Matematika
Matematika/Zagreb, Split
Matematika
Matematika/Zagreb
Strani jezici
Strani jezici/Zagreb
Strani jezici
Strani jezici/Zagreb (Maksimir)
Matematika
Matematika/Zagreb
Matematika
Matematika/Sesvete
Matematika
Matematika/Split
Matematika
Matematika/Zagreb
Matematika
Matematika/Zagreb
Matematika
Matematika/Zagreb
Strani jezici
Strani jezici/Sesvete
Matematika
Matematika/SESVETE
Fizika
Fizika/Sesvete

Pretraživanje na karti

karta

Kemija
Koliko zapravo ovisimo o Suncu? 

Da nema Sunca, ne bi bilo niti života na Zemlji, barem ne u ovakvom obliku kao sada. Oduvijek su ljudi bili fascinirani Suncem, u mnogim mitologijama smatralo se božanstvom. Egipćanima je tako bio vrhovno božanstvo - Amon Ra, stari Grci su ga zvali Helios a Rimljani Sol. Sunce nam daje toplinu, hranu i zrak koji dišemo. Potiče atmosferu da nam stvara kišu i vjetar. Zagrijava zemlju, mora i zrak. Veza i međudjelovanje između Sunca i Zemlje određuje godišnja doba, pomiče oceane te utječe na klimu. Još mnogo toga bi se moglo nabrojati, zbog čega nam je Sunce važno, jer bez Sunca, Zemlja bi bila mračno, hladno i pusto mjesto.

  

Ali što je zapravo Sunce?

 Sunce, najveći i najsjajniji objekt u Sunčevu sustavu, samo je jedna od 100 milijardi zvijezda u našoj galaksiji. Iako nama najvažniji i za nas najsjajniji objekt u svemiru, Sunce je u galaktičkim razmjerima sasvim prosječna, čak skromna zvijezda.

Sunce je obična G2, zvijezda tzv. žutih patuljaka ( spektralna klasa ( OBAFGKM ) je definirana po površinskoj temperaturi zvijezde ), kakvih je na milijarde u našoj galaksiji, Mliječni put. Ono je velika svjetla kugla, koja se sastoji uglavnom od ionizirajućeg plina i to je zvijezda. Jaka gravitacijska sila drži ga na okupu, te stvara visoki tlak i temperaturu u njegovoj jezgri. Sunčeva aktivnost nije cijelo vrijeme konstantna. Postojao je period vrlo niske sunčeve aktivnosti u drugoj polovici 17. stoljeća. To vrijeme se poklopilo sa izvanredno hladnim periodom u sjevernoj Europi, poznatim kao "malo ledeno doba". Od nastanka Sunčevog sustava, Sunčeva aktivnost se povećala za oko 40%. Na zemlju padne manje  od bilijuntog dijela sunčeve energije. Od toga 35% reflektira se natrag, 18% apsorbira atmosfera, a 47% površina zemlje.

 Osnova Sunca : 

- 333.400 puta masivnije od Zemlje

- sadrži 99,86% mase ukupnog Sunčevog sustava

- promjer od oko 696 000 km ili 2.23 svjetlosne sekunde

- masa je oko 1.989 x 1030 kg

- temperatura se mijenja od 5770 K u fotosferi do 15 milijuna K u središtu

- izvor energije su nuklearne reakcije fisije i fuzije

- zrači energiju snagom od 3.86 x 1026 W

- na ekvatoru površina se okrene oko osi jednom svaka 25,43 dana, a u blizini polova svakih 36 dana ( zbog toga što Sunce nije čvrsto tijelo, poput Zemlje, ali      unatoč tome, jezgra Sunca rotira se poput čvrstog tijela)

