Солнечная масса — solar mass

Содержание:

Юпитер против Земли

Юпитер и Земля — ​​две очень важные планеты нашей солнечной системы. Их можно считать соседями, в Солнечной системе их разделяет только Марс. В последнее время в центре внимания оказался Юпитер, спасший Землю от серьезных ударов астероидов. Ученые говорят, что Юпитер, газовый гигант, уже долгое время играет роль защитника Земли. Интерес к Юпитеру возобновился, и есть люди, которым интересно узнать о различиях между двумя планетами. В этой статье освещаются основные различия между Юпитером и Землей.

Юпитер

Юпитер — большая планета, являющаяся газовым гигантом, также известная как планета Юпитера. Это самая большая в нашей Солнечной системе и пятая по удаленности от Солнца после Меркурия, Венеры, Земли и Марса. Он отличается тем, что имеет плотную атмосферу, состоящую из газов, а не твердую почву. Юпитер состоит из двух газов — водорода и гелия. Юпитер хорошо виден с Земли, так как он очень яркий. Юпитер вращается вокруг Солнца с огромной скоростью, поэтому он не совсем сферический по форме, а скорее сфероид. У Юпитера много колец и 67 лун по сравнению с единственной луной нашей Земли. Юпитер — очень тяжелая и большая планета, диаметр которой более чем в 11 раз превышает диаметр Земли.

земной шар

Земля — ​​небольшая планета в солнечной системе, которая находится на 3-м месте от Солнца после Меркурия и Венеры. Он может быть небольшим, но чрезвычайно важным, так как он содержит жизнь в форме кислорода и воды. Он имеет прочное основание из-за металлического ядра и каменистой структуры над ним, состоящей из железа. Земля — ​​планета земного типа из-за этой твердой почвы. Хотя планета образовалась более 4 миллиардов лет назад, жизнь на Земле начала формироваться только миллиард лет назад. Земля является домом для миллиардов людей и миллионов других видов животных.

Юпитер против Земли

• Земля очень мала по сравнению с Юпитером, который является самой большой планетой Солнечной системы.

• Диаметр Юпитера в 11 раз больше диаметра Земли.

• Две планеты — соседи, между которыми находится Марс.

• Земля — ​​планета земного типа, а Юпитер — планета Юпитера.

• Юпитер — газовый гигант, тогда как Земля имеет твердую поверхность.

• Юпитер имеет 10-часовой рабочий день по сравнению с 24-часовым днем ​​Земли, что означает, что он вращается вокруг Солнца намного быстрее, чем Земля.

• Масса Юпитера более чем в 2,5 раза превышает массу всех других планет Солнечной системы.

• На Земле есть жизнь, а на Юпитере — нет.

• Земля находится на 3-м месте от Солнца, а Юпитер — на 5-м от Солнца.

Известные научные сведения

Солнечная масса, или, говоря другими словами, масса Солнца, представляет собой единицу измерения массы, имеющую внесистемный тип. Она используется в астрономической науке в целях выражения звёздных весов, а также определения значений в отношении прочих астрономических объектов, к примеру, галактик, солнечных систем. Обозначение, используемое в обиходе учёных и рядовых обывателей – M. В астрономической науке его принято записывать следующим образом: M = 1,98847 * 10^30 кг.

Первый множитель не имеет максимально точного определения, поэтому может обозначаться как «плюс» или «минус» 0,00007 единиц. Массовое значение нашего естественного небесного светила, как известно, выше идентичного показателя Земли в 332 946 раз. А по точным подсчетам учёных 99,86% всей массы, относящейся к Солнечной системе, содержится именно в нашей звезде. Суммарная доля всех остальных планет имеет значение 0,0013M, причём максимальная часть приходится на Юпитер, который Солнце превышает по весу лишь в 1047,56 раз.

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Солнце:

Ускорение свободного падения на Солнце (g) составляет 274 м/с 2 или 27,93 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с 2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Ускорение свободного падения рассчитывается по формуле:

М – масса планеты (звезды), кг,

r 2 – квадрат радиуса планеты (звезды), м.

Сила тяжести на Солнце в 27,93 раз больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Солнце всего 2 010,96 кг, т.е. около 2 тонн кг. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с 2 = 706,32 Н, а вес на Солнце равен 72 кг · 274 м/с 2 = 19 728 Н. В то время масса человека на Солнце (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с 2 .

