254

Строение Солнца общая схема

Привет) о строении Солнца.

Образ конфеты, независимо от того, что конфеты любят не все читатели Пикабу, оказался довольно  удачным для того, чтобы показать, как примерно устроена наша звезда. И поскольку вся её внешность, начиная с видимого слоя - фотосферы - и заканчивая короной (а ведь Земля находится в короне Солнца), а также вся "солнечная активность", которую мы наблюдаем, и вся "космическая погода", которая, как недавно выяснилось, на нас влияет - поскольку всё это обусловлено тем, что происходит в недрах Солнца - то, значит, с недр мы и начнем

(ура законченному длинному предложению и мне, его дописавшей)!

В общем, начинаем с ядра.

Строение Солнца общая схема Солнце, Физика, Длиннопост

Однако для ярых противников конфет я, подумав, решила все-таки привести и другую схему строения Солнца (она также взята из книги Киричек - Панченко "Неизвестное Солнце"):

Строение Солнца общая схема Солнце, Физика, Длиннопост

При этом, в силу всего вышесказанного - см моё длинное предложение сверху - начинаем с ядра.

Но сперва - давайте хотя бы поймём, что это за слои такие, какова их "толщина" (правильнее - протяжённость по радиусу), какая там плотность и температура.


Ну и еще отдельно, подробно, будет пост о каждом слое Солнца - что и как там происходит.


Для общей информации - радиус Солнца примерно равен 696 000 км, то есть примерно в 109 раз больше радиуса Земли (6 400 км).

Радиус Солнца при этом - понятие условное. Значение 696 тыс. км принято для среднего расстояния от центра Солнца до его видимой поверхности - фотосферы.


итак,

1) ЯДРО.

Протяженность по радиусу: по разным оценкам, около 140 тыс. км.

Плотность в центре: 150 г/см³.

Температура: В центре ядра температура, по разным оценкам, 12 - 15 млн градусов. На внешней границе ядра - уже около 9 млн.

Несмотря на такую высокую плотность, ядро Солнца - это газ, точнее - высокоионизованная горячая плазма.

В ядре происходят термоядерные реакции. Их результат - не только превращение водорода в гелий, но и выход энергии излучения, в основном в виде высокоэнергетических гамма-квантов.


2) ЗОНА ЛУЧИСТОГО ПЕРЕНОСА.

Протяженность по радиусу: около 310 тыс. км.

Плотность: примерно 20 г/см³.

Температура: около 7 млн градусов. На внешней границе и температура, и плотность резко падают.

Вещество (плазма) в зоне лучистого переноса - это тоже газ.

В зоне лучистого переноса происходит перенос энергии от ядра к более высоким слоям. Кванты энергии отскакивают друг от друга и от ядер атомов, поглощаются и переизлучаются этими самыми атомами. При этом энергия "дробится" - но не уменьшается! - и превращается, из жестких гамма-квантов, в энергию более "мягких" диапазонов, в основном - оптического.


3) ТАХОКЛИН.

Протяженность по радиусу: около 20 тыс. км.

Плотность: примерно 0,2 г/см³.

Температура: около 2 млн градусов.

Вещество слоя - газ.

Здесь в основном формируется магнитное поле Солнца.



4) КОНВЕКТИВНАЯ ЗОНА.

Протяженность по радиусу: 200 - 230 тыс. км.Плотность: от 0,2 граммов на см кубический в основании до 1,2 на 10⁻⁶ г/см³ на верхней границе (то есть на внешней границе плотность вещества конвективной зоны в сотни или даже тысячи раз меньше, чем плотность земного воздуха, которым мы дышим)

Температура: от 2 млн градусов в основании до 6 тыс. градусов на внешней границе

Вещество слоя - газ.

Вещество эффективно переносит энергию (в основном в виде квантов оптического излучения) к видимой поверхности Солнца. Как это - "эффективно"? Ответ - очень эффективно. Вещество конвективной зоны кипит, как каша в кастрюле: оно поднимается со дна зоны в виде "гранул" - единиц кипения; растекается из центра гранул к их краям и снова уходит в глубину конвективной зоны.


5) ФОТОСФЕРА.