- sastav - 71% predstavlja vodik, 27% helij, a 2% ostali prisutni elementi

- potrebno 200 milijuna godina da završi orbitu oko centra galaksije

- agregatno stanje je ionizirani plin ili plazma

- zajedno sa svim planetima giba se unutar galaksije brzinom od 20 km/s 

-sunčev vjetar je nastavak sunčeve atmosfere, struje naelektriziranih čestica, uglavnom protona i elektrona, kojim Sunce izbacuje u svemir mali dio svoje mase godišnje. Ima prosječnu brzinu 450 km/s. Sunčev vjetar je posljedica visoke temperature i tlaka korone. Sunčev vjetar uzrokuje dvije svima vrlo poznate pojave: rep kometa i polarnu svijetlost ( dolaskom čestica iz Sunčeva vjetra u blizinu Zemlje, one upadaju u zemljino magnetsko polje koje ih kanalizira prema zemljinim magnetskim polovima ( blizu geografskih polova ), gdje se čestice sunčeva vjetra sudaraju sa česticama zemljine atmosfere pri velikim brzinama - polarna svjetlost ( Aurora Borealis ). )

- sunčevi bljeskovi - te se goleme i nepredvidljive eksplozije zbivaju u Sunčevoj atmosferi

- Fakule ili baklje su neobični mlazovi plina vodika koji se pojavljuju u kromosferi. Oni se uzdižu do visine 10 000 km brzinom od 25 km/s. Stvaraju ih magnetska polja.

- sunčev ciklus je pojava periodičkih promjena nekih karakteristika Sunca - sunčeva aktivnost

Vrijeme najveće sunčeve aktivnosti zove se sunčev maksimum. Period jednog ciklusa se može mijenjati u rasponu između 8 i 15 godina ( najčešće 11 god.  ).

Mijenja se broj i raspored pjega. U početku ciklusa, pjege su uglavnom koncentrirane u pojasu koji je na jednoj trećini puta od ekvatora prema polovima. Tokom ciklusa, stare pjege se gube, a nove nastaju u sve većem broju i sve bliže ekvatoru.
Korona se mijenja. U vrijeme maksimuma Sunčeve aktivnosti velika je i nepravilna, dok je u vrijeme minimuma pravilna i manja, sa mlazovima u područjima oko ekvatora i polova.
Luminozitet (snaga zračenja) je oko 0.15% veći u vrijeme maksimuma u odnosu na minimum.
Sunčeve baklje jačaju po snazi i po broju tokom maksimuma.

 Rođenje Sunca : 

Rodilište zvijezda nalazi se u dubinama golemih oblaka plina i prašine. Takvi oblaci ispunjavaju veći dio ravnine naše galaktike ( najpoznatija je Orionova Maglica ). Sam međuzvjezdani oblak sam za sebe prilično je stabilan jer je tlak plina koji želi raširiti oblak tako da postane rjeđi uravnotežen vlastitom silom gravitacije koja čestice plina drži na okupu. Plinski oblak se spljošti i gravitacija počinje djelovati, te se oblak plina razdijeli na nakupine plina koje se djelovanjem gravitacije smanjuju te se sve brže vrte. Tako se unutar ostataka početnog oblaka plina počne stvarati cijeli skup protozvijezda. Kako se protozvijezde stežu, u njihovu središtu raste temperatura. Kada temperatura jezgre poraste na desetak milijuna stupnjeva, počnu nuklearne reakcije fuzije. Četiri vodikove jezgre stope se te nastaje jezgra helija. Da bi se to ostvarilo jezgre moraju raspolagati sa dovoljno energije da se savlada odbijanje koje nastaje zbog pozitivnih naboja jezgri, a kako je temperatura mjera za brzinu čestica plina, dovoljno visoka temperatura će to osigurati. Fuzijom vodika u helij oslobađa se

velika količina energije u obliku novih čestica i gama zraka. Prema

 

Einsteinovoj jednadžbi :                        E  =  m c 2

 

znamo da je masa samo oblik energije, te emitiranjem energije koju mi uglavnom vidimo kao svjetlost, zvijezde gube masu. Tako naše Sunce gubi četiri milijuna tona svoje mase svake sekunde.

  

Unutrašnjost Sunca :

 

Nutrinu Sunca možemo podijeliti na tri zone:   

zona nuklearnih reakcija

b) radijativna zona

c) konvektivna zona

Svaka od njih zauzima otprilike trećinu polumjera Sunca.

 

a)         Zonu nuklearnih reakcija mogli bismo nazvati i Sunčevom jezgrom. U njoj se odvijaju nuklearne reakcije.

 

Kako?