На планетах Солнечной системы человек массой 72 кг будет весить:

– на Плутоне – 4,536 кг.

Как измерить массу Земли и массу Солнца?

Простая и надежная методика измерения массы космических тел — как узнать сколько весит Солнце, зная лишь силу притяжения между космическими телами

Как можно измерить вес (точнее, массу) Солнца, если даже реальный размер нашей “домашней звезды” настолько велик, что просто не укладывается в голове? Наверняка тут должен быть какой-то секрет… И подумав так, вы будете правы и не правы одновременно.

На первый взгляд, идея измерить массу Солнца, кажется фантастикой. На самом деле для этого не понадобится ничего, кроме простейших вычислений

С одной стороны, никакого секрета в деле измерения массы любого небесного тела сколько угодно большого размера, конечно же нет. С другой стороны, без определенных хитростей тут, конечно, не обойтись.

Давайте сразу условимся – говоря, что “нам нужно определить массу Солнца”, мы имеем ввиду “определить количество вещества входящего в состав Солнца”.

О действительных размерах

Солнце – значительный по размерным показателям космический объект, который однозначно превосходит Землю в 1,3 млн раз! Значение поперечника светила нашей системы в 109 раз выше, нежели идентичный параметр у Земли, и составляет оно 1,4 млн км.

Чтобы масса Солнца была представлена более наглядно, стоит рассмотреть её в сравнительной картине. В 1 ведро можно вместить 130 тыс. пшеничных зёрен. Если в кучу будет высыпано 10 вёдер, а в сторону – положено одно маленькое зёрнышко, соотношение между этими частями будет иметь соответствие пропорциям, наблюдаемым между нашей звездой и Землёй.

Но масса Солнца с весом Земли имеет несколько другое соотношение: среднее значение плотности небесного светила вчетверо меньше, чем нашей планеты, этот показатель равняется 1,4 величины плотности воды. В свою очередь, масса Солнца превышает идентичный параметр Земли в 300 000 раз. В отношении всех планет Солнечной системы и их спутников это значение больше в 750 раз.

Весовой параметр Земли составляет, если представить точные данные, 5 958 000 000 000 000 000 000 тонн. Если выразить подобным образом вес Солнца, будет получено число, в составе которого – одна двойка и 27 нулей.

Земля и Солнце (фотомонтаж с сохранением соотношения размеров)

Жизненный цикл Солнца

Эволюция Солнца – вопрос, интересующий не одно поколение астрономов. Ученые оценивают возраст Солнца в 4,5 миллиарда лет. Оно возникло из газопылевого облака, сжимающегося под воздействием сил гравитации. Из такого же облака возникли и все остальные объекты Солнечной системы, в том числе и наша планета. Из-за сжатия начинает возрастать плотность и температура. Когда температура и давление возросли до необходимых значений, начались термоядерные реакции. Так, собственно, и начался жизненный цикл Солнца.

Температура светила увеличивается на 10 процентов каждые 1,1 млрд. лет. Это дает основания предположить, что раньше температура воздуха на планете была ниже, а на Венере, вероятно, могла бы существовать вода в жидкой фазе (сейчас температура Венеры такова, что на ней может плавиться свинец). Поскольку в будущем светимость Солнца будет возрастать, это приведет к увеличению температуры на Земле. Из-за высокой температуры испарятся океаны, молекулы воды, увлекаемые движением, улетучатся в космическое пространство и разложатся на атомы кислорода и водорода, а сама Земля превратится в безжизненное космическое тело.

Жизненный цикл Солнца

Из-за уменьшения количества водорода на Солнце будет уменьшаться ядро. Но сама звезда «раздуется». Примерно через 6,5 млрд лет водород на Солнце выгорит. Однако ядерные реакции синтеза на этом не остановятся: начнет выгорать гелий, причем этот процесс будет происходить не в ядре, а в оболочке Солнца. Вследствие этого размеры Солнца увеличатся, и оно достигнет орбиты Земли. В этой стадии оно будет красным гигантом.

