NAP: EREDETE, JELLEMZŐI, SZERKEZETE, ÖSSZETÉTELE, AKTIVITÁSA - ARTE - 2025

A Nap az a csillag, amely a Naprendszer központját képezi, és a legközelebb van a Földhöz, amelynek energiát biztosít fény és hő formájában, idézve az éghajlatokat, a bolygó óceáni áramlatait. Röviden: az élethez szükséges elsődleges feltételek biztosítása.

A Nap az élőlények legfontosabb égi tárgya. Úgy gondolják, hogy körülbelül 5 milliárd évvel ezelőtt származott, egy hatalmas csillagfelhőből: a gázból és a porból. Ezek az anyagok a gravitációs erőnek köszönhetően összetapadtak.

A Nap energiát és hőt szolgáltat a bolygónak, hogy ott fejlődhessen az élet. Forrás: Pexels

Valószínűleg ott számoltak néhány szupernóva maradványait, a csillagokat egy óriási kataklizma elpusztította, és így létrejött egy proto-csillagnak nevezett szerkezet.

A gravitációs erő miatt egyre több anyag halmozódott fel, és ezzel a protostár hőmérséklete szintén kritikus pontra emelkedett, körülbelül 1 millió Celsius fok körül. Pontosan ott égették ki az atomerőművet, amely új stabil csillagot hozott létre: a Napot.

Nagyon általános szempontból a Nap meglehetősen tipikus csillagnak tekinthető, bár tömegének, sugárának és más olyan tulajdonságoknak, amelyek kívül esnek azon, amit a csillagok "átlagának" lehetne tekinteni. Később meglátjuk, hogy melyik kategóriába tartozik a Nap az ismert csillagok közé.

Az emberiséget mindig is lenyűgözte a Nap, és számos módszert teremtett annak tanulmányozására. A megfigyelést alapvetően távcsövek segítségével végzik, amelyek hosszú ideje voltak a Földön, és ma is műholdakon vannak.

A nap számos tulajdonsága ismert a fény révén, például a spektroszkópia lehetővé teszi, hogy megismerjük annak összetételét, köszönhetően annak, hogy minden elem megkülönböztető nyomot hagy. A meteoritok szintén nagyszerű információforrás, mivel megőrzik az eredeti csillagfelhő eredeti összetételét.

Általános tulajdonságok

Íme néhány a Nap fő jellemzője, amelyet a Földről figyeltek meg:

-Ez alakja gyakorlatilag gömb alakú, forgása miatt alig kissé simul a pólusoknál, és a Földről korongnak tekintik, ezért néha napelemes korongnak nevezik.

-A legelterjedtebb elemek a hidrogén és a hélium.

-A Földtől mérve, a Nap szög mérete körülbelül ½ fok.

-A Nap sugara hozzávetőlegesen 700 000 km, és a szögméret alapján becsülhető meg. Az átmérő tehát körülbelül 1 400 000 km, körülbelül 109-szerese a Föld átmérőjének.

-A Nap és a Föld közötti átlagos távolság a csillagászati ​​egység távolság.

- Tömegére vonatkoztatva azt a gyorsulást kapja, amelyet a Föld a Nap és a napsugár körül mozog: körülbelül 330 000-szer nagyobb, mint a Föld, vagy körülbelül 2 x 10 ³⁰ kg.

- A napmágnesességgel kapcsolatos tapasztalati ciklusok vagy nagy aktivitási periódusok. Ezután napfoltok, fáklyák vagy fáklyák és koronális tömeg kitörések jelennek meg.

-A Nap sűrűsége sokkal alacsonyabb, mint a Földé, mivel gáz halmazállapotú entitás.

-A fényerő szempontjából, amelyet egy időegységre sugárzott energiamennyiségként határoznak meg, ez 4 x 10 ³³ erg / s-nak felel meg, vagy több, mint 10 ²³ kilovattnak. Összehasonlításképpen: egy izzólámpa kevesebb, mint 0,1 kilowatt sugárzik.

