Sa palagay ko, hindi lihim sa sinuman na ang ating araw at mga bituin na nakikita natin sa gabi sa kalangitan ay pareho. Iyon lang ang "gabi" na mga bituin ay mas malayo sa atin kaysa sa araw.

Mga bituin- Ito ay malaking spherical accumulations ng mainit na gas. Bilang isang patakaran, ang mga bituin ay binubuo ng higit sa 99% mula sa gas, ang natitirang mga praksyon ng isang porsyento ay tumutukoy sa isang malaking bilang ng mga elemento (halimbawa, may mga 60 sa kanila sa ating araw). Ang temperatura ng mga ibabaw ng iba't ibang uri ng mga bituin ay mula 2,000 hanggang 60,000 degrees Celsius.

Ano ang gumagawa ng mga bituin na naglalabas ng liwanag? Inisip ng mga sinaunang nag-iisip na ang ibabaw ng araw ay patuloy na nagniningas, at samakatuwid ay naglalabas ng liwanag at init. Gayunpaman, hindi ito. Una, ang dahilan para sa paglabas ng init at liwanag ay mas malalim kaysa sa ibabaw ng bituin, lalo na sa core. At pangalawa, ang mga prosesong nagaganap sa kailaliman ng mga bituin ay hindi katulad ng pagkasunog.

Ang prosesong nagaganap sa loob ng mga bituin ay tinatawag. Sa madaling sabi, ang thermonuclear fusion ay ang proseso ng pag-convert ng matter sa enerhiya, at isang hindi kapani-paniwalang dami ng enerhiya ang inilabas mula sa kaunting halaga ng matter.

Mula sa isang pang-agham na pananaw, ito ay isang reaksyon kung saan ang mas magaan na atomic nuclei - kadalasan isotopes ng hydrogen(deuterium at tritium) sumanib sa mas mabibigat na nuclei - helium. Para mangyari ang reaksyong ito, kinakailangan ang isang hindi kapani-paniwalang mataas na temperatura - ilang milyong degree.

Ang reaksyong ito ay nagaganap sa ating araw: sa isang pangunahing temperatura na 12,000,000 degrees, 4 na hydrogen atoms ang sumanib sa 1 helium nucleus at ang hindi maisip na dami ng enerhiya ay inilabas: init, liwanag at electromagnetism.

Paano mo mahuhulaan ang araw magpakailanman, ito ay "masusunog ang sarili" sa paglipas ng panahon. Naniniwala ang mga siyentipiko na mayroon pa ring sapat na bagay sa loob nito para sa mga 4-6 bilyong taon, i.e. sa isang lugar hangga't mayroon na.

Ang mga bituin ay nagpapalabas ng napakalaking init at liwanag sa loob ng maraming bilyong taon, na nangangailangan ng malaking halaga ng pagkonsumo ng gasolina. Hanggang sa ikadalawampu siglo, walang makapag-isip kung anong uri ng gasolina ito. Ang pinakamalaking problema sa pisika ay ang malaking tanong - saan kinukuha ng mga bituin ang kanilang enerhiya? Ang magagawa lang namin ay tumingala sa langit at mapagtanto na may malaking "butas" sa aming kaalaman. Upang maunawaan ang sikreto ng mga bituin, isang bagong makina ng pagtuklas ang kailangan.

Kinailangan ang helium para mabuksan ang sikreto. Pinatunayan ng teorya ni Albert Einstein na ang mga bituin ay makakakuha ng enerhiya mula sa loob ng mga atomo. Ang sikreto ng mga bituin ay ang equation ni Einstein, na siyang formula E \u003d ms 2. Sa isang kahulugan, ang bilang ng mga atomo na bumubuo sa ating katawan ay puro enerhiya, naka-compress na enerhiya, enerhiya na naka-compress sa mga atom (mga partikulo ng cosmic dust) na bumubuo sa ating uniberso. Pinatunayan ni Einstein na ang enerhiyang ito ay maaaring ilabas sa pamamagitan ng pagbangga ng dalawang atomo. Ang prosesong ito ay tinatawag na thermonuclear fusion, ito ang puwersang nagpapakain sa mga bituin.