Однако рано или поздно выгорит гелий. Это произойдет примерно за 110 миллионов лет. В результате пульсаций внешние слои Солнца постепенно отделятся от ядра. Солнечное ядро превратится в белый карлик, и его диаметр будет примерно соответствовать нынешнему земному. Это при том, что масса ядра будет только вдвое меньше нынешнего Солнца.

Белый карлик будет медленно охлаждаться. В этом объекте не протекают ядерные реакции. Приблизительно через 10 миллиардов лет из Солнца останется черный карлик.

Вариант [ править ]

Солнце теряет массу из-за реакций синтеза, происходящих в его ядре, ведущих к излучению электромагнитной энергии , а также из-за выброса вещества с солнечным ветром . Это изгнание о(2-3) × 10 -14  M в год. Скорость потери массы увеличится, когда Солнце войдет в стадию красного гиганта , поднимаясь на(7–9) × 10 −14  M y −1, когда он достигает вершины ветви красных гигантов . Это будет расти до 10 6  М у -1 на асимптотической ветви гигантов до пика со скоростью 10 -5 до 10 -4 М у -1 , как Солнце генерирует планетарную туманность . К тому времени, когда Солнце станет вырожденным белым карликом , оно потеряет 46% своей начальной массы.

Масса Солнца уменьшалась с момента его образования. Это происходит посредством двух процессов в почти равных количествах. Во-первых, в ядре Солнца водород превращается в гелий посредством ядерного синтеза , в частности p – p-цепи , и эта реакция преобразует некоторую массу в энергию в виде гамма- квантов. Большая часть этой энергии в конечном итоге излучается от Солнца. Во-вторых, протоны и электроны высоких энергий в атмосфере Солнца выбрасываются непосредственно в космическое пространство в виде выбросов солнечного ветра и корональной массы . необходима цитата

Первоначальная масса Солнца в то время, когда оно достигло главной последовательности, остается неопределенной. Раннее Солнце имело гораздо более высокие темпы потери массы, чем в настоящее время, и оно могло потерять где-то от 1 до 7% своей натальной массы за время своей жизни на главной последовательности. Солнце приобретает очень небольшую массу в результате столкновения с астероидами и кометами . Однако, поскольку Солнце уже содержит 99,86% общей массы Солнечной системы, эти удары не могут компенсировать потерю массы из-за излучения и выброса. необходима цитата

Расчет

Атмосферные эффекты на оптическое пропускание можно смоделировать так, как если бы атмосфера концентрировалась примерно в нижних 9 км.

Приближение первого порядка для воздушной массы дается выражением

АM≈1потому чтоz{\ Displaystyle AM ​​\ приблизительно {\ гидроразрыва {1} {\ cos \, z}} \,}

( А.1 )

где — зенитный угол в градусах.
z{\ displaystyle z}

Приведенное выше приближение не учитывает конечную высоту атмосферы и предсказывает бесконечную воздушную массу на горизонте. Однако он достаточно точен для значений примерно до 75 °. Для более точного моделирования толщины пути к горизонту был предложен ряд усовершенствований, например, предложенный Kasten и Young (1989):
z{\ displaystyle z}

АMзнак равно1потому чтоz+0,50572(96,07995-z)-1,6364{\ displaystyle AM ​​= {\ frac {1} {\ cos \, z + 0.50572 \, (96.07995-z) ^ {- 1.6364}}} \,}

( А.2 )

Более полный список таких моделей представлен в основной статье Airmass для различных атмосферных моделей и наборов экспериментальных данных. На уровне моря воздушная масса к горизонту ( = 90 °) составляет примерно 38.
z{\ displaystyle z}

Моделирование атмосферы как простой сферической оболочки дает разумное приближение:

АMзнак равно(рпотому что⁡z)2+2р+1-рпотому что⁡z{\ displaystyle AM ​​= {\ sqrt {(r \ cos z) ^ {2} + 2r + 1}} \; — \; r \ cos z \,}

( А.3 )

где радиус Земли  = 6371 км, эффективная высота атмосферы  ≈ 9 км, а их отношение  ≈ 708.
рE{\ Displaystyle R _ {\ mathrm {E}}}уатм{\ Displaystyle у _ {\ mathrm {атм}}}рзнак равнорEуатм{\ displaystyle r = R _ {\ mathrm {E}} / y _ {\ mathrm {atm}}}