-A Nap tényleges hőmérséklete 6000 ºC. Ez egy átlagos hőmérséklet, később meglátjuk, hogy a mag és a korona sokkal melegebb régiók.

A Nap osztályozása

A napot sárga törpe csillagnak tekintik. Ebben a kategóriában azok a csillagok vannak, amelyek tömege a Nap tömegének 0,8-1,2-szerese.

Világosságuk, tömegük és hőmérséklete alapján a csillagok rendelkeznek bizonyos spektrális jellemzőkkel. Diagram készíthető úgy, hogy a csillagot a hőmérséklet-fényerősség grafikonra helyezik, amelyet Hertzsprung-Russell diagramnak hívnak.

A csillagok osztályozása a Hertzsprung-Russell diagramban. A Nap a fő sorrendben van. Forrás: Wikimedia Commons.

Ebben a diagramban egy olyan régió található, ahol az ismert csillagok többsége található: a fő sorrend.

Ott a csillagok szinte egész életüket töltenek, és az említett jellemzők szerint nagybetűvel jelölt spektrumtípust kapnak. Napunk a G2 csillag típusú kategóriába tartozik.

A csillagok osztályozásának másik meglehetősen általános módja a csillagpopulációk három nagy csoportja: I, II és III. A megkülönböztetést összetételükben szereplő nehéz elemek nagysága alapján végezzük.

Például a III. Lakosság csillagai a legrégebbiek, amelyek az Univerzum elején, röviddel a Nagyrobbanás után alakultak ki. Ezekben a hélium és a hidrogén uralkodik.

Ezzel szemben az I. és a II. Populáció fiatalabb, és több nehéz elemet tartalmaz, tehát úgy gondolják, hogy más csillagok szupernóva-robbanásaiból származó anyaggal képződtek.

Ezek közül a II. Népesség idősebb, hidegebb és kevésbé világító csillagokból áll. Napunkat az I. népességbe soroltuk, egy viszonylag fiatal csillag.

Szerkezet

A Nap réteges szerkezete. Forrás: Wikimedia Commons.

Tanulmányának megkönnyítése érdekében a Nap szerkezetét 6 rétegre osztják, amelyek jól megkülönböztetett régiókban vannak elosztva, belülről kezdve:

-A napenergiát

-Radiatív zóna

-Konvektív zóna

-Fotoszféra

-Kromoszféra

Mag

Mérete a napsugár körülbelül egyötöde. A Nap termel a sugárzott energiát a magas hőmérsékleteknek (15 millió Celsius fok) és az uralkodó nyomásoknak köszönhetően, amelyek fúziós reaktorgá teszik.

A gravitációs erő stabilizátorként működik ebben a reaktorban, ahol olyan reakciók zajlanak, amelyek során különféle kémiai elemek keletkeznek. A legalapvetőbb esetben a hidrogénmagok (protonok) héliummagassá (alfa-részecskékké) válnak, amelyek stabilak azokban a körülmények között, amelyek a magon belül uralkodnak.

Ezután nehezebb elemek keletkeznek, például szén és oxigén. Ezek a reakciók olyan energiát bocsátanak ki, amely a Nap belsejében áthalad és elterjed a Naprendszerben, beleértve a Földet is. A becslések szerint a Nap másodpercenként 5 millió tonna tömeget konvertál tiszta energiává.

Sugárzó zóna

Az energia a magból kifelé mozog egy sugárzási mechanizmuson keresztül, csakúgy, mint egy tábortűzben fellépő tűz melegíti a környezetet.

Ezen a területen az anyag plazma állapotban van, nem olyan magas hőmérsékleten, mint a magban, de eléri a körülbelül 5 millió kelvinet. Az foton formájú energiát - a fénycsomagokat vagy "kvantákat" - a plazma alkotó részecskék sokszor továbbítják és abszorbeálják.