 

Temperatura u jezgri je 15.6 milijuna K, a tlak je 1016 paskala. U takvom okolišu plin prelazi u plazmu ( plazma je tvar u kojoj su atomi toliko stisnuti da su jezgre odvojene od elektrona koji slobodno lutaju. Takvo stanje materije svrstava se u četvrto agregatno stanje ) i pokrene se vrsta nuklearne fuzije ( fuzija je međusobno spajanje atoma nekog elementa, odnosno njihovih jezgara, pri čemu nastaju atomi novog elementa )  nazvana p - p ciklus ( proton - proton ciklus ). U p - p ciklusu stapanjem više vodika kao lakšeg elementa stvara se helij kao teži element ( spajanjem četiri protona stvara se jedna jezgra helija od dva protona i dva neutrona ). U toj nuklearnoj reakciji približno oko 0.7% ulazne mase pretvori se u energiju. Svake sekunde u unutrašnjosti Sunca u nuklearne fuzijske reakcije ulazi oko 600 milijuna tona vodika, od kojih se u energiju pretvori oko 4 milijuna tona. Dok se odvija p - p ciklus oslobađaju se goleme količine energije u obliku gama - zračenja i subatomskih čestica, od kojih izdvajamo elektronske neutrine koji se mogu detektirati na Zemlji.

a.1)      Neutrino

 

Neutrino je čestica koja se proizvodi nuklearnim reakcijama u središtu Sunca, gdje se jezgre vodika posredstvom procesa nuklearne fuzije pretvaraju u helij uz oslobađanje ogromnih količina energije i uz proizvodnju određene količine neutrina.  neutrini koji se stvore nuklearnim reakcijama u unutrašnjosti Sunca, tijekom svoga puta do Zemlje, prelaze iz jednog tipa u drugi. A samo čestice s masom mogu mijenjati oblik. Masa neutrina je zanemariva. Otprilike milijarditi dio protona. Sunce proizvodi elektronske neutrine ( vrste neutrina, elektronski, muonski i tau ). U jednom razdoblju neutrini prolaze neometano kroz Sunčevu unutrašnjost, a u drugom bivaju pretvoreni u jednu od drugih dviju vrsta neutrina koje nije moguće detektirati. Objašnjenje je da se jedan dio neutrina gubi uslijed djelovanja Sunčevog magnetskog polja.

  

b)         Radijativna zona prenosi energiju zračenjem.

           

Kako?

             Gama - zrake se ne prenose izravno iz mjesta nastanka na površinu Sunca. One se već nakon jednog centimetra svojega puta sudare s nekom jezgrom atoma ili slobodnim elektronom. Tako se u mnogobrojnim apsorpcijama i emisijama ili raspršenjima gama - zrake raspršuju na mnogo više fotona nižih energija. Uz ovo je bitno napomenuti da se upravo zbog ovakvog prijenosa energije održava visoka temperatura u jezgri Sunca. Električni neutrini vrlo slabo interaktiraju s materijom te izlaze sa Sunca već nakon 2.23 sekunde. Zbog spomenutih razlika u prodornosti neutrina i gama-zraka, neutrini nam daju informaciju o tome što se u ovom vremenu događa u središtu Sunca, dok nam sjaj Sunca govori o oslobađanju energije u njegovu središtu prije nekoliko milijuna godina.



c)         Konvektivna zona miješanjem prenosi energiju.

 

Kako?

 U konvektivnoj zoni postoji i zračenje, ali nema velikog udjela u prijenosu energije. Topliji volumen plina se podiže i prenosi toplinu na okolinu. Time se hladi, a hlađenjem spušta. Miješanje koje se odvija u dubinama Sunca uzrok je mnogim pojavama na površini Sunca, kao napr. granulama koje vidimo na površini Sunca. Iznad konvektivne zone se nalazi fotosfera.   

