпус и особые солнечные батареи, с уникальной системой охлаждения и защитной стеклянной оболочкой.

Каждый человек, у которого имеется доступ к сети Интернет, может отправить свое имя к Солнцу. Имена будут записаны на специальном цифровом носителе, который установят внутри зонда. Для того, чтоб записать свое имя, необходимо зайти на специальный сайт миссии и заполнить поля с именем (только на латинице!) и e-mail. На указанную Вами электронную почту (e-mail) вышлют ссылку для подтверждения. После перехода по ней Вы попадете на специальную страницу. Остается только нажать на зеленую кнопку "CONFIRM MY SUBMISSION". После вы можете скачать шуточный "билет на Солнце" в формате pdf.

Зарегистрировать свое имя можно до 27 апреля 2018 года.

У многих может возникнуть вопрос: зачем это все нужно? Ответ прост. Цель таких акций одна - привлечь внимание к космосу и астрономии. Как известно, в бюджете NASA заложено около двух миллионов долларов США на образовательные программы и популяризацию науки. Parker Solar Probe станет отнюдь не первым аппаратом, содержащий имена землян. Для популяризации науки NASA финансирует создание различных образовательных сайтов, создание документальных фильмов и литературы. А зачастую устраивает конкурсы среди детей, в которых школьникам предлагают выбрать названия новым миссиям. Так свои названия получили знаменитые марсоходы Spirit (англ. "Дух"), Opportunity (англ. "Возможность") и Curiosity (англ. "Любопытство").

ПояснениеАвторы и права: Станислав Короткий (AstroAlert) и Михаил Чубарец;
Музыка: Pas de Deux (Bird Creek)
Перевод: Д.Ю.Цветков
Пояснение: Как эволюционируют солнечные пятна? Большие темные солнечные пятна – и активные области, в которых они находятся – могут существовать несколько недель, но за это время они постоянно изменяются. Эти изменения были особенно хорошо заметны несколько недель назад, когда активная область AR 2339 вышла из-за лимба Солнца, в течение следующих 12 дней за ней следила Обсерватория солнечной динамики НАСА. Этот видеофильм показывает, что некоторые пятна расходятся, а другие сливаются. При этом темные центральные области умбры сдвигаются внутри пятен, а окружающая более светлая пенумбра мерцает и волнуется. Кажется, что окружающая поверхность Солнца дрожит, так как узор из желтых гранул изменяется за несколько часов. Солнечные пятна – это сравнительно холодные области, где местное магнитное поле прорывается через поверхность Солнца и подавляет нагрев. На прошлой неделе еще более активная область – AR 2371 – пересекла Солнце и создала мощные вспышки, которые привели к впечатляющим полярным сияниям на Земле.

Источник Астронет

Структура
С точки зрения строения Солнце можно условно разделить на четыре зоны, в которых происходят различные физические процессы. Энергия излучения и тепловая энергия Солнца возникают глубоко внутри него, в солнечном ядре, и затем передается внешним слоям посредством излучения (преимущественно в гамма и рентгеновском диапазоне). Ближе к поверхности в передаче тепла начинают участвовать конвективные потоки плазмы (солнечное вещество начинает "кипеть"). Слой, в котором это происходит, называется конвективной зоной. Он начинается на глубине примерно 0.7 радиуса Солнца. Здесь между конвективной и радиационной зонами располагается очень тонкая граница раздела, называемая тахоклином (от английского tachocline). Предполагается, что на ней формируются солнечные магнитные поля.