A folyamat lassú, bár átlagosan körülbelül egy hónapig tart, míg a sejtmagból származó fotonok elérik a felszínt, néha akár egy millió évig is eltarthat, hogy tovább haladjon a külső területeken, hogy fény formájában láthassuk.

Konvektív zóna

Mivel a fotonok érkezése a sugárzónából késik, ebben a rétegben a hőmérséklet gyorsan 2 millió kelvinre csökken. Az energia szállítása konvekcióval történik, mivel itt az anyag nem annyira ionizált.

Az energia konvekciós útján történő szállítását a gömbök örvényének különböző hőmérsékleten történő mozgatása okozza. Így a fűtött atomok a Nap legkülső rétegei felé emelkednek, és ezt az energiát magukkal hordozzák, de nem homogén módon.

Fotoszféra

Ez a "fénygömb" a csillag látszólagos felülete, amelyet be is látunk (mindig speciális szűrőket kell használnia, hogy közvetlenül láthassa a Napot). Nyilvánvaló, hogy a Nap nem szilárd, hanem plazmából készül (nagyon forró, erősen ionizált gáz), ezért valódi felülete nincs.

A fotoszféra egy szűrővel felszerelt távcső segítségével tekinthető meg. Úgy néz ki, mint egy fényes szemcsék kissé sötétebb háttérrel, a fényerő kissé csökken a szélek felé. A granulátumokat a korábban említett konvekciós áramok okozhatják.

A fotoszféra bizonyos mértékben átlátszó, ám az anyag annyira sűrűvé válik, hogy nem lehet áthatolni.

Kromoszféra

Ez a fotoszféra legkülső rétege, megegyezik a légkörrel és vöröses fényességgel, változó vastagsággal 8000 és 13 000 között, hőmérséklete pedig 5000 és 15 000 ºC között. Láthatóvá válik egy napfogyatkozás során, és óriási izzólámpákat generál, amelyek magassága eléri a több ezer kilométert.

korona

Szabálytalan alakú réteg, amely több napsugár fölé terjed és szabad szemmel látható. Ennek a rétegnek a sűrűsége alacsonyabb, mint a többié, de akár 2 millió kelvin hőmérsékletet is elérhet.

Még nem világos, hogy ennek a rétegnek miért olyan magas a hőmérséklete, de valamilyen módon összefüggésben van a Nap által előidézett intenzív mágneses mezőkkel.

A koszorú külső részén nagy mennyiségű por koncentrálódik a nap egyenlítői síkjába, amely eloszlatja a fényt a fényképről, létrehozva az úgynevezett állatövi fényt, amely homályos fény sávja látható szabad szemmel a naplemente után. nap, azon a pontnál, a horizonton, ahonnan az ekliptika kilép.

Vannak olyan hurkok is, amelyek a fotoszférából a koronához vezetnek, és a többinél sokkal hidegebb gázból állnak: ezek a napfényképek, amelyek a fogyatkozások során láthatók.

heliosphere

A diffúz réteg, amely túlmutat a Plutonon, amelyben a napszél keletkezik, és a Nap mágneses tere megjelenik.

Fogalmazás

Szinte az összes elem, amelyet a Periódusos Táblázatból tudunk, a Napban található. A hélium és a hidrogén a legelterjedtebb elemek.

A napspektrum elemzéséből ismert, hogy a kromoszféra hidrogénből, héliumból és kalciumból áll, míg a koronában vas, nikkel, kalcium és argon ionizált állapotban vannak.

A Nap természetesen megváltoztatta összetételét az idő múlásával, és továbbra is ezt fogja tenni, mivel felhasználja hidrogén- és héliumellátását.

Napelemes tevékenység

Véleményünk szerint a Nap elég nyugodtnak tűnik. De a valóságban ez egy olyan tevékenységtel teli hely, ahol a jelenségek elképzelhetetlen mértékben jelennek meg. Azokat a zavarokat, amelyek folyamatosan előfordulnak a Napon, naptevékenységnek nevezzük.

