столкновения заканчиваются термо-ядерными реакциями, при которых из водорода образуется гелий и выделяется большое количество теплоты.
Атмосферу Солнца делят на 3 слоя: фотосферу (нижний слой), хромосферу и корону. Поверхность солнца (фотосфера) имеет гранулярную структуру, т. е. состоит из «зёрнышек» размером в среднем около 1000 км. Грануляция является следствием движения газов, в зоне, расположенной под фотосферой. Временами в отдель-ных областях фотосферы тёмные промежутки между пятнами увеличи-ваются, и образуются большие тёмные пятна. Наблюдая солнечные пятна в телескоп, Галилей заметил, что они перемещаются по видимо-му диску Солнца. На этом основании он сделал вывод, что Солнце вращается вокруг своей оси, с периодом 25 сут. на эквато-ре и 30 сут. вблизи полюсов.
Пятна – непостоянные образования, чаще всего появляются группами. Вокруг пятен иногда видны почти незаметные светлые образования, которые называют факелами. Главной особенностью пятен и факелов является присутствие магнитных полей с индукцией, достигающей 0,4-0,5 Тл. По краю солнечного диска можно наблюдать протуберанцы – яркие выступы, опирающиеся на хромосферу и врывающиеся в сол-нечную корону.
Билет № 14. Проявление солнечной активности на Земле:
Солнечные пятна являются активным источником электромагнитно-го излучения, вызывающего так называемые «магнитные бури». Эти «магнитные бури» влияют на теле- и радиосвязь, вызывают мощные полярные сияния.
Солнце излучает следующие виды излучения: ультрафио-летовое, рентгеновское, инфракрасное и космические лучи (электроны, протоны, нейтроны и тяжёлые частицы адроны). Ультра-фиолетовое и рентгеновское излучения в основном исходят от верхних слоев хромосферы и короны. Эти излучения почти целиком задержи-ваются атмосферой Земли, образуя ионосферу. Вот почему следует сохранять атмосферу Земли в нормальном состоянии. Периодически появляющиеся озоновые дыры пропускают излучение Солнца, которое достигает земной поверхности и пагубно влияет на органическую жизнь на Земле.
Солнечная активность проявляется через каждые 11 лет. Последний максимум солнечной активности был в 1991 году. Ожидае-мый максимум – 2002 год. Максимум солнечной активности означает наибольшее количество пятен, излучения и протуберанцев.
Давно установлено, что изменение солнечной активности Солнце влияет на следующие факторы:
эпидемиологическую обстановку на Земле;
количество разного рода стихийных бедствий (тайфуны, землетрясе-ния, наводнения и т. д.);
на количество автомобильных и железнодорожных аварий.
Максимум всего этого приходится на годы активного Солнца. Как установил учёный Чижевский, активное Солнце влияет на самочувст-вие человека. С тех пор составляются периодические прогнозы само-чувствия человека.
Билет № 15. Для измерения расстояния до тел Солнечной системы применяется метод парллакса. Радиус земли оказывается слишком малым, чтобы служить базисом для измерения параллактиче-ского смещения звёзд и расстояния до них. Поэтому пользуются годичным параллаксом вместо горизонтального.
Годичным параллаксом звезды называют угол (p), под которым со звезды можно было бы видеть большую полу-ось земной орбиты, если она перпендикулярна лучу зрения.
a – большая полуось земной орбиты (сред-ний радиус),
p – годичный параллакс.
Также используется единица расстояния парсек. Парсек – расстоя-ние, с которого большая полуось земной орбиты, перпенди-кулярная лучу зрения видна под углом 1 или расстояние до звезды, которое соответствует параллаксу в 1.
Расстояние до звезды в парсеках
1 парсек = 3,26 светового года = 206265 а. е. = 3 * 1011 км.
Световой год- расстояние, которое свет проходит за 1год.
Измерением годичного параллакса можно надёжно установить рас-стояние до звёзд, находящихся не далее 100 парсек или 300 св. лет.
Билет № 16. Существуют разные типы звёзд: одиночные, двойные и кратные, стационарные и переменные, звёзды-гиганты и звёзды-карлики, новые и сверхновые. Существуют ли в этом многооб-разии звёзд, в кажущемся их хаосе закономерности? Такие закономер-ности, несмотря на разные светимости, температуры и размеры звёзд, существуют.
Звёзды классифицируются по следующим параметрам: размеры, цвет, светимость, спектральный класс.
По размерам звёзды делятся на звёзды-карлики, средние звёзды, нормальные звёзды, звёзды гиганты и звёзды-сверхгиганты. Звёзды-карлики – спутник звезды Сириус; средние – Солнце, Капелла (Возни-чий); нормальные (t = 10 тыс. К) – имеют размеры между Солнцем и Капеллой; звёзды-гиганты – Антарес, Арктур; сверхгиганты – Бетель-гейзе, Альдебаран.