Видимая поверхность Солнца. Нижняя часть атмосферы Солнца. Её "толщина" - примерно 300 км, температура около 5 800 - 6000 градусов; плотность вещества очень мала: на верхней границе фотосферы - до тысячных и даже миллионных долей плотности земного воздуха (то есть до 10⁻⁹ г/см³ ).


6) ХРОМОСФЕРА И КОРОНА.

Верхние части атмосферы Солнца. В хромосфере особенно отчётливо видна "активность Солнца". Корона - часть атмосферы Солнца, которая доходит до Земли и простирается ещё дальше. Температура в хромосфере падает до примерно 4300 градусов (температурный минимум в переходном слое) и затем, в короне, поднимается до 1 - 2 млн градусов. Хромосфера и корона сильно разрежены, но их вещество очень неоднородно (где-то густо, а где-то пусто).


Продолжение следует, про каждый слой отдельно)

4
Автор поста оценил этот комментарий
Прошу прощения, но толщина земной коры небольшие 30 000 метров (30 километров) при радиусе Земли в районе 6000 КИЛОМЕТРОВ. Корочка, как я и сказал. А под ней тысячи километров очень горячего жидкого камня. А ещё глубже тлеет ядерный распад в ядре. Ух!
раскрыть ветку (1)
5
Автор поста оценил этот комментарий

32 тыс м, конечно, у меня описка . Масштабы Солнца сбивают.

1
Автор поста оценил этот комментарий

Я удивлён. Помню, читал давненько, по-моему, в старой книге Перельмана "Занимательная физика", что если бы был великан с огромной палкой, то он бы смог проткнуть Солнце насквозь. Оказывается, с тех пор взгляды на строение нашего светила кардинально поменялись.

раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

я не могу прокомментировать воспоминание, прошу простить. "Занимательная физика", вроде, впервые вышла у Сойкина, до революции. Давайте порассуждаем логически: модель гравитационного сжатия и образования Солн системы и самого Солнца известна с 18 в., это гипотеза Канта-Лапласа. То есть основное понимание того, что есть звезда - измениться не могло. Могли делить Солнце на ядро, зону переноса энергии и атмосферу, например. Словом: если бы нашёлся великан с огромной палкой и пошел бы (не знаю, как) на Солнце, то он с равным успехом "мог бы" проткнуть жуткой палкой как кантовско-лапласовское Солнце, так и современное. Если уж ему не страшна температура и вообще он отлично чувствует себя в безвоздушном пространстве, то все возможно). Впрочем, думаю, Перельман что-то другое имел в виду, наверное, он с какого-то другого аспекта рассматривал Солнце (поясню: с точки зрения кинематики, например, человек может быть математической точкой, если исследователя интересует только его масса, скорость, ускорение, начальные координаты. Но с точки зрения биолога человек - совсем не точка. Его интересуют биологические процессы, проходящие в теле человека, его связь с биологической средой и т д. Для химика человек - полигон, где реализуются сложные химические реакции. И так далее, и так далее. Возможно, Перельман не строение Солнца имел в виду совсем).

Так вот, в общем и целом - спасибо, я прочитаю Перельмана. Когда-то, классе в 4 или даже раньше, мне больше "зашел" Ландсберг ("Элементарный учебник физики", так и остался у меня любимым детским) и как-то с Перельманом сложилось слабо.

4
Автор поста оценил этот комментарий
Прошу прощения, но толщина земной коры небольшие 30 000 метров (30 километров) при радиусе Земли в районе 6000 КИЛОМЕТРОВ. Корочка, как я и сказал. А под ней тысячи километров очень горячего жидкого камня. А ещё глубже тлеет ядерный распад в ядре. Ух!
раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Википедия: "Континента́льная кора́ или материко́вая кора́ — земная кора континентов, которая состоит из осадочного, гранитного и гранулит-базальтового пластов. Средняя мощность 35—45 км, максимальная — до 75 км (под горными массивами)".