A mágnesesség nagyon fontos szerepet játszik ebben a tevékenységben. A Napon bekövetkező fő jelenségek a következők:

Napenergia kiemelkedések

A koronában kiemelkedések, dudorok vagy szálak alakulnak ki, és magas hőmérsékletű gázszerkezetekből állnak, nagy magasságot elérve.

A napelemek szélén láthatók hosszúkás struktúrák formájában, amelyek egymásba fonódnak, folyamatosan módosítva a Nap mágneses tere által.

Koronális tömeges kidobások

Amint a neve is sugallja, a Nap nagy sebességgel, kb. 1000 km / s sebességgel bocsát ki nagy mennyiségű anyagot. Ennek oka az, hogy a mágneses mező vonalai összefonódnak egymással és egy napsugár körül, így az anyag kiszabadul.

Általában órákig tartanak, amíg a mágneses mező vonalai szét nem szakadnak. A koronális tömeg-kidobások nagy részecskeáramot hoznak létre, amely néhány napon belül eléri a Földet.

Ez a részecskeáramlás kölcsönhatásba lép a Föld mágneses mezőjével, és többek között északi és déli fényként nyilvánul meg.

A napfoltok

Ezek a fotoszféra régiói, ahol a mágneses mező nagyon intenzív. Olyanok, mint sötét foltok a napelemen, és alacsonyabb hőmérsékleten vannak, mint a többi. Általában nagyon változó csoportokban jelennek meg, amelyek periodicitása 11 év: a híres napenergia-ciklus.

A foltok csoportjai nagyon dinamikusak, követve a Nap forgási mozgását, egy nagyobb folttal, amely elõre megy, és egy másikkal, amely bezárja a csoportot. A tudósok megpróbálták megjósolni a foltok számát az egyes ciklusokban, relatív sikerrel.

Lángok

Ezek akkor fordulnak elő, amikor a Nap kiüríti az anyagot a kromoszférából és a koronából. Úgy tekintik őket, mint egy olyan villanásvilágítást, amely a Nap egyes régiói világosabbá teszik.

Halál

Mint minden csillag, a Nap egy nap eltűnik, de a közeljövőben nem lesz. Forrás: Pxhere.

Mindaddig, amíg nukleáris üzemanyaga tart, a Nap továbbra is fennáll. Csillagunk alig felel meg a feltételeknek, hogy meghaljon egy nagy szupernóva típusú katasztrófában, mert ehhez egy csillagnak sokkal nagyobb tömegre van szüksége.

Tehát esélyünk van arra, hogy amint a tartalékok kimerülnek, a Nap megduzzad és vörös óriássá alakul, elpárologtatva a Föld óceánjait.

A Nap rétegei elterjednek körülötte, elnyelve a bolygót és egy nagyon fényes gázból álló ködöt képezve - ezt a látványt az emberiség értékelni tudja, ha addigra letelepedett egy távoli bolygóra.

Az ókori Nap maradványa, amely a köd belsejében marad, egy nagyon kicsi fehér törpe lesz, körülbelül a Föld nagysága, de sokkal sűrűbb. Nagyon, nagyon lassan lehűl, ebben a szakaszban további kb. 1 milliárd évet tölthet, amíg fekete törpévé nem válik.

De jelenleg nincs ok aggódni. A Nap ebben az időben becslések szerint életének kevesebb mint felét élt, és 5000 és 7000 millió év között lesz, mielőtt a vörös óriás szakasz kezdődik.

Irodalom

1. Minden a világűrről. 2016.The az Universe. Képzelje el a kiadványt.
2. Hogyan működik. 2016. A Space Book. Képzelje el a kiadványt.
3. Oster, L. 1984. Modern csillagászat. Editorial Reverté.
4. Wikipedia. Hertzsprung-Russell diagram. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
5. Wikipedia. Csillagok népessége. Helyreállítva: es.wikipedia.org.