С чем можно сравнить солнце
Чем Солнце отличается от других звезд?
Во многих отношениях Солнце совершенно ничем не примечательно. Это звезда главной последовательности G-типа, на среднем этапе своей жизни
Чтобы понять, насколько «нормальным» может быть наше Солнце, астрономы сравнили Солнце с сотнями похожих звезд. Оказывается, что оно на самом деле гораздо менее активно, чем его собратья. Но возникает вопрос — это его постоянное состояние или определенная фаза спокойствия?
Во многих отношениях Солнце совершенно ничем не примечательно. Это звезда главной последовательности G-типа, на среднем этапе своей жизни. Его выход энергии и яркость могут быть надежно отслежены в течении 11-летнего цикла. И мы знаем, что Солнце способно на вспышки определенной мощности.
Но если Солнце на сравнивать с другими звездами, мы не узнаем, является ли наша звезда обычной или нет. Теперь астрономы из Университета Макса Планка, Университета Нового Южного Уэльса и Школы космических исследований в Южной Корее сравнили Солнце с другими подобными звездами.
Используя данные космических телескопов Kepler и Gaia, они отфильтровывали большинство похожих на Солнце звезд из каталога в 150 000 звезд главной последовательности. Основным критерием был период вращения — Солнце вращается один раз каждые 24,5 дня, поэтому исследователи сосредоточились на звездах с вращением от 20 до 30 дней.
Затем они сузили список далее, ища звезды с поверхностными температурами, возрастами и соотношениями элементов, которые наиболее близко соответствовали Солнцу. В конце концов, они выделили 369 похожих на Солнце звезд для изучения.
К удивлению ученых, Солнце, как правило, намного спокойнее, чем большинство других звезд. Излучение Солнца колеблется в пределах всего 0,07 процента между его активной и неактивной фазами, тогда как колебания для других звезд обычно были в пять раз сильнее.
И это не только в короткие сроки. Надежные записи солнечных пятен существуют примерно с 1610 года, а до этого солнечная активность может быть оценена по изотопам в кольцах деревьев и кернах льда еще в течении 9000 лет. За все это время исследователи обнаружили, что изменчивость Солнца находилась в довольно устойчивом диапазоне.
Значит ли это, что наше Солнце является естественно тихой звездой или просто проходит долгую фазу спокойствия?
«По сравнению со всей продолжительностью жизни Солнца 9000 лет — это мгновение ока», — говорит Тимо Рейнхольд, первый автор исследования. «Возможно, что Солнце переживает спокойную фазу в течение тысячелетий и поэтому мы имеем искаженную картину нашей звезды».
Исследователи говорят, что полученные данные предполагают, что наше собственное Солнце могло бы быть способным к гораздо более интенсивной солнечной активности, чем мы считаем.
Однако, даже если сейчас Солнце находится в спокойной фазе, это не значит, что Солнце снова активизируется в ближайшее время. За последние десять лет наша звезда была еще тише, чем обычно, и прогнозы НАСА на следующие 11 лет говорят о том, что нас ждет «великий минимум», который можно наблюдать только каждые несколько веков.
Насколько Солнце больше нашей планеты?
Изначально существовало такое мнение, что Солнце вращается вокруг нашей планеты, тем самым освещая по очереди каждую ее часть. Но в процессе развития науки астрономии ученые все-таки пришли к истине о том, что именно вокруг Солнца происходит оборот всех объектов Солнечной системы, в том числе и Земли, а не наоборот.
Благодаря излучению этой звезды поддерживается жизнь, происходит процесс фотосинтеза, в ходе которого вырабатывается кислород, так необходимый всем живым существам планеты. А вот интересно, что больше: Солнце или Земля?