Isipin, ngunit ang mga pisikal na katangian ng isang maliit, subatomic particle ay tumutukoy sa istraktura ng mga bituin. Salamat sa teorya ni Einstein, natutunan natin kung paano palabasin ang enerhiyang ito sa loob ng atom. Ngayon sinusubukan ng mga siyentipiko na gayahin ang pinagmumulan ng stellar energy upang makakuha ng kapangyarihan sa kapangyarihan ng pagsasanib sa laboratoryo.

Sa loob ng mga dingding ng laboratoryo, malapit sa Oxford sa England, ay ang makina na ginagawang "star" na laboratoryo ni Andrew Kirk at ng kanyang koponan. Ang pag-install na ito ay tinatawag na Tokamak. Ito ay karaniwang isang malaking magnetic bottle na naglalaman ng napakainit na plasma na maaaring gayahin ang mga kondisyon tulad ng loob ng isang bituin.

Sa loob ng Tokamak, ang mga atomo ng hydrogen ay sumasalungat sa isa't isa. Upang itulak ang mga atomo laban sa isa't isa, pinainit ng tokamak ang mga ito hanggang sa 166 milyong digri, kung saan ang temperatura ay gumagalaw nang napakabilis ang mga atomo na hindi nila maiwasang magbanggaan sa isa't isa. Ang pag-init ay isang kilusan, ang paggalaw ng pinainit na mga particle ay sapat na upang mapagtagumpayan ang nakakatuwad na puwersa. Naglalakbay sa libu-libong kilometro bawat segundo, ang mga hydrogen atom na ito ay bumagsak sa isa't isa at nagsasama-sama upang bumuo ng isang bagong elemento ng kemikal, helium, at isang maliit na halaga ng purong enerhiya.

Ang hydrogen ay tumitimbang ng kaunti pa kaysa sa helium, sa proseso ng pagkasunog ang masa ay nawala, ang nawalang masa ay na-convert sa enerhiya. Maaaring suportahan ng isang tokamak ang pagsasanib ng isang bahagi ng isang segundo, ngunit sa loob ng isang bituin, ang pagsasanib ng nuclei ay hindi tumitigil sa bilyun-bilyong taon, ang dahilan ay simple - ang laki ng bituin.

Ang isang bituin ay nabubuhay sa pamamagitan ng gravity. Kaya naman malalaki, malalaki ang mga bituin. Upang i-compress ang isang bituin, kailangan mo ng malaking puwersa ng pang-akit upang makapaglabas ng hindi kapani-paniwalang dami ng enerhiya, sapat para sa thermonuclear fusion. Ito ang sikreto ng mga bituin, ito ang dahilan kung bakit sila nagniningning.

Ang synthesis sa core ng bituin ng araw ay bumubuo sa bawat segundo ng lakas na magiging sapat para sa isang bilyong bombang nuklear. Ang isang bituin ay isang higanteng bomba ng hydrogen. Bakit hindi na lang ito magkapira-piraso? Ang katotohanan ay ang gravity ay pumipilit sa mga panlabas na layer ng bituin. Ang gravity at synthesis ay nagsasagawa ng isang engrandeng digmaan, ang atraksyon na gustong durugin ang bituin at ang fusion na enerhiya na gustong pumutok sa bituin bukod sa loob, ang salungatan at ang balanseng ito ay lumikha ng isang bituin.

Ito ay isang pakikibaka para sa kapangyarihan na nagpapatuloy sa buong buhay ng isang bituin. Ang mga labanang ito sa mga bituin ang lumilikha ng liwanag at ang bawat sinag ng stellar na paglalakbay ay gumagawa ng isang hindi kapani-paniwalang paglalakbay, ang liwanag ay naglalakbay ng 1080 milyong kilometro bawat oras. Sa isang segundo, ang isang sinag ng liwanag ay maaaring umikot sa mundo ng pitong beses, wala sa uniberso ang gumagalaw nang napakabilis.

Dahil ang karamihan sa mga bituin ay napakalayo, ang liwanag ay naglalakbay ng daan-daan, libu-libo, milyon-milyong at kahit bilyon-bilyong taon upang maabot tayo. Kapag ang Hubble na umiikot na istasyon ng kalawakan ay sumilip sa malayong sulok ng ating uniberso, nakakakita ito ng liwanag na naglakbay nang bilyun-bilyong taon. Ang liwanag ng Etequilia star na nakikita natin ngayon ay nagsimula sa isang paglalakbay - 8,000 taon na ang nakalilipas, lumilipad ang liwanag ng Betelgeuse mula noong natuklasan ni Columbus ang America - 500 taon na ang nakakaraan. Kahit na ang liwanag ng Araw ay lumilipad sa amin ng hanggang 8 minuto.