Vanjština Sunca :        a) fotosfera

                                    b) kromosfera

                                   c) korona

                                   d) magnetosfera

  

a)         Sunčeva kugla sastoji se od više slojeva. Svjetlost koju Zemlja prima od Sunca dolazi pretežno sa dubina do 400 km. Taj dio se zove fotosfera čija je temperatura oko 6000°C. Dakle, prvi proziran sloj sunca je fotosfera. Ona ne predstavlja niti nutrinu Sunca, a niti atmosferu, ali se uzima za najniži sloj atmosfere. Mi vidimo samo svijetlost iz fotosfere, a to je na prvi pogled čudno ako znamo da se poslije nje nastavljaju još dva Sunčeva sloja koji su znatno deblji od fotosfere. No iako su znatno deblji od nje oni su i znatno rjeđi, a samim time i znatno manje sjajniji. U fotosferi se dešavaju mnoge pojave uzrokovane konvekcijom, a to su: granule, supergranule i oscilacije. To troje može se nazvati pravilnim gibanjima u fotosferi. Osim pravilnih gibanja, na površini fotosfere uočavamo mrlje koje zovemo Sunčeve pjege. One izgledaju tamne zbog toga što je njihova temperatura oko 2000 stupnjeva manja od ostatka fotosfere. One mogu biti promjera od 300 do 50 000 km, a pojedina pjega traje između manje od sata do čak 6 mjeseci. Pjege su područja gdje je temperatura plina oko 3800 K. Pojavljuju se u parovima, a zagrijani su na 4000 celzijevih stupnjeva. Ona nastaju kad Sunčevo magnetsko polje pregradi put vrućem plinu iz jezgre. Upravo su pjege omogućile mjerenje brzine rotacije Sunca.

Apsorpcijske linije u spektru Sunca nam odaju sastav fotosfere: oko 91% vodik, oko 9% Helij, te 0.2% ostalo. Površina Sunca ima granulastu strukturu. To su mjesta gdje topli plin izvire iz površine. Granule imaju promjer od oko 1000 km, a svaka pojedina granula traje oko 5 - 10 minuta.
Iznad fotosfere se nalazi sunčeva atmosfera. Dijeli se na kromosferu i koronu.
  

b)         Kromosfera je niži sloj debljine 10 do 14 tisuća kilometara, i prvi sloj atmosfere. U kromosferi polako raste temperatura prema vanjskim slojevima, dok gustoća plina opada. Površina Sunca izgleda kao da gori, a razlog tomu su spikule. Spikule su malene prominencije ( protuberance - su lukovi magnetskog polja u kojima su zarobljeni vrući plinovi ) koje se javljaju oko rubova supergranula. Visine su od sedam do devet tisuća kilometara. Osim spikula u kromosferi zapažamo i baklje ( postoje dvije vrste baklji: fotosferske i kromosferske ). Prominencije i baklje su vezane uz proboj ioniziranog plina koji može na taj način i pobjeći sa Sunca. Između kromosfere i korone se nalazi prijelazno područje gdje gustoća plina naglo pada, a temperatura naglo raste do 500 000 °K. To je magnetsko polje. Naše Sunce je toliko vruće da su većina atoma ionizirani, njihove jezgre su odvojene od elektrona. Kao posljedica toga, relativno gibanje između dva susjedna sloja ioniziranog plina pokreće naboje i stvara magnetsko polje. Brzina rotacije Sunca na granici između konvekcijskog i radijacijskog sloja naglo se mijenja. Ova nagla promjena u brzini rotacije je izvor snage Sunčevog magnetskog polja.

       

c)         Korona, koja se nalazi iznad kromosfere, proteže se milijune kilometara u svemir. Temperatura korone doseže vrijednosti iznad 1.000.000 K. U koroni se stalno odvija protok tvari, a razlog tome je taj što je korona granično područje Sunca. Korona dobiva tvar iz dubljih područja i to najviše putem spikula. Tvar se često u koroni zgušnjava i teče nazad u kromosferu, pojava se događa u aktivnih oblika prominencija. U suprotnosti tomu dešava se i to da Sunčeva tvar teče u prostor, a to se zbiva putem bljeskova i Sunčeva vjetra.        Svjetlost korone potječe iz tri izvora:

E - korona ili emisijska korona, to je vlastito zračenje zbog visoke temperature. Atomi su tamo na visokim temperaturama i višestruko ionizirani.

K - korona, oznaka K potječe od kontinuiranog spektra. To je fotosferska svijetlost raspršena brzim slobodnim elektronima.

