Вселенная и солнечная система Общие сведения о Вселенной

Земля — одно из бесчисленных тел Вселенной. Под Вселён­ной понимают окружающий нас мир, бесконечный во времени и пространстве и разнообразный по формам, которые принима­ет вечно движущаяся материя. В одних местах она достигает большой плотности, образуя космические тела, а в других плот­ность ее ничтожно мала.

Космические тела в результате взаимного тяготения нахо- * дятся в движении, образуя различные системы. Наиболее про­ стая система — планета со спутниками, например Земля —Лу­ па; она входит в более крупную звездную систему — Солнеч­ ную систему. Если посмотреть на небо ночью в ясную погоду, то можно увидеть блестящую полосу, опоясывающую небо. Это Млечный Путь, ('пет Млечного Пути слагается из света множе­ ства звезд, одной из которых является Солнце. Совокупность звездных систем составляет систему галактик, которые объеди­ няются и Метагалактику. В галактиках основной составной частью являются звезды -самосветящиеся небесные тела, сос­ тоящие из раскаленных газон. В межзвездных пространствах находятся различного рода туманности—скопления газово-пы- левых облаков колоссальных размеров с ничтожно малой плот­ ностью. Пространство между туманностями заполнено разре­ женным межзвездным газом, имеющим плотность в 10 100 раз меньшую, чем туманности.

Вся межзвездная материя находи гея и постоянном вихревом движении. Вихревые движения способствуют формированию от­дельных сгустков, из которых образуются звезды и планеты, например Солнечная система.

Солнце, его физическая природа

Солнце — центральное тело Солнечной системы. Среднее расстояние его от Земли равно 149,6 млн. км, диаметр — 1392 тыс. км, а объем в 1,3 млн. раз больше земного. Масса Солнца 1,98-10³⁰ кг, средняя плотность равна 1,41-10³ кг/м³ (0,26 плотности Земли). Сила тяжести на Солнце . в 28 раз больше, чем на Земле.

8

На Солнце обнаружено около 70 известных на Земле хими­ческих элементов. Но в основном оно состоит из двух элемен­тов: водорода (70% его массы) и гелия (29%). 1% приходится на азот, углерод, кислород, железо, магний и другие элементы.

Солнце вращается вокруг своей оси против часовой стрелки. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 83°. 11о Солнце вращается не так, как вращаются твердые тела. На жваторе оборот совершается за 25 суток, а близ 60° — за 30 су-

IHK.

Внешние слои Солнца образуют солнечную атмосферу, со-

■ юящую из фотосферы, хромосферы и солнечной короны.

Фотосфера — видимый поверхностный слой, из которого ис-одит основная часть излучения. Те*мпература фотосферы близ-кл к 6000°К. Вещество Солнца при этой температуре находится и газообразном состоянии. Фотосфера не равномерно яркая, тик как она имеет зернистое строение. Светлые зерна называ­ются гранулами. Гранулы — неустойчивые образования, продол­жительность их Существования около 2—3 мин, размеры от 700 до 1400 км. При усилении напряжения магнитного поля Солнца в фотосфере образуются факелы в виде волокон раз­личной формы, отличающиеся яркостью, и темные пятна с бо­лее низкой температурой (до 4500°К). Диаметр пятен колеблет­ся от нескольких сотен, десятков и даже сотен тысяч километ­ров, продолжительность существования их от нескольких часов до нескольких месяцев. Пятна образуются в экваториальных гс'лпографических широтах (до 45°), наблюдения за ними по-яиолнли установить скорость вращения Солнца вокруг своей

"ГЦ.

Над фотосферой расположена хромосфера. Она имеет яр-нй красный цвет и наблюдается при полных затмениях в виде

• мни кольца, опоясывающего темный диск Солнца. Верхняя ччшица хромосферы постоянно волнуется, поэтому толщина ее

• ч.'И'блстся до 14 000 км.