Строение Солнца
Исследуя единственную звезду Солнечной системы, ученые сделали вывод о ее строении. Центр занимает ядро. Его радиус приблизительно составляет 150-175 тысяч км. В ядре образовывается гелий в результате непрерывно происходящих ядерных реакций. Здесь же вырабатываются тепло и энергия, остальная часть звезды греется благодаря явлению термообмена с ядром. Энергия же, проходя через все слои, излучается с фотосферы в виде яркого солнечного света.
Именно по верхнему слою Солнца – фотосфере – можно судить о его размерах и расстоянию до нашей планеты.
Солнце в сравнении с большими звездами
Наша звезда в линии H-alpha
Строение Земли
Строение Земли схоже с солнечным. Центр нашей планеты составляет ядро, радиус которого равен примерно 3,5 тысячи км. Предполагают, что оно состоит из двух частей, между которыми периодически может возникать так называемая переходная зона. В центральной части находится твердое ядро радиусом 1300 км, снаружи оно обволакивается жидким внешним ядром.
Мантия – слой, покрывающий ядро Земли. А поверх мантии находится твердый слой Земли – ее поверхность, на которой расположены материки и океаны, горы и впадины, суша и вода. Земля относится к крупнейшим планетам солнечной системы. За 365 дней она успевает пройти путь вокруг Солнца и столько же раз обернуться вокруг своей оси. Именно благодаря тому, какой стороной наша планета повернута к светилу и углу наклона земной оси, наблюдаются климатические изменения и суточное чередование дней и ночей. Отклонение оси от вертикали составляет 23,5 градуса.
Что больше
Так что же все-таки больше: Земля со средним радиусом 6371 км или Солнце, у которого один радиус ядра уже превышает размер земного? Несомненно, Солнце во много раз превосходит нашу планету по размерам. Но каждая из этих составляющих играет важную роль для жизни, да и для существования всего человечества в целом.
Сравнение размеров Земли, Солнца и других небесных тел
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Сравнение размеров Солнца и Земли
Для некоторых астрономических расчетов нужно знать, во сколько раз Солнце больше Земли. И на самом ли деле светило больше нашей планеты? Ведь мы видим его на небе в виде небольшого шарика.
Размер Земли и Солнца
Вес самой большой звезды в Солнечной системе составляет 2 октлн т (октиллион — число с 27 нулями по «короткой» шкале степеней тысячи, принятой в большинстве стран мира), и это составляет примерно 99,87% общей массы последней.
Земля весит намного меньше — 6 скстлн т (секстиллионов, это 10 в 21 степени по той же шкале). Простой расчет показывает: Солнце тяжелее нашей планеты в 333 тыс. раз.
Для измерения веса крупных космических объектов используются не тонны, а соответствующий параметр нашего светила — солнечная масса. Например, массивные звезды могут весить 5-10 солнечных масс, а супермассивные черные дыры — до сотни миллионов этих единиц.
Масса Солнца постепенно уменьшается из-за 2 специфических процессов, происходящих внутри него:
Второй процесс хорошо знаком ученым — было даже снято видео, как это происходит.
Диаметры объектов
Земля, имеющая средний радиус 6371 км, меньше даже одного солнечного ядра. Если сравнивать диаметры этих 2 объектов, по экваториальной оси Солнца можно расположить 109 наших планет.
Эти размеры центрального объекта Солнечной системы составляют:
При этом в сравнении с другими звездными телами наш желтый карлик считается относительно небольшим. Например, он меньше Альфа Ориона, красного супергиганта Бетельгейзе, в 1000 раз, а одной из звезд созвездия Большого Пса, красного гипергиганта VY, — в 2000 раз.
По аналогии с солнечной массой существует солнечный радиус — соотношение габаритов крупных астрономических объектов и нашего светила.
Сравнение гравитации
Солнце имеет наибольшую в своей системе гравитацию из-за своей массы — это значение в 28 раз выше земного.
Предмет массой 100 кг на солнечной поверхности весил бы 2,8 т. Для живых существ это явилось бы смертельным — их бы раздавило притяжением.