8
Автор поста оценил этот комментарий
Как подумаю, что мы вращается на раскалённом жидком шаре, покрытом тонкой твердой корочкой вокруг продолжающегося миллиарды лет термоядерного взрыва, так все мои проблемы видятся мне сущими пустяками.
раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

ну вот как-то так

0
Автор поста оценил этот комментарий
Могу и ошибаться. Возможно, у них только теплообменники на поверхности корпуса. А сброс воздуха - это только для скафандров.
а по поводу открытой системы - посудите сами: человек - открытая система, а КА - большую часть времени, закрытая. Однако воду и дыхательные смеси им завозят тоннами. Куда же они расходуются?
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

например, на кал. Например, на хим реакции. Например, утечка и, да, работа скафандров. "отработанный" воздух без кислорода - наверное, как-то частично используется для экспериментов, но, скорее всего, правда сбрасывается. как ни очищай воду (сточную) до состояния питьевой, будут потери. Попробуйсте вскипятить морскую и сконденсировать пресную. Сколько было морской и сколько пресной останется? это грубый пример, но при перегонке часть воды безвозвратно утрачивается, испаряется, просачивается, как угодно. Нет никакого устройства с КПД=100%. В общем, не пойму, о чем спорим.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий
ЕМНИП, приходится испарять воду и воздух. Поэтому и постоянно их и подвозят.
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

1) а что такое ЕМНИП? простите, правда не знаю

2) МКС испаряет воду и воздух?? вы шутите? Они дико экономят воду, но она все равно расходуется, ибо человек её выделяет меньше, чем получает, человек - открытая, а не закрытая система. Помните, была на МКС утечка воздуха, сколько было проблем? Нет, воду и воздух МКС не испаряет точно, по крайней мере специально.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий
Космонавты на орбите не мёрзнут. У них как раз обратная проблема - не свариться бы. Ветерок МКС не обдувает, тепло отводится только излучением.
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

обычно у космических аппаратов одна сторона мерзнет, другая, подставленная Солнцу, нагревается. Поэтому многие спутники и станции вращаются - не только, чтобы стабилизироваться, но и чтобы не развалиться. Конкретно МКС, насколько помнится, вращается , чтобы стабилизироваться с вращением Земли. Не могу сходу сказать, как там решена проблема перегрева/переохлаждения. Надо будет уточнить.

показать ответы
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Наверное, неплохо бы уточнить, где именно в короне температура составляет 1-2 млн градусов, вряд ли эта зона распространяется на всю корону, если уж Земля в ней находится.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Как раз в районе земной орбиты. Но полностью частиц ничтожная, так что да, не чувствуется. И, конечно, не на всю корону распространяется это утверждение. Чем дальше от Солнца, тем корона становится холоднее.
показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

мне, как геологу, тоже хочется посоветовать добавить к названию поста "в теории". мы свою Землю то не знаем, пока не добуримся до определенного пласта, а уж про Солнце, по наблюдениям, вычислениям.. есть в отечественной скважинной(промысловой) геофизике разграничение - прямая и обратная задача. прямая - достали керн, измерили - получили физсвойства. обратная - замерили опускаемым зондом сопротивление, радиоактивный фон, акустическую и нейтронную плотность и тд - догадались о породе (по данным петрофизики, полученными при решении первой задачи). это на глубине 500-5000 метров. ошибок море при решении обратной - с учетом многих известных данных - в том числе и глобальных. стоимость - ну миллиончики на бурение и сопровождение пустых скважин. это для масштаба размаха полета мысли на миллионах километров. которые еще и не проверить (полеты, мысли, килоиетры)

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

да, в Солнце нам не залезть. Но вам, как человеку ученому, не может не быть очевидным, что если бы современное понятие о Солнце было бы неверным, то и вся современная астрофизика, включая её практическую часть - освоение околоземного пространства - тоже была бы сплошной "теорией". Впрочем, похоже, что дискуссия на этот счет бесполезна и даже в чем-то вредна...

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

один автор на пикабу писал, что в атмосфере красных гигантов (фактически, внутри звезды) могут существовать планеты.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

да. когда наше Солнце превратится в красного гиганта, Земля тоже окажется в его атмосфере.

показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Друзья мои, по астрофизике написано много книг. А благодаря тому, что физика РАБОТАЕТ, мы живем в комфортном для нас мире. Холодильники вот работают, телевизоры. Никто в них не сомневается. Также нет причин и сомневаться в том, что корона, например, разогрета до 1 - 2 млн градусов. Есть очень простой учебник Засова - Кононовича, например, очень его всем рекомендую. Там мало формул, все понятно. Эдвард Владимирович Кононович, кстати, был на защите моей диссертации и нашел её достойной для получения звания кандидата наук. Вот ссылка на учебник Засова - Кононовича и страницы из него, где черным по белому авторы - преподаватели МГУ с огромным стажем, пишут о короне.

Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
0
Автор поста оценил этот комментарий

А как мы еще не сварились то в короне, которая 1-2 млн градусов?

Да и космонавты что-то на орбите мерзнут

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

плазма такая разреженная, что даже руку высунете - теоретически - не почувствуете. да, представить это сложно.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

А точно плотность ядра Солнца в центре: 150 г/см³ ? Плотность самого плотного металла осмия 22,6 г/см³. То есть, если у вас не опечатка, то получается, что в ядре Солнца плотность, ну не знаю, как в нейтронной звезде?

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Точно, не опечатка. 150 г на см в кубе. В центре. За счет гравитации.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Какова вероятность того, что это именно так?)

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

ЧТО?? Строение Солнца? Такое и есть. М б некоторые расхождения в оценках плотности и температуры, могут границы слоев, естественно, разниться от модели к модели. Но сейчас появилась отрасль науки - гелиосейсмология. Так же, как сейсмологи изучают строение Земли по распространению акустических колебаний в коре, мантии и т д., точно так же гелиосейсмологи подтвердили и уточнили гипотезы о строении Солнца: то, что представлено, соответствует новейшим, последним данным, подтвержденным гелиосейсмологами.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

   Отдельно хочется прибить за опечатку "лучиСтого переноса", я уже решил наверное есть такой термин "лучитого переноса", весь мозг сломал, ска.

    Блин, всё солнце состоит из газов! В моём понимании газ один раз вспыхнул, пшик, и всё, и погасло. И утро не настанет, давно знаю что оно из газа, но каждый раз когда об этом напоминают всегда расстраиваюсь.

раскрыть ветку (1)
3
Автор поста оценил этот комментарий

даа. Опечаточка. даже я, автор, не заметила. Прибью корректора, вот беда

4
Автор поста оценил этот комментарий
Вообще, я Землю имел ввиду. И, конечно, я всё сильно упрощаю.
раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

ну, внутри Земли никаких термоядерных реакций, по крайней мене, не происходит. 100% нет. И корочка ничего так - около 32 тыс км толщина земной коры в среднем). Гораздо страшнее думать о микромире. Все, из чего мы состоим - невесть что. Ни частицы, ни волны... так, дрожание. Но вот в нашем макромире у нас все вот так как будто бы даже симпатично, пока мы сами все не загадим, конечно же...

показать ответы
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

В Википедии немного другая информация:

«Температура короны — порядка миллиона кельвинов. Причём от хромосферы она повышается до двух миллионов на расстоянии порядка 70 000 км от видимой поверхности Солнца, а затем начинает убывать, достигая у Земли ста тысяч кельвинов»

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

не могу с вами не согласиться

1) вредно спорить! я в тот момент с кем-то спорила "об истине". Постараюсь завязать с выяснением истины, в интернет-спорах я полный чайник 2) Я не ошиблась, но привела данные года так .... Действительно помню статью, где сообщалось, что температура короны в районе земной орбиты - до 2 млн К. Это меня в свое время тоже поразило. 3) Современные оценки - десятки тыс. К. 4) почему могла произойти такая ошибка в той статье? Во-первых, могли тогда и поторопиться с оценкой - расстояния, температура, погрешность на погрешность м б существенной. Во-вторых, корона неоднородна. От Солнца постоянно летит горячая плазма, может быть, в те годы что-то такое и попалось. исследователям "под горячую руку", простите за каламбур. Сложно сказать.


Итого - да. В короне на расстоянии 1 а.е. температура - около 10000К.