F - korona, ova svijetlost nastaje također raspršenjem fotosferske svijetlosti, ali ovaj put na čestice prašine koje dolaze iz međuplanetarnog prostora, ali se protežu do najveće blizine ka Suncu. Oznaka F dolazi od Fraunhoferova  kontinuiranog spektra.

d)         Sunčevo magnetsko polje vrlo je jako i vrlo složeno. Područje njegovog utjecaja naziva se magnetosfera i proteže se daleko iza Plutona. Sunčevo magnetsko polje zaslužno je i za tzv. sunčev vjetar    Zaključak :  

Koliko dugo će trajati Sunce?

 

Za zvijezde Sunčevog spektarskog tipa očekivani rok trajanja je 10 milijardi godina. Sunce je staro 4.5 milijardi godina, znači ostaje mu još 5.5 milijardi godina. Od svog nastanka do danas potrošilo je oko pola količine vodika iz svoje jezgre. Svoje miroljubivo zračenje će nastaviti još oko 5 milijardi godina ili više. Istovremeno će se udvostručiti njegova svjetlost. Međutim postoji mogućnost da će ostati bez goriva, vodika. No i kad vodik u dalekoj budućnosti konačno bude gotovo sasvim potrošen, Sunce se neće ugasiti. Fuzija će se nastaviti, a gorivo će postati helij. Nakon njega, fuzija će se nastaviti sa sve težim elementima i tako sve do željeza, ali sa sve manje oslobođene energije. Nakon toga fuzija će se zaustaviti, jer za daljnje nuklearne reakcije u kojima bi se spajale jezgre atoma željeza bilo bi potrebno dovoditi energiju. Kako se budu izmjenjivale faze u kojima će nuklearno gorivo biti sve teži i teži elementi, tako će Sunce pulsirati u sve kraćim razdobljima, kao zvijezda crveni div. Pri tom bi se njegov obujam mogao toliko povećati da se Merkur, Venera i Zemlja, a možda čak i Mars, nađu unutar njega. Na kraju svojeg aktivnog života Sunce će u Svemir odbaciti veliki dio svoje mase, a preostala će masa formirati tijelo relativno malog volumena no velike mase, odnosno gustoće. Bit će to tzv. zvijezda bijeli patuljak, koja će se polako hladiti. Sjaj će joj pri tom polako postajati sve slabiji te će vjerojatno završiti kao hladna i teško zamjetljiva zvijezda smeđi patuljak.

Imate pitanje? Postavite ga ovdje! Postavite pitanje
Komentari (0)


Napišite komentar

busy

Ažurirano (Ponedjeljak, 01 Prosinac 2008 03:16)

 

Istaknite svoj oglas i povećajte posjećenost do 6 puta

Stranica Moje Instrukcije za vrijeme školske godine bilježi preko 100 000 posjeta mjesečno, stoga nemojte propustiti priliku i popunite svoje slobodne termine s nama.

Imate objavljen oglas, istaknite ga:

  1. prijavite se na stranicu
  2. na oglasu kliknete na "Istaknite svoj oglas"
  3. sljedite jednostavne upute

Detaljniji opis i cjenik

classroom

Pišite lekcije i povećajte posjećenost svog oglasa

Pišite kratke lekcije i pomognite djeci u njihovoj potrazi za znanjem, a vaš oglas će biti prikazan u vrhu lekcije koju ste napisali. Na taj način možete i jednostavno dogovoriti instrukcije umjesto da vas traže preko tražilice u moru ostalih instruktora.

Detaljnije

Matematika
Matematika/Zagreb
Matematika
Matematika/Zagreb
Strani jezici
Strani jezici/Sesvete
Predajte novi oglas Istaknite svoj oglas i povećajte posjećenost do 6 puta

Novo! Imate pitanje? Postavite ga ovdje! Postavite pitanje Instruktori, odgovarajte na pitanja, jer su odgovori i komentari povezani sa Vašim oglasom
Trenutno aktivnih Gostiju: 372 i Članova: 2 
Besplatno oglašavanje
APARTMANA
na 15 Online kataloga
i 13 jezika