Из хромосферы выбрасываются фонтаны раскаленного газа,

iiiMUO невооруженным глазом во время полных солнечных

ппй. Это протуберанцы. Солнечное вещество в них дви-

! со скоростью 250—500 км/с. Они поднимаются от поверх-

■ Солнца на расстояния, равные в 'среднем 200 000 км, а

■■•иорыс: достигают высоты 1,5 млн. км.

Над хромосферой расположена солнечная корона, видимая

щ полных солнечных затмениях в виде окружающего Солнце

рсПрпсто-жсмчужного ореола. В последнее время установле-

i мщ она распространяется до пределов земной орбиты. Верх-

ii г(« часть состоит из отдельных разреженных электронных

>|Hi, которые находятся в магнитном поле Солнца. Они

гп'и от пего и достигают верхних слоев атмосферы Земли,

пруют и нагревают ос, оказывая тем самым влияние на

i ичоекпе процессы Земли.

9

_■

Hi короны происходит ностоянно истечение плазмы, которое iiiiiuiuiioT солнечным негром, скорость его 300—80 000 км/с.

Основным источником солнечной энергии являются ядерные реакции превращения атомов водорода в гелий. Солнце являет­ся также источником радиоволн. При появлении интенсивных и многочисленных факелов и пятен радиоизлучение увеличива­ется в тысячи раз.

Солнечная активность циклична. Она проявляется в кратко-нременных явлениях, к которым относятся солнечные пятна, фа­келы, флоккулы, протуберанцы, хромосферные вспышки, радио­излучения.

Центр Солнца

Рис. 1. Схема строения Солнца

С солнечной активностью тесно связаны многие гсофизиче-ские'процессы, совершающиеся в магнитосфере, гидросфере, ат­мосфере и биосфере Земли. Механизм воздействия солнечной

деятельности на Землю заключается в корпускулярном излуче-. кии, наиболее сильно исходящем из областей хроыосферных вспышек и флоккул.

Приближаясь к Земле, корпускулы попадают в ее магнито­сферу и движутся по силовым линиям земного магнитного поля. Мпстицы высоких энергий, приносимые солнечным ветром, обра-от радиационные пояса Земли.

В период хромосферных вспышек частицы солнечного ветра >рываются внутрь радиационного пояса, вытесняя из него ча-щы высоких энергий, и тогда последние вторгаются в зем-|) атмосферу.

Излучение этих частиц проявляется в виде полярных сияний, юокая энергия частиц солнечного ветра вызывает внезапные пенения в напряжении магнитного поля Земли. На Земле • проявляется в виде магнитных бурь.

Корпускулярные излучения при хромосферных вспышках .словливают также ионосферные возмущения, приводящие временным перерывам радиопередач на коротких волнах.

Ike геофизические явления, обусловленные солнечной ак-'.ностью, тесно связаны между собой. Так, например, во вре-

енльных магнитных бурь полярные сияния наблюдаются да-

п тропиках.

М моменты вспышек усиливается коротковолновое ультра-олетовое излучение Солнца. Его проявление соответствует летнему циклу активности Солнца и оказывает влияние на иий характер циркуляции атмосферы и гидросферы Земли. меняется количество озона в земной атмосфере. Озон экра-шрует солнечное излучение и резко изменяет долю солнечной

pi'iin, поглощаемую атмосферой, что приводит к изменению тсферного давления, перераспределению осадков, колеба-и уровней озер и т. д.

Мее виды топлива, а также энергия рек и ветра представля-

еибой преобразованную, накопленную энергию Солнца. Со-

мсипая паука уделяет все больше внимания использованию нп'чпоп энергии в хозяйстве.

К iтгтоящее время организована международная служба

ним. Ведутся беспрерывные наблюдения за его активностью. || и, Земли — Солнце изучается с помощью искусственных , шикни. Предполагается создать на поверхности Луны лабо-Н1|н111 для изучения Солнца.