Kapag ang araw ay nag-synthesize ng helium mula sa hydrogen, isang particle ng liwanag, isang photon, ang nagagawa. Ang sinag ng liwanag na ito ay may mahaba at mahirap na paglalakbay patungo sa ibabaw ng Araw. Pinipigilan ito ng buong bituin, kapag lumitaw ang isang photon ay bumagsak ito sa isa pang atom, isa pang proton, isa pang neutron, hindi mahalaga, ito ay hinihigop, pagkatapos ay sumasalamin sa ibang direksyon at gumagalaw nang napakagulo sa loob ng Araw, kailangan itong masira. palabas.

Ang photon ay kailangang magmadali nang husto, bumagsak sa mga atom ng gas nang bilyun-bilyong beses at desperadong magmadali palabas. Nakakatuwa, para makaalis sa core ng Araw, kailangan ng photon na libu-libong taon at 8 minuto lang ang paglipad mula sa ibabaw ng Araw papunta sa Earth. Ang mga photon ay pinagmumulan ng init at liwanag, salamat sa kung saan ang magkakaibang at kamangha-manghang buhay ay sinusuportahan sa ating planetang Earth!

Kinakalkula na sa average ang dami ng radiation na nagmumula sa bawat square meter ng solar surface ay 62 thousand kilowatts, na humigit-kumulang katumbas ng kapangyarihan ng Volkhovskaya hydroelectric power station. Ang lakas ng radiation ng buong Araw ay katumbas ng gawain ng 5 bilyong bilyon (5 10 18) tulad ng mga planta ng kuryente!

Magbigay tayo ng isa pang figure: ang bawat square meter ng solar surface ay naglalabas ng kasing dami ng liwanag na kayang ibigay ng 5 milyong 100-watt na mga bombilya ... Kaya, walang kapaguran, ang ating nagniningning na luminary ay "gumagana" hindi sa loob ng maraming siglo o kahit millennia, ngunit para sa bilyong taon!

Ano ang nangyayari sa Araw? Saan ito patuloy na kumukuha ng tunay na napakalaking dami ng enerhiya?

Noong 1920, unang iminungkahi ng kilalang Ingles na astronomo na si Arthur Eddington (1882-1944) na ang thermonuclear fusion ay maaaring pagmulan ng solar energy. Kasunod nito, binuo ng ibang mga siyentipiko ang ideyang ito. Ayon sa mga modernong konsepto, ang mga reaksyong nuklear ay nagaganap sa kalaliman ng Araw at mga katulad na bituin, iyon ay, mga proseso kung saan hindi nabuo ang mga kemikal na compound, ngunit ang nuclei ng mga bagong elemento ng kemikal. At sa mainit na bituka ng luminary, kung saan ang temperatura ay maaaring umabot sa 15 milyong degrees, ang nuclei ng hydrogen atoms - protons, overcoming ang puwersa ng mutual repulsion, lumapit sa isa't isa at, "pagsasama", bumubuo ng helium nuclei. Ang prosesong ito ng pag-convert ng hydrogen sa helium ay binubuo ng isang kadena ng tatlong magkakasunod na pakikipag-ugnayang nuklear, na tinatawag ikot ng proton-proton, bilang isang resulta kung saan ang isang helium nucleus ay nabuo mula sa apat na hydrogen nuclei. Ngunit ang masa ng isang helium nucleus ay medyo mas mababa kaysa sa masa ng apat na proton. Kaya, sa synthesis ng 1 g ng hydrogen, ang "mass defect" ay 7 mg. Ang pag-alam nito at paggamit nito ay natuklasan ni Albert Einstein (1879-1955) ang batas ng relasyon ng masa at enerhiya, maaari nating kalkulahin na kapag "nasusunog" lamang ang 1 g ng hydrogen, 150 bilyong calories ang inilabas! Sa isang solar thermonuclear na "boiler", 564 milyong tonelada ng hydrogen ang dapat "masunog" bawat segundo, iyon ay, maging 560 milyong tonelada ng helium. At kung ang kalahati ng natitirang mga reserbang hydrogen sa Araw ay napunta sa thermonuclear fusion, kung gayon ang Araw ay sisikat at magpapainit sa Earth nang walang tigil na puwersa para sa isa pang 30 bilyong taon. Nangangahulugan ito na ang proseso ng thermonuclear ay maaaring ang hindi mauubos na mapagkukunan ng solar energy, na sa mahabang panahon ay hindi maitatag.