При этом сама звезда не сжимается — этому противостоят:
Солнечная гравитация настолько сильна, что удерживает на своей орбите даже находящийся на расстоянии около 6 млрд км от звезды Плутон.
И если бы не Облако Оорта, которое обволакивает нашу систему со всех сторон, Солнце могло бы притягивать объекты, расположенные даже на расстоянии до 2 световых лет от него.
Объем светила и планеты
Чтобы заполнить объем Солнца (1,4 нониллиона куб. км, число с 30 нулями) объектами, равными по размеру нашей планете, потребуется примерно 1,3 млн таких тел.
Объем нашего желтого карлика — величина постоянная. Но только до того момента, пока светило не выработает все водородное топливо в своем ядре.
Затем звезда начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Она увеличится настолько, что поглотит орбиту Меркурия, а затем Венеры, впоследствии максимально приблизившись к Земле, возможно, поглотив и ее. Такое положение дел будет сохраняться несколько миллионов лет, в течение которых Солнце будет больше своего теперешнего размера в 200 раз.
Затем звезда сожмется и сравнительно быстро превратится в белого карлика. Сейчас ученые спорят о том, какой небесный объект тогда станет больше — Солнце или Земля.
Что будет, если Солнце исчезнет: через неделю, год и миллион лет
Солнце отвечает за передачу энергии нашей планете последние 4,5 млрд лет. Эта энергия позволяла жизни на Земле процветать большую часть ее истории. «Хайтек» рассказывает, каковы будут краткосрочные и долгосрочные последствия для Земли, если Солнце внезапно исчезнет.
Читайте «Хайтек» в
В то же время огромная энергия Солнца нагревает планету ровно настолько, чтобы поверхность Земли была подходящей температуры для существования жидкой воды — катализатора жизни. Но что произойдет, если мы лишимся нашей звезды? Что мы почувствуем и увидим? Вопрос, который на первый взгляд может показаться глупым, на самом деле был частью важного мысленного эксперимента для Альберта Эйнштейна.
Люди бы поняли не сразу
До того, как Эйнштейн занялся проблемой гравитации, ученые подозревали — но не доказали — что гравитация действует мгновенно. Если бы это было правдой, то первое, что произошло бы, когда Солнце исчезло — Земля вместе со всеми другими планетами просто бы улетела в космос.
С другой стороны, свет не является мгновенным явлением: он движется со скоростью примерно 300 млн м/c и расстояние от Солнца до Земли достигает примерно за 8 минут. Согласно Русскому Географическому сообществу, еще восемь минут после того, как оно исчезнет, мы равно будем видеть его на небе. Итак, если допустить, что скорость света постоянна, а гравитации — нет, то мы почувствуем исчезновение Солнца раньше, чем увидим его.
Но, как показал Эйнштейн в своей общей теории относительности, которую он представил в 1915 году, сила гравитации не является мгновенной. Фактически, скорость гравитации равна скорости света. Следовательно, если Солнце исчезнет, мы восемь минут будем оставаться в неведении, что лишились своей звезды.
Планета просто улетит
Прямо сейчас Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 108 000 км/ч. Когда Солнце исчезнет и его гравитационное притяжение исчезнет, скорость Земли останется прежней. Чтобы понять почему, можно представить, как человек привязывает камень к концу веревки, вращает ей по кругу над головой, а затем отпускает. Камень будет лететь от изначальной точки по прямой линии и точно так же Земля летела бы по прямой от того места в космосе, где раньше было Солнце.
Если она не столкнется с другими планетами, астероидами или кометами, ей потребуется около 43 000 лет, чтобы преодолеть расстояние в 4,3 световых года до ближайшей звезды, Альфы Центавра. Через миллиард лет Земля сможет преодолеть 100 000 световых лет, или длину всей галактики Млечный Путь. Возможно, за время этого путешествия, нашу крошечную планету подхватит и вытащит на орбиту другая звезда или, возможно, черная дыра? В Млечном Пути находится около 100 млрд звезд и до миллиарда черных дыр.