Эти модели сравниваются в таблице ниже:

Оценки коэффициента воздушной массы на уровне моря
z{\ displaystyle z} Плоская Земля Kasten & Young Сферическая оболочка
степень ( ) ( ) ( )
0 ° 1.0 1.0 1.0
60 ° 2.0 2.0 2.0
70 ° 2,9 2,9 2,9
75 ° 3.9 3.8 3.8
80 ° 5,8 5,6 5,6
85 ° 11,5 10,3 10,6
88 ° 28,7 19,4 20,3
90 ° ∞{\ displaystyle \ infty} 37,9 37,6

Это означает, что для этих целей можно считать, что атмосфера эффективно сконцентрирована в пределах 9 км дна, т.е. практически все атмосферные эффекты обусловлены атмосферной массой в нижней половине тропосферы . Это полезная и простая модель при рассмотрении влияния атмосферы на солнечную интенсивность.

Масса и плотность Солнца:

Масса Солнца составляет 1,9885 · 10 30 кг или 333 082 масс Земли. Масса Земли при этом составляет 5,97· 10 24 кг.

Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы.

Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.

Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).

Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:

где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10 −11 м³/(кг·с²).

При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.

Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).

Исходя из массы Солнца, как физической величины рассчитываются и другие параметры нашей звезды: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.

Средняя плотность Солнца (ρ) – 1,408 г/см³ или 1408 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Солнце:

Ускорение свободного падения на Солнце (g)  составляет  274 м/с2 или 27,93 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет  9,81 м/с2 и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Ускорение свободного падения рассчитывается по формуле:

g = G⋅(M/r2) ,

где

М – масса планеты (звезды), кг,

r2 – квадрат радиуса планеты (звезды), м.

Сила тяжести на Солнце в 27,93 раз больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Солнце всего 2 010,96 кг, т.е. около 2 тонн кг. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с2 = 706,32 Н, а вес на Солнце равен 72 кг · 274 м/с2 = 19 728 Н. В то время масса человека на Солнце (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с2.

На планетах Солнечной системы человек массой 72 кг будет весить:

– на Луне – 11,952 кг,

– на Меркурии – 27,159 кг,

– на Венере – 65,45 кг,

– на Земле – 72 кг,

– на Марсе – 27,216 кг,

– на Юпитере – 170,208 кг,

– на Сатурне – 76,6 кг,

– на Уране – 65,09 кг,

– на Плутоне – 4,536 кг.

Расчет [ править ]

Масса Солнца не может быть измерена напрямую, и вместо этого рассчитывается из других измеримых факторов, используя уравнение для периода обращения небольшого тела, вращающегося вокруг центральной массы. зависимости от длины года, расстояния от Земли до Солнца ( астрономическая единица или а.е.) и гравитационной постоянной ( G ) масса Солнца определяется путем решения третьего закона Кеплера

Mзнак равно4π2×(1АU)3грамм×(1yр)2{\ Displaystyle M _ {\ odot} = {\ frac {4 \ pi ^ {2} \ times (1 \, \ mathrm {AU}) ^ {3}} {G \ times (1 \, \ mathrm {yr}) ) ^ {2}}}}

Значение G трудно измерить, и оно известно только с ограниченной точностью ( см. Эксперимент Кавендиша ). Значение G, умноженное на массу объекта, называемое стандартным гравитационным параметром , известно для Солнца и нескольких планет с гораздо более высокой точностью, чем только G. В результате масса Солнца используется как стандартная масса в астрономической системе единиц .

Известные научные сведения

Солнечная масса, или, говоря другими словами, масса Солнца, представляет собой единицу измерения массы, имеющую внесистемный тип. Она используется в астрономической науке в целях выражения звёздных весов, а также определения значений в отношении прочих астрономических объектов, к примеру, галактик, солнечных систем. Обозначение, используемое в обиходе учёных и рядовых обывателей – M. В астрономической науке его принято записывать следующим образом: M = 1,98847 * 10^30 кг.