4 зоныЯдро
Центральная область внутреннего строения Солнца - это его ядро, где происходит ядерная реакция превращения водорода в гелий. В ходе этих реакций высвобождается энергия, которая в итоге высвечивается с поверхности Солнца в видимой области спектра. Для того, чтобы два ядра водорода столкнулись друг с другом и вступили в реакцию, их энергия должна быть достаточной для преодоления электрических сил отталкивания, действующих между всеми одинакого заряженными частицами. По этой причине реакция превращения водорода в гелий может протекать только при очень высокой температуре, когда все частицы имеют очень большую кинетическую энергию. Температура в самом центре Солнца составляет порядка 15 миллионов градусов, а плотность плазмы равна 150 г/см^3. Это примерно в 10 раз выше, чем плотность золота или свинца. По мере удаления от центра Солнца плотность и температура вещества уменьшаются. По этой причине ядерные реакции почти полностью прекращаются за внешней границей ядра (примерно 175 000 км от центра, что составляет 1/4 солнечного радиуса). Температура солнечного вещества на внешней границе ядра составляет только половину от значения температуры в центре, а плотность плазмы падает до 20 г/см^3.

В звездах, подобных Солнцу, ядерные реакции происходят путем трехступенчатого процесса, называемого протон-протонным или pp циклом. На первом шаге два протона сталкиваются и производят дейтерий, позитрон и нейтрино. На втором шаге протон сталкивается с дейтерием чтобы произвести ядро изотопа гелия-3 и гамма квант. Наконец на шаге три два ядра гелия-3 сливаются и производят обычное ядро гелия-4 и два свободных пронона.

Во время этого процесса горения водорода и производства гелия ядерные реакции производят элементарные частицы, называемые нейтрино. Эти эфемерные частицы проходят сквозь все слои Солнца и межпланетное пространство и могут быть зарегистрированы на Земле. Число нейтрино, которые регистрируются таким способом, оказывается меньше, чем число, которое можно ожидать из теоретических представлений. Проблема недостатка солнечных нейтрино - одна из самых больших загадок физики Солнца, которая возможно будет решена теперь, после открытия массы нейтрино.

Лучистая зона
Лучистая зона (или зона лучистого переноса) - это часть строения Солнца, которая простирается от внешней границы солнечного ядра до тонкого пограничного слоя (тахоклина) на нижней границе конвективной зоны и занимает, таким образом, пространство примерно от 0.25 до 0.70 долей солнечного радиуса. Свое название эта зона получила от способа, которым осуществляется здесь перенос энергии Солнца от ядра к поверхности - через излучение. Произведенные в ядре фотоны движутся в лучистой зоне, сталкиваясь с частицами плазмы. В результате, хотя скорость фотонов равна скорости света, они сталкиваются и переизлучаются так много раз, что требуется около миллиона лет, прежде чем отдельный фотон сможет достичь верхней границы лучистой зоны и покинуть ее. Плотность плазмы при переходе от внутренней к внешней границе лучистой зоны резко уменьшается от 20 г/см3, что примерно равно плотности золота, до всего лишь 0.2 г/см3, что меньше, чем плотность воды. Температура на том же расстоянии падает от 7 миллионов градусов до примерно 2 миллионов.

Граница раздела (тахоклин)
Солнечное строение включает тонкий пограничный слой, находящийся между лучистой зоной и конвективной зоной и, по-видимому играющий чрезвычайно важную роль в формировании солнечного магнитного поля. Есть основания полагать, что именно здесь наиболее эффективно работает так называемый механизм магнитного динамо. Суть этого механизма в том, что потоки плазмы вытягивают силовые линии магнитного поля и тем самым увеличивают его напряженность. Похоже также, что в этой области происходит резкое изменение химического состава плазмы.