По цвету звёзды делятся на красные (Антарес, Бетельгейзе – 3000 К), жёлтые (Солнце, Капелла – 6000 К), белые (Сириус, Денеб, Вега – 10000 К), голубые (Спика – 30000 К).
По светимости звёзды классифицируют следующим образом. Если принять светимость Солнца за 1, то звёзды белые и голубые имеют светимость в 100 и 10 тыс. раз больше светимости Солнца, а красные карлики – в 10 раз меньше светимости Солнца.
По спектру звёзды подразделяют на спектральные классы (Солнце- G2).
Атмосферы звезд имеют сходный химический состав, в основном водород и гелий. Разнообразие звездных спектров объясняется прежде всего тем, что звезды имеют разную температуру. От температуры зависит физическое состояние, в котором находятся атомы вещества в звездных атмосферах, и вид спектра. Кроме этого, вид спектра звезды определяется давлением и плотностью газа ее фотосферы, наличием магнитного поля, особенностями химического состава.
Светимость (L) звезды характеризует общую мощность излучения звезды. Светимость пропорциональна площади поверхности (фото-сферы) звезды и четвертой степени эффективной температуры (Т) или абсолютной звездной величине
По этой формуле можно определить, если известна светимость (L), радиус звезды R, ее объем, площадь фотосферы.
Если Lсолнца=1, то lgL=0.4(MC-M),
где MC - абсолютная звездная величина солнца.
Между спектром и светимостью существует взаимосвязь «спектром –светимость». Звезды данного спектра не могут иметь произвольную светимость и, наоборот, звезды с определенной светимостью не могут иметь любую температуру. Масса звезд взаимосвязана со светимостью (абсолютными звездными величинами) – взимосвязь «масса-светимость». Чем больше масса звезды, тем больше светимость.
Установлено, что с увеличением массы растёт светимость звёзд, причём эта зависимость определяется формулой L = m3,9, кроме того, для многих звёзд справедлива закономерность L R5,2.
Зависимость L от t и цвета (диаграмма «цвет – светимость).
Цвет Красные Жёлтые Белые Голубые
Т 3000 К 6000 К 10000 К 20-30000 К
Условия равновесия: как известно, звёзды являются единственными объектами природы, внутри которых происходят неуправляемые термоядерные реакции синтеза, которые сопровождаются выделением большого количества энергии и определяют температуру звёзд. Боль-шинство звёзд находятся в стационарном состоянии, т. е. не взрывают-ся. Некоторые звёзды взрываются (так называемые новые и сверхно-вые звёзды). Почему же в основном звёзды находятся в равновесии? Сила ядерных взрывов у стационарных звёзд уравновешивается силой тяготения, вот почему эти звёзды сохраняют равновесие.
Билет № 17. Закон Стефана-Больцмана определяет зависи-мость между излучением и температурой звёзд.
= Т4 – коэффициент, = 5,67 * 10-8 Вт/м2к4
– энергия излучения единицы поверх-ности звезды
L – светимость звезды, R – радиус звезды.
Полученную таким методом температуру называют эфективной темпе-ратурой.
С помощью формулы Стефана-Больцмана и закона Вина определяют длину волны (), на которую приходится максимум излучения:
maxT = b b – постоянная Вина
Можно исходить из обратного, т. е. с помощью светимости и темпера-туры определять размеры звёзд.
Билет № 18. Переменные звезды – это звезды, блеск котрых изменяется. У одних переменных звезд блеск изменяется периодически, у других беспорядочно. Изучение этих звезд важно для понимания эволюции звезд.
Цефеиды – это пульсирующие звезды, которые периодически раздуваются и сжимаются. Им присуще особенности звезды Цефея. В процессе пульсации цефеиды изменяется и температура ее фотосфе-ры. Самую высокую температуру звезда имеет в максиуме блеска. Между периодом пульсации и светимостью цефеид существует зави-симость «период – светимость», по периоду изменения блеска звезды можно оперделить ее звездную величину. Цефеиды относятся к звездам-гигантам и сверхгигантам.
У некоторых нестационарных звезд блеск резко возрастает – это новые звёзды и сверхновые звёзды. При вспышках новых звезд блеск возрастает в тысячи раз за короткое время. Новые звезды обычно входят в состав двойных систем, а вспышки происходят в результате обмена веществом между звездами, образующими двойную систему.
Еще более грандиозны вспышки сверхновых звезд. Сверхновые звезды – это взрывающиеся звезды. При взрывах сверхновых в течение нескольких суток выделяется огромная энергия. Такие взрывы проис-ходят на заключительных этапах. Остатки оболочек сверхновых звезд, оказываются источниками радиоизлучения – их называют пульсары. Пульсары – это быстровращающиеся сверхплотные звезды, радиусы которых 10 км, а массы близки к массе Солнца. Эта звезда как бы пульсирует, излучая радиоволны. Их называют пульсарами – конечная