Первый множитель не имеет максимально точного определения, поэтому может обозначаться как «плюс» или «минус» 0,00007 единиц. Массовое значение нашего естественного небесного светила, как известно, выше идентичного показателя Земли в 332 946 раз. А по точным подсчетам учёных 99,86% всей массы, относящейся к Солнечной системе, содержится именно в нашей звезде. Суммарная доля всех остальных планет имеет значение 0,0013M, причём максимальная часть приходится на Юпитер, который Солнце превышает по весу лишь в 1047,56 раз.

Общая характеристика

Солнце – это огромный разогретый шар из газа, чей диаметр оценивается в 1,392 млн км. Это в 109 раз больше диаметра нашей планеты. На звезду приходится 99,87% всей массы Солнечной системы.

С Земли кажется, что светило имеет желтый цвет, однако это иллюзия, связанная с влиянием атмосферы нашей планеты на солнечный свет. На самом деле Солнце излучает почти белый свет.

Солнце – это одна из сотен миллиардов звезд галактики Млечный путь. Ближайшая к Солнцу звезда – это Проксима Центавра, находящаяся от неё на расстоянии 4,24 световых лет. Для сравнения – расстояние от Земли до Солнца, принимаемое за астрономическую единицу (а.е.), солнечный свет проходит всего за 8,32 минут.

По астрономической классификации Солнце относится к типу «желтых карликов». Это значит, что оно не так и велико по сравнению с размерами других звезд, но довольно ярко светит. Наше светило входит 15% самых ярких звезд Млечного Пути. Вместе с тем в галактике есть звезды, чей радиус превышает солнечный в 2000 раз!

Источником тепла, излучаемого звездой, являются термоядерные реакции. В центре Солнца атомы водорода сливаются друг с другом, в результате чего образуется атом гелия и некоторое количество энергии. Это реакция называется протон-протонным циклом, на него приходится порядка 98% энергии, вырабатываемой светилом. Однако имеют место и иные реакции, в ходе которых «сгорают» такие элементы, как гелий, углерод, кислород, неон и кремний, а образуются металлы (железо, магний, кальций, никель) и другие элементы (сера). Все эти процессы называют звездным нуклеосинтезом.

Влияние Солнца на окружающие небесные тела огромно. Солнечный ветер (частицы вещества, излучаемого звездой), доминируют в межпланетном пространстве на расстоянии до 100-150 а.е. от светила. Считается, что гравитация нашей звезды определяет орбиты тел, находящихся даже на расстоянии светового года от неё (в облаке Оорта).

Само Солнце также вращается вокруг своей оси. Так как оно состоит из газов, то разные его слои вращаются с разной угловой скоростью. Если в районе экватора период обращения составляет 25 дней, то на полюсах он увеличивается до 34 дней. Более того, последние исследования показывают, что внутренние области совершают оборот значительно быстрее, чем внешняя оболочка.

Таблица «Основные физические характеристики Солнца»

Средний диаметр 1 392 000 км
Длина экватора 4 370 000 км
Масса 1,9885•1030 кг (примерно 333 тысячи масс Земли)
Площадь поверхности 6 триллионов км²
Объем 1,41•1018 км³
Плотность 1,409 г/м³
Температура на поверхности 6000° С
Температура в центре звезды 15 700 000° С
Период вращения вокруг своей оси (на экваторе) 25,05 дней
Период вращения вокруг своей оси (на полюсах) 34,3 дня
Наклон оси вращения к эклиптике 7,25°
Минимальное расстояние до Земли 147 098 290 км
Максимальное расстояние до Земли 152 098 232 км
Вторая космическая скорость 617 км/с
Ускорение свободного падения 27,96g
Светимость (мощность излучения) 3,828•1026 Вт

Радиус Солнца в км. Размеры Солнца и другие числа

Солнце – это молодая звезда третьего поколения , она являет собой желтого карлика. Диаметр Солнца в километрах составляет приблизительно 1.392.000.000 км (примерно 109 диаметров Земли), весом 1,9885·кг (около 322940 масс Земли).

Чтобы узнать радиус Солнца в километрах, необходимо его диаметр разделить на два . Образовалось оно из останков небесных тел предыдущих поколений. Приблизительный возраст равен 4,57 миллиарда лет , то есть сейчас оно находится на середине своей жизни.

Солнце можно охарактеризовать, как источник энергии и жизни на Земле . В будущем, оно же станет и причиной исчезновения голубой планеты.