Конвективная зона
Конвективная зона это самый внешний из слоев, составляющих внутреннее строение Солнца. Он начинается на глубине около 200 000 км и простирается вплоть до солнечной поверхности. Температура плазмы в основании конвективной зоны все еще весьма высока - она составляет около 2 000 000° C. Но тем не менее этого уже недостаточно для полной ионизации тяжелых атомов (таких как углерод, азот, кислород, кальций и железо). Эти ионы с электронами на орбите эффективно поглощают поступающее из глубины Солнца излучение и делают среду менее прозрачной. Поглощая излучение, вещество внизу конвективной зоны нагревается, и начинается процесс его "кипения" (или конвекции). Конвекция начинается, когда градиент температуры (темп с которым температура падает с высотой) становится больше, чем так называемый адиабатический градиент (скорость уменьшения температуры элемента вещества при перемещении этого элемента вверх без дополнительного нагрева). Там, где выполняется это условие, объемы плазмы, перемещенные вверх, окажутся теплее, чем чем окружающая среда и по этой причине продолжат свой подъем далее уже без приложения внешних сил. Эти конвективные движения плазмы очень быстро переносят тепло из глубины Солнца к его поверхности. При этом поднимающееся вещество расширяется и охлаждается. При приближении к видимой поверхности Солнца температура плазмы падает до 5,700° K, а ее плотность становится равна только 0.0000002 г/см³ (около одной десятитысячной от плотности воздуха на уровне моря). Конвективные движения плазмы видны на ее поверхности как гранулы и супергранулы.

Источник — сайт Тесис

Аналемма — кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года, если фиксировать его положение ежедневно в одно и тоже время суток.



+5 фото

Солнечные пятна — тёмные области на Солнце, температура которых понижена примерно на 1500 К по сравнению с окружающими участками фотосферы. Наблюдаются на диске Солнца (с помощью оптических приборов, а в случае крупных пятен — и невооружённым глазом) в виде тёмных пятен. Солнечные пятна являются областями выхода в фотосферу сильных (до нескольких тысяч гаусс) магнитных полей. Магнитные бури — следствие солнечных пятен.


Пятна на Солнце 19-20 февраля 2013 года

+11 фото с описаниями
Группы солнечных пятен 16 мая 2000 года


Пятна сильно различаются по размерам, некоторые могут достигать 100 тысяч километров в поперечнике. Такие пятна можно наблюдать на закате или на восходе Солнца невооруженным глазом. Фото NASA


Солнечное пятно состоит из темной тени и окружающей его полутени. Вещество внутри пятна холоднее окружающих областей примерно на 1000 градусов. Из-за этого пятна кажутся темными, хотя на самом деле их цвет — ярко-оранжевый.


Пятно представляет собой углубление в фотосфере Солнца, в разрезе имеющее форму блюдца или даже воронки. На этом снимке прекрасно видна кипящая гранулированная поверхность Солнца, а также группа пятен, словно вдавленных в эту поверхность. Фото: G. Scharmer (ISP, RSAS) et al./Lockheed-Martin Solar & Astrophysics Lab.


Так выглядит наша звезда в обычный любительский телескоп через затемняющий солнечный светофильтр. Фото: NASA


Так как Солнце — газовый шар, у него нет твердой поверхности. В телескопы, однако, мы видим резко очерченный диск звезды. Это происходит из-за скачкообразного повышения прозрачности плазмы. Граница, где плазма становится прозрачной, называется фотосферой. Именно ее мы и называем поверхностью Солнца. Толщина фотосферы составляет всего 200 км. Обратите внимание: края диска Солнца темнее, чем центральные области. Это происходит потому, что в центре диска наш взгляд проникает в более глубокие и более горячие слои звезды, чем на краях. Фото: Alvaro Ibañez


Фото: Dave Jurasevich


На этом снимке гигантское пятно пересечено двумя фотосферными мостами. Фото: G. Scharmer/L. Rouppe van der Voort (KVA) et al./SVST


Рождаются пятна, как правило, парами. Первое пятно во вращательном движении Солнца называется головным, второе — хвостовым. Наблюдения показали, что такие пятна обладают разной полярностью, а от одного пятна к другому тянутся силовые линии магнитного поля. Фото: Göran Scharmer/Kai Langhans/ISP, Royal Swedish Academy of Sciences


Фото: Ray Gralak


Тихое Солнце. В моменты минимума солнечной активности поверхность Солнца может быть вообще без пятен, как на этом фото. Здесь единственное «пятно» — пролетающая на фоне Солнца Международная космическая станция. Фото: Martin Wagner

Источники — Большая Вселенная, Википедия, фото с сайтов авторов