Ang mga reaksiyong thermonuclear ay nagpapatuloy lamang sa mga temperaturang higit sa 10 milyong digri. Ang ganitong mataas na temperatura ay maaari lamang mangibabaw sa pinaka "gitnang" rehiyon ng Araw na may radius na katumbas ng halos isang-kapat ng solar. Ang enerhiya sa self-controlled thermonuclear reactor na ito ay inilabas sa anyo ng mga hard gamma ray.

Ang "leakage" ng radiation mula sa gitna ng Araw hanggang sa ibabaw ay napakabagal. Sa kasong ito, sa proseso ng paglipat ng enerhiya mula sa layer hanggang layer, ang gamma quanta ay durog. Una, nagiging X-ray quanta sila, pagkatapos ay ultraviolet ... Aabutin ng humigit-kumulang 10 milyong taon bago lumabas ang gamma quanta na ipinanganak sa bituka ng bituin bilang mga photon ng nakikitang liwanag. Kaya, ang liwanag na ibinubuga ng Araw ngayon ay nabuo sa pagtatapos ng Tertiary period, iyon ay, matagal bago lumitaw ang uri ng modernong tao sa Earth.

Ngunit ang optical (nakikita) radiation ng Araw ay hindi sumasalamin sa pisikal na kakanyahan ng mga phenomena na nagaganap sa kailaliman ng bituin. At kung gayon, ang solar thermonuclear fusion ay isang hypothesis lamang na kailangang patunayan.

Ang masa ng Araw ay 99.9% ng masa ng buong solar system. Ang mga pangunahing elemento kung saan ito ay binubuo ay hydrogen (73%) at helium (25%). Kabilang sa iba pang elemento ang iron, nickel, nitrogen, oxygen, sulfur, silicon, carbon, magnesium, calcium, chromium, neon. Ang density ng bituin ay mababa - 1.4 g / cm 3, at ang uri nito ay isang dilaw na dwarf. Kung ihahambing natin ang Araw sa, ang ratio ng diameter ay magiging 109:1, mass 333,000:1, at volume na 1,300,000:1. Ang edad ng ating luminary ay 4.57 bilyong taon.

maaraw na hangin

maaraw na hangin- isang tuluy-tuloy na stream ng plasma ng solar na pinagmulan, na nagpapalaganap mula sa atmospera ng Araw at pinupuno ang solar system. Dahil sa mataas na temperatura ng solar corona, hindi mabalanse ng pressure ng overlying layers ang pressure ng corona matter. Ang sangkap na ito ay inilalabas sa kalawakan sa anyo ng solar wind, na kumakalat sa layo na hanggang sa 100 a.u. a.u. - yunit ng astronomya 1 astronomical unit = 149,597,871 kilometro. Ito ang average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw.

Sa figure, ang walang laman na patlang sa gitna ay sumasakop sa isang espasyo na 32 beses ang laki ng Araw. Ang diameter ng imahe ay kalahati ng diameter ng orbit. Ang mga punto sa likod ng araw ay ang mga bituin.

Bakit sumikat ang araw

Ang liwanag ng araw- ang resulta ng pagpapakawala ng malaking enerhiya na inilabas bilang resulta ng paglitaw ng isang thermonuclear reaction sa core nito. Maliit na sangkap ang ginagastos, maraming enerhiya ang inilalabas (milyong beses na higit pa kaysa sa maginoo na pagkasunog).

Dati ay pinaniniwalaan na ang Araw ay sumisikat dahil sa pagkasunog ng mga elementong bumubuo sa komposisyon nito. Ngunit ayon sa mga magaspang na pagtatantya, kahit na ang mga magaspang, hindi ito "masunog" sa bilyun-bilyong taon, ang Araw ay dapat na namatay nang matagal na ang nakalipas, na nawalan ng masa, sa gayon ay lumalabag sa balanse ng gravitational sa sistema ng mga planeta. Ngunit ang Araw ay sumisikat sa bilyun-bilyong taon at hindi na lalabas anumang oras sa lalong madaling panahon.

Paglalaho ng araw

Ang solar eclipse ay isang astronomical phenomenon kung saan ang Buwan ay ganap o bahagyang natatakpan ang Araw mula sa isang tao sa Earth. Sa panahon ng eclipse, makikita ang korona ng araw.

supernovae. Ayon sa pangunahing teorya, ang Araw at ang solar system ay nabuo mula sa isang ulap ng gas at alikabok, na tiyak na labi ng isang pagsabog ng supernova.

Kilala ang ilang kambal ng ating bituin. Magkapareho sila sa masa, ningning, edad, at temperatura. Ito ang 18 Scorpio, 37 Gemini, Beta Canis Hounds, HD 44594 at HIP56948.

Ang mahahalagang aktibidad ng lahat ng buhay sa mundo ay sinusuportahan ng sikat ng araw. Siya ay isang mapagkukunan ng init, paglago, pag-unlad. Sa loob ng maraming siglo, ang sangkatauhan ay nagtataka kung saan nagmumula ang walang katapusang kapangyarihan sa ningning? Lalo na kung ano ang sanhi ng gayong pagkinang, at gaano ito katagal?

Nabigo ang mga pagpapalagay tungkol sa liwanag ng Araw

Sa loob ng maraming siglo, ang mga siyentipiko ay kumbinsido na ang Araw ay napakasiksik, na binubuo ng nasusunog na materyal at patuloy na nasusunog. Ngunit alam na walang metal, bato o iba pang sangkap ang makakagawa nito nang walang katiyakan. Balang araw mauubos ang apoy.

Ang edad ng red-hot star ay matagal nang naitatag. Ito ay nagbibigay ng liwanag sa paligid mismo sa planetary system sa loob ng maraming bilyong taon (matagal bago lumitaw ang unang tao). Tanging ang temperatura sa ibabaw ay 6000 degrees. Ito ay nagiging malinaw na ang "fuse" ay hindi magiging sapat hanggang ngayon. Dapat ay sinunog ito sa lupa.

Mga kaugnay na materyales:

Iba pang mga planeta at planetary system

Hinahanap ng ibang mga tao ng agham ang sikreto ng permanenteng liwanag sa walang katapusang banggaan ng isang celestial body sa milyun-milyong meteorite na naaakit nito. Ngunit ang teoryang ito ay naging mali. Ayon sa mahigpit na mga kalkulasyon sa matematika, ang masa ng mga meteorite ay makabuluhang lumampas sa masa ng Araw sa multibillion-taong kasaysayan ng pagkakaroon. Nawasak sana ito ng mga katulad na bombero.

: Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw ay nasa average na 150 milyong km. Dinaig ito ng sikat ng araw sa loob ng 8.3 minuto.

Iniharap ang mga bersyon tungkol sa labis na pagkahumaling ng mga solar particle, na nagdudulot ng compression ng volume ng isang makinang na bituin. Ngunit sa bawat oras na ang mga bagong kapintasan ay ipinahayag.

Sa simula lamang ng huling siglo, ibinaling ng mga physicist ang kanilang pansin sa panloob na istraktura at mga proseso na nauugnay sa mga tampok nito.

Ang araw ay isang mainit na gas na bola, na lumalampas sa masa ng mundo ng higit sa 1.3 milyong beses. Sa gitna ay ang core, na ang temperatura ay lumampas sa 15,000,000 degrees. Ito ay gumaganap ng function ng isang nuclear reactor. Kasunod nito hanggang sa ibabaw, maraming mga zone ang nakikilala: radiative transfer, convective, photosphere, chromosphere, corona. Ang araw ay binubuo ng:

• hydrogen (74%)
• helium (25%)
• isa pang 60 item (humigit-kumulang 1%).

Mga kaugnay na materyales:

Bakit kumikinang ang mga bituin?

Ang liwanag ng araw

Sa bawat segundo, ang mas magaan na hydrogen ay sinusunog sa gitna, na nagpapalit nito sa mabigat na helium. Para sa pagbuo ng 1 helium core, kinakailangan ang pagsasanib ng 4 na hydrogen core. Ang prosesong ito ay kapareho ng mga reaksyon sa atomic bomb, mas mabagal lamang. At ito ay tinatawag na thermonuclear fusion.