Радиус Солнца в течение тысячелетий может как увеличиваться, так и уменьшаться, в зависимости от реакций, протекающих на поверхности.

Состав

В состав небесного светила в основном входят:

  • водород 74,9%;
  • гелий 23,8%.

Все остальные элементы – металлы, они составляют менее 2% от общего веса . Свой состав солнце унаследовало от межзвёздной среды, в которой оно образовалось. Ядро простирается от центра примерно на 20-25% до его радиуса . Температура в ядре около 15,7 миллионов Кельвинов, а на поверхности приблизительно 5800 Кельвинов.

Мощность

Мощность равна приблизительно 1368 Вт энергии на 1 квадратный метр площади Земли. Часть энергии при этом задерживается в атмосфере, в итоге поверхности достигает около 1000 Вт на метр квадратный при ясных погодных условиях, когда Солнце находится в зените.

Солнечный свет в верхней части атмосферы Земли состоит на 50% из инфракрасного света, 40% видимого и 10% ультрафиолетового .

Атмосфера отфильтровывает более 70% ультрафиолета.

Расстояние

Многим людям интересно, сколько километров от нашей планеты до светила. Расстояние от Земли до Солнца непостоянно. Оно варьируется от 147 до 152 миллионов километров по причине вытянутости орбиты Земли. Самое короткое расстояние называется «перигелий», Земля находится в нём с 2 по 5 января, а самое длинное «афелий» – с 2 по 5 июля. В течение года наша планета перемещается от одной точки в другую. И так по кругу. Эти незначительные изменения никак не влияют на климат на Земле . Ученые знают, как определить расстояние до Солнца в любое время года. Для этого существуют специальные формулы.

Внимание! Удаленность от Солнца ближайшей планеты Меркурий составляет 58 млн. км

Диаметр Солнца в километрах, как и другие расстояния в масштабах космоса, измерять не всегда удобно. Существуют и другие единицы измерения космического пространства. Так в световых годах, время прохождения света от Солнца до Земли составляет около 8 минут 20 секунд . То есть, глядя на Солнце мы видим его таким, каким оно было 8 минут назад. Световой же год – это расстояние, которое луч света проходит за тропический год .

Сколько весит солнце?

Быстрый ответ: 1,9891×10 в 30 степени килограмм.

Солнце является единственной звездой солнечной системы. Оно состоит по большей части из водорода, гелия, а также некоторых других элементов с концентрацией серы, никеля, железа, неона, кальция и т.д. Температура поверхности Солнца достигает 6000 кельвинов. И если формально солнечный свет является практически белым, то у поверхности нашей планеты из-за сильного рассеивания, а также поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли, он приобретает слегка желтый оттенок.

Расстояние от Земли до Солнца — 149 млн 600 тысяч километров. Несмотря на эти умопомрачительные цифры, фактически добраться до Солнца на космическом аппарате можно всего лишь за несколько месяцев, но на деле сделать это невозможно — космический аппарат попросту сгорит еще задолго до приближению к Солнцу.

Кстати, что касается возраста единственной звезды в солнечной системе, то считается, что она сформировалась около 4,6 млрд лет назад. Интересно, что Солнце, по прогнозам ученых, должно существовать на главной последовательности около 10 млрд лет. Значит, в настоящее время звезда находится практически посередине своего жизненного цикла.

Что касается массы небесного объекта, то и так понятно, что это тело гигантских размеров. Масса Солнца составляет 1,9891×10 в 30 степени килограмм. Таким образом, Солнце больше Земли примерно в 333 тысячи раз. Представить небесный объект таких размеров практически нереально.

Источник

Объем и масса Солнца

Солнце – самый большой объект нашей солнечной системы. Причем настолько большой, что его масса в 333,000 раз больше массы Земли, в 1048 раз больше массы Юпитера, и в 3498 раз больше массы Сатурна. Более того, если сложить массу всех объектов в нашей солнечной системе, доля Солнца будет составлять 99.8%.

Объем Солнца составляет 1.4 x 1027 м3. Это значит, что оно примерно в 1.3 млн раз больше чем Земля. Несмотря на это, по сравнению с другими звездами, Солнце отнюдь не впечатляет размерами. Например, Бетельгейзе, одна из крупнейших среди известных астрономам звёзд, в 700 раз больше Солнца и почти в 14,000 раз ярче.