Вечная темнота и замерзание планеты
Однако когда Солнце исчезнет, мы не останемся в полной и кромешной тьме. Звезды по-прежнему будут сиять, и электричество никуда не денется еще некоторое время. Но без солнечного света фотосинтез — процесс, с помощью которого растения питаются — остановился бы через 8 минут после того, как звезда исчезнет с неба. Так, большинство небольших растений без света погибнет в течение нескольких дней, но проблема даже не в этом: средняя температура поверхности Земли упадет до 0 ℃ спустя неделю, а затем до –100 ℃ уже к концу первого года. В таких условиях прожить очень сложно, что может привести к величайшему вымиранию в истории Земли. Это подтверждает и проведенное ранее исследование.
Ученые из Калифорнийского университета под руководством Александра Поля проверили известную гипотезу, согласно которой причиной первого массового вымирания в истории Земли, случившегося в позднем ордовикском периоде, стала аноксия — недостаточное насыщение кислородом морских глубин. После изучения геохимических показателей морских отложений и моделирования механизма реорганизации глобальной циркуляции океана ученые пришли к выводу, что аноксия не могла быть единственной причиной вымирания и сама, скорее всего, была следствием более глобальных процессов, связанных с общим похолоданием.
Как пишет The Huffington Post со ссылкой на Майкла Стивенса, одного из ведущих популяризаторов науки и образования в мире, все это время океаны Земли становились бы все холоднее и в конечном итоге замерзли, превращая планету в ледяной мир. Но, как и в глубоких озерах зимой, замерзнет только поверхность, оставив под собой жидкий океан. Из-за экстремальных температур, паники и краха цивилизации большая часть человеческого населения будет уничтожена. Те немногие, кто выживет, должны будут мигрировать ближе к центру Земли — единственное убежище для людей будет рядом с гидротермальными источниками срединно-океанических хребтов (также они известны как «черные курильщики»). Это действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов. Из них в воду поступает высокоминерализованная горячая вода под давлением в сотни атмосфер. Простыми словами, эти жерла излучают тепло, исходящее из центра Земли.
Жизнь на Земле будет процветать миллиарды лет
Такой образ жизни был бы очень мрачным и одиноким, и трудно сказать, долго ли продержатся ли люди в таких условиях. С другой стороны, живые организмы, которые обитают живут вокруг источников, могли бы выжить в течение миллиардов лет после исчезновения Солнца. Все потому, что этим животным для жизни не нужен его свет. Вместо этого они получают пищу и энергию из тепла, которое исходящего из этих геотермальных источников. Согласно одной из теорий, жизнь на планете зародилась как раз рядом с ними.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, Земля в виде ледяного шара напоминала бы некоторые из лун вокруг Юпитера, на которых, как подозревают астробиологи, все же могут жить бактерии. В конце концов, Земля замерзнет, и превратится в твердый, замороженный кусок скальной породы, плывущий в космосе, но этого не произойдет в течение миллионов лет — наша планета достигнет стабильной отметки –400 ℃, температуры, при которой тепло, излучаемое ядром планеты, будет равно теплу, которое Земля излучает в космос.
Мы зависим от Солнца больше, чем кажется
Уже не раз доказано, что люди приспосабливаются к разным условиям. Однако справится ли человечество с тем, что погаснет Солнце? Эволюционировав, люди научились создавать другие источники света, на некоторое время их будет вполне достаточно. Но людей ждет холод, отсутствие натуральной пищи, отсутствия в воздухе кислорода, возможность столкновения с другой планетой. А самая страшное — паника и борьба за ресурсы. Проанализировав, что будет с Землей после исчезновения Солнца, можно понять и оценить, как звезда влияет на нашу жизнь ежесекундно.