0
Автор поста оценил этот комментарий
А мы и не спорим)
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

это прекрасно)

2
Автор поста оценил этот комментарий
Как раз в районе земной орбиты. Но полностью частиц ничтожная, так что да, не чувствуется. И, конечно, не на всю корону распространяется это утверждение. Чем дальше от Солнца, тем корона становится холоднее.
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

*плотность частиц ничтожная.

1
Автор поста оценил этот комментарий
То есть температура плазмы/короны 1-2 млн градусов, но в космосе она (температура эта) не чувствуется? Подскажите, пожалуйста, где об этом почитать...
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
В комментариях вчера вечером я привела ссылку на учебник. Об этом написано везде, где говорится вообще об атмосфере Солнца
Автор поста оценил этот комментарий

А Вы, простите, какаете плазмой?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

вы к кому, простите, это пишете?

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Речь о стуле. Будьте внимательнее.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

а я-то о Солнце...

1
Автор поста оценил этот комментарий

Я удивлён. Помню, читал давненько, по-моему, в старой книге Перельмана "Занимательная физика", что если бы был великан с огромной палкой, то он бы смог проткнуть Солнце насквозь. Оказывается, с тех пор взгляды на строение нашего светила кардинально поменялись.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

и почему его не "проткнуть", если в центре все равно - газ?

показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Вот отчего корона горячая? Газ в ней течёт наружу - расширяется - значит должен охлаждаться. От Солнца удаляется - значит опять должен охлаждаться.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

да, верно подмечено! Это одна из загадок. Наиболее вероятно, что вещество короны нагревается за счёт энергии магнитного поля Солнца и энергии ударных волн от взрывных процессов, происходящих в нижних слоях атмосферы Солнца.

показать ответы
0
Автор поста оценил этот комментарий

Елена, это не одно и то же

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

я не поняла комментарий. То, что жидкий суп - суть зона лучистого переноса, это, явно, шутка. То, что в кипящем супе работает конвекция суть физический факт. Что не одно и то же?

показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Лучистый перенос.теперь я знаю как можно называть жидкий стул

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

стул или суп??? Oh boy... наверное, я слишком наивна для комментариев.

показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий

Гипотеза и "такое и есть" вещи не равнозначные... Если пост претендует на серьёзность, то формулировки должны быть точнее. Плюсик поставлю)

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Гипотеза - это предположение. Модель Солнца может быть гипотезой. Но модели - это уже серьезные гипотезы, содержащие расчеты. Ранние модели Солнца были уже в той или иной степени подтверждены практикой - в данном случае, наблюдениями, т к ставить на Солнце эксперименты ставить никак. Строение Солнца ТАКОЕ И ЕСТЬ - так как я представила в посте не гипотезу, а достаточно хорошо проверенные данные. Возможны их уточнения в дальнейшем (радиальная протяжённость слоёв, температура и плотность в них), но не пересмотр всего взгляда на строение Солнца в принципе. Еще раз: то, что представлено, соответствует новейшим, последним данным, подтвержденным гелиосейсмологами. Гелиосейсмология это наука, такая же, как сейсмология. К чему отнести общепринятую на сегодняшний день модель Солнца: к уточненным гипотезам, к рабочим теоретическим моделям, ещё к какой-то классификации - пусть этим занимаются методисты от науки, мне сложно ответить на такой важнейший вопрос. Назвать это фундаментальной теорией невозможно, т к модели создаются на основе фундаментальных теорий, но сами ими не являются.

Плюсы - это здорово, но это не конфетки и не приманки. Если вы претендуете на серьезность, то, пожалуйста, сохраняйте доброжелательность и не придирайтесь к словам там, где нет в этом необходимости.

показать ответы
8
Автор поста оценил этот комментарий
Как подумаю, что мы вращается на раскалённом жидком шаре, покрытом тонкой твердой корочкой вокруг продолжающегося миллиарды лет термоядерного взрыва, так все мои проблемы видятся мне сущими пустяками.
раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

ну не то чтобы НА шаре. Мы в короне Солнца, но она дико разрежена, мы этого не чувствуем. А Солнце - это газовый (плазменный) шар, да.

показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий

Лучистый перенос.теперь я знаю как можно называть жидкий стул

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Жидкий суп это скорее конвекция

показать ответы