Более свежие значения

Создание полных и высокоточных эфемерид Солнечной системы — непростая задача. Возможно (и несколько проще) построить частичные эфемериды, относящиеся только к интересующим планетам (или карликовым планетам, спутникам, астероидам), «зафиксировав» движение других планет в модели. Эти два метода не являются строго эквивалентными, особенно когда дело доходит до определения неопределенностей результатов: однако «наилучшие» оценки — по крайней мере, с точки зрения указанных неопределенностей в результате — для масс малых планет и астероидов обычно получаются из частичных эфемериды.

Тем не менее, новые полные эфемериды продолжают готовиться, в первую очередь эфемериды EPM2004 от Института прикладной астрономии Российской академии наук . EPM2004 основан на 317 014 отдельных наблюдениях между 1913 и 2003 годами, что более чем в семь раз больше, чем DE405, и дал более точные массы Цереры и пяти астероидов.

Масса планеты (относительно Солнца × 10 −6 )
  EPM2004 Витальяно и Штосс (2006) Браун и Шаллер (2007) Толен и др. (2008) Питьева и Стэндиш (2009) Рагоззин и Браун (2009)
136199 Эрис     84,0 (1,0) × 10 −4      
134340 Плутон       73,224 (15) × 10 −4     
136108 Хаумеа           20,1 (2) × 10 −4
1 Церера 4,753 (7) × 10 −4       4,72 (3) × 10 −4  
4 Веста 1,344 (1) × 10 −4       1,35 (3) × 10 −4  
2 Паллада 1,027 (3) × 10 −4       1,03 (3) × 10 −4  
15 Евномия   0,164 (6) × 10 −4        
3 Юнона 0,151 (3) × 10 −4          
7 Ирис 0,063 (1) × 10 −4          
324 Бамберга 0,055 (1) × 10 −4          

История измерений

Значение гравитационной постоянной было впервые получено из измерений, проведенных Генри Кавендиш в 1798 г. торсионный баланс. Полученное им значение всего на 1% отличается от современного значения, но не так точно. В Солнца был точно измерен во время прохождения Венеры в 1761 и 1769 годах, давая ценность 9″ (9 угловые секунды, по сравнению с текущей стоимостью 8.794148″). По величине суточного параллакса можно определить расстояние до Солнца, исходя из геометрии Земли.

Первая известная оценка массы Солнца была сделана Исаак Ньютон. В своей работе Principia (1687), он оценил отношение массы Земли к Солнцу примерно1⁄28700. Позже он определил, что его значение было основано на неверном значении солнечного параллакса, которое он использовал для оценки расстояния до Солнца. Он скорректировал свое оценочное соотношение на1⁄169282 в третьем издании Principia. Текущее значение солнечного параллакса еще меньше, что дает расчетное отношение масс1⁄332946.

В качестве единицы измерения масса Солнца стала использоваться до точного измерения а.е. и гравитационной постоянной. Это потому, что относительная масса другой планеты в Солнечная система или объединенная масса двух может быть вычислен в единицах солнечной массы непосредственно из радиуса орбиты и периода обращения планеты или звезды с использованием третьего закона Кеплера.

Изменение массы Солнца:

В ядре Солнца осуществляется протон-протонная термоядерная реакция с образованием гелия-4, потому каждую секунду в излучение превращаются 4,26 миллиона тонн вещества. В среднем Солнце излучает с ветром около 1,3⋅10 36 частиц в секунду. Однако эта величина потерь ничтожна мала по сравнению с массой Солнца . Полная потеря массы Солнцем составляет за год 2 – 3⋅10 −14 солнечных масс. Потеря за 150 миллионов лет эквивалентна земной массе.

Выброс вещества из солнечной короны Солнца называют корональным выбросом массы. Выброс включает в себя плазму, состоящую в основном из электронов и протонов наряду с небольшим количеством более тяжёлых ионизированных химических элементов – гелия, водорода, кислорода и других.

Поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы ), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200 км/с, называемый солнечным ветром, уносится в окружающее космическое пространство.

Источник

Сколько весит солнце?

Быстрый ответ: 1,9891×10 в 30 степени килограмм.

Солнце является единственной звездой солнечной системы. Оно состоит по большей части из водорода, гелия, а также некоторых других элементов с концентрацией серы, никеля, железа, неона, кальция и т.д. Температура поверхности Солнца достигает 6000 кельвинов. И если формально солнечный свет является практически белым, то у поверхности нашей планеты из-за сильного рассеивания, а также поглощения коротковолновой части спектра атмосферой Земли, он приобретает слегка желтый оттенок.

Расстояние от Земли до Солнца — 149 млн 600 тысяч километров. Несмотря на эти умопомрачительные цифры, фактически добраться до Солнца на космическом аппарате можно всего лишь за несколько месяцев, но на деле сделать это невозможно — космический аппарат попросту сгорит еще задолго до приближению к Солнцу.

Кстати, что касается возраста единственной звезды в солнечной системе, то считается, что она сформировалась около 4,6 млрд лет назад. Интересно, что Солнце, по прогнозам ученых, должно существовать на главной последовательности около 10 млрд лет. Значит, в настоящее время звезда находится практически посередине своего жизненного цикла.

Что касается массы небесного объекта, то и так понятно, что это тело гигантских размеров. Масса Солнца составляет 1,9891×10 в 30 степени килограмм. Таким образом, Солнце больше Земли примерно в 333 тысячи раз. Представить небесный объект таких размеров практически нереально.

Источник

Исследование солнца

Человечество начало интересоваться Солнцем с незапамятных времен. Оно почиталось как божество. Однако уже в античные времена появились первые научные взгляды на звезду. Уже тогда высказывались мнения, что Солнце – центр, вокруг которого вращаются планеты. Такая теория была возрождена Коперником только в 16 веке.

Впервые солнечные пятна стали наблюдать в Китае во времена династии Хань. В 12 веке появились первые рисунки солнечных пятен.

Инструментальное исследование Солнца началось в 1610 г благодаря изобретению телескопа, гелиоскопа. Астроном Кассини вычислил приблизительное .

В 19 веке был установлен состав Солнца благодаря спектроскопии. В ХХ веке было установлено, что источником энергии Солнца является термоядерная реакция. Впоследствии было установлено, что подобные реакции происходят во всех звездах. В 2020 году были сделаны самые точные снимки нашей дневной звезды.

На фото силуэт Международной космической станции, которая проходит на фоне Солнца со скоростью 8 км/секунду.

Магнитное поле

Солнце имеет собственное магнитное поле. Различают глобальное и несколько локальных полей.

Глобальное магнитное поле Солнца имеет цикличность примерно в 11 лет. С ней связаны изменения частоты появления пятен. Это явление называется «цикл Швабе». Этот ученый еще в 19 веке приметил, что число пятен на поверхности Солнца подвержено периодическим изменениям. Несколько позже стало очевидно, что такие изменения связаны с колебаниями магнитного поля. Следовательно, необходимо два 11-летних цикла, чтобы состояние возвратилось к прежнему. Этот 22-летний цикл называется «цикл Хейла».

Кроме того, в различных участках Солнца наблюдаются локальные магнитные поля разной интенсивности. Их параметры могут быть разными. Редко когда время существования такого магнитного поля превышает 10 дней. Локальные поля чаще всего обнаруживаются возле солнечных пятен.

Формула определения

Львиная доля отдельных звёзд, присутствующих во Вселенной, имеют массовое значение от 0,08 до 50 единиц, а весовой показатель чёрных дыр и целых галактических пространств может достигать миллионов и миллиардов масс нашего главного яркого объекта. Масса Солнца, согласно формулам, разработанным в астрономической науке, может быть определена на основании формулы, которая следует из третьего закона Кеплера.

M = (4 * ПИ^2 * a^3) / (G * T^2), где a – длина, которой обладает большая полуось орбитальной части планеты; G есть величина гравитации Ньютона, которая является постоянной; Значение T представляет собой сидерический период, в течение которого планета делает оборот вокруг нашей звезды, для Земли это значение равняется году.

Таким образом, рассматриваемый показатель играет в астрономической науке важную роль и продолжает исследоваться и изучаться.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector