ทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน - คำอธิบายสำหรับเด็ก ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์? ทำไมพระอาทิตย์ถึงร้อนกว่า.
ทำไมพระอาทิตย์ถึงร้อนขนาดนี้? ดวงอาทิตย์เป็นก้อนก๊าซร้อน ซึ่งมีอุณหภูมิตรงกลางสูงมากจนเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นั่นได้ ที่ใจกลางดวงอาทิตย์ อุณหภูมิจะสูงถึง 15 ล้านองศา และความกดอากาศสูงกว่าพื้นผิวโลกถึง 200,000 ล้านเท่า ก๊าซถูกบีบอัดที่นี่ให้มีความหนาแน่นประมาณ 1.5×105 กก./ลบ.ม. (หนักกว่าเหล็ก) บนพื้นผิวมีอุณหภูมิ 6,000°C! ด้วยความร้อนดังกล่าว สสารใดๆ ก็ตามที่รู้จักบนโลกจะละลาย อุณหภูมิแกนกลางดวงอาทิตย์สูงกว่าหลายพันเท่า - มากกว่า 16,000,000°C! ผู้อยู่อาศัยในโลกรู้สึกขอบคุณดวงอาทิตย์เป็นอย่างมากสำหรับความจริงที่ว่ามันให้ความอบอุ่นแก่โลกของเราอย่างต่อเนื่องและมีช่วงเวลาที่ยอดเยี่ยมของปีบนโลกเช่นฤดูร้อน อย่างไรก็ตามคุณต้องระวังแสงแดดด้วย ในวันที่อากาศร้อนพวกเขาสามารถทำให้ผิวของคุณไหม้ได้
สไลด์ 5จากการนำเสนอ "ดวงอาทิตย์"- ขนาดของไฟล์เก็บถาวรพร้อมการนำเสนอคือ 11431 KBดาราศาสตร์ ม.6
สรุปการนำเสนออื่น ๆ“ธงของประเทศที่มีดวงดาว” - พระอาทิตย์บนธงชาตินามิเบีย ร่างกายสวรรค์บนธงของโลก ดวงจันทร์และดาวศุกร์ โปรซีออน ดวงอาทิตย์. ธงชาติญี่ปุ่น ดาวศุกร์. ดวงจันทร์. ธงดาราศาสตร์ อาทิตย์อุทัย. กระบวยใหญ่. กางเขนใต้- ส่วนที่ไม่มีแสงสว่างของจานดวงจันทร์ อาณานิคมของบริเตนใหญ่
“ลักษณะของดาวเคราะห์ยักษ์” - ดาวเคราะห์ดาวเสาร์ ดาวเคราะห์ยักษ์ยูเรนัส ดาวเคราะห์ยักษ์: ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน เหตุใดดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวเนปจูน และดาวยูเรนัส จึงถูกเรียกว่าดาวเคราะห์ยักษ์ มาทำความรู้จักกับ ลักษณะทั่วไปดาวเคราะห์ยักษ์ ดาวเคราะห์ยักษ์เนปจูน ดาวเคราะห์ยักษ์คือดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่สองของดาวเคราะห์ยักษ์ ดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะ วงแหวนที่สว่างและใหญ่มาก "สวม" ลูกบอลที่แบนแล้ว
“ความสูงของดวงอาทิตย์” - จุดสังเกตคืนขั้วโลกในวันที่ 22 ธันวาคม ตัวเลขหมายถึงอะไร? การกระจายความร้อนและแสงจากแสงอาทิตย์บนโลก พระอาทิตย์อยู่สูงเหนือเส้นขอบฟ้า กำหนดแนวคิด วันที่ 22 มิถุนายน กลางวันจะยาวที่สุด นิวฟันด์แลนด์ พระอาทิตย์อยู่ต่ำสุดเหนือขอบฟ้า ตัวอย่างการคำนวณความสูงของดวงอาทิตย์เที่ยงวัน เรื่อง. กำหนดความสูงของดวงอาทิตย์เที่ยงวันในกรุงไคโร
“โลกในระบบสุริยะ” - Water World ฤดูกาล ดาวเคราะห์โลก จาก เปลือกโลกไปที่แกนกลาง ร่องลึกบาดาลมาเรียนา โลก. การหมุนของโลก. สถานีวอสตอคในทวีปแอนตาร์กติกา มากที่สุด จุดสูงสุด- ชีวิตบนโลก โซนภูมิอากาศ เอเวอเรสต์ ไม่ใช่ดาวเคราะห์ที่สงบ ในส่วนลึกของโลก ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับโลก
“ ฉันรู้อะไรเกี่ยวกับอวกาศ” - สำหรับฉันดูเหมือนว่ามันจะน่าสนใจถ้านักบินอวกาศลงจอดบนดาวอังคารเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของอันแรก ดาวเทียมประดิษฐ์พื้นดินสูง 58 เซนติเมตร วันนี้วันที่ 12 เมษายน เป็นวันจักรวาลวิทยาสากล ฉันรู้ด้วยว่าชาวอเมริกันแข่งขันกับเรา (รัสเซีย) ในการสร้างขีปนาวุธ นั่นคือคุณถูกระงับอยู่ในเรืออย่างแท้จริง ปัจจุบันผู้คนยังสำรวจอวกาศอีกด้วย ตอนนี้ผู้คนจำนวนมากบินไปในอวกาศ
เพื่อให้ไฟลุกอยู่เป็นเวลานานคุณต้องเพิ่มไม้ลงไปอย่างต่อเนื่อง เราทุกคนรู้เรื่องนี้ แต่คำถามคือทำไมพระอาทิตย์ถึงไม่ดับ? ทำไมดวงอาทิตย์ถึงเผาไหม้หลายพันล้านปีแล้วยังส่องแสงจ้าและยังร้อนอยู่? เชื้อเพลิงชนิดใดที่ป้องกันไม่ให้ดวงอาทิตย์ดับ? และทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อนอยู่เสมอ? “ทำไม” เล็กๆ ของเราถามว่าทำไมมากมาย ลองตอบคำถามของพวกเขากัน
กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้ว นักวิทยาศาสตร์คิดว่าถ่านหินกำลังลุกไหม้ แต่เมื่อพวกเขาคำนวณว่าเชื้อเพลิงนี้สามารถอยู่ได้ภายใต้ดวงอาทิตย์ได้กี่ปี พวกเขาประหลาดใจที่ถ่านหินทั้งหมดควรจะเผาไหม้ไปนานแล้วและดับไป
เวลาผ่านไปเรื่อยๆ แต่ดวงอาทิตย์ไม่คิดจะออกไปข้างนอกด้วยซ้ำ และดูเหมือนจะหัวเราะเยาะนักวิทยาศาสตร์: “อ๋อ! คุณไม่สามารถเดาความลับหลักของฉันได้! คุณไม่จำเป็นต้องรู้ความลับที่ลึกที่สุดของฉัน แค่ทำให้ฉันอบอุ่นคุณก็พอ” "ทำไม?" – นักวิทยาศาสตร์ยิ่งประหลาดใจมากขึ้นไปอีก “ถ้าเราไขความลับของคุณได้แล้ว บนโลกของเรา เราก็สามารถสร้างดวงอาทิตย์เทียมขนาดเล็กจำนวนมากได้! อย่างไรก็ตาม พลังงานแสงอาทิตย์ของคุณมีราคาถูกมากเมื่อเทียบกับพลังงานประเภทอื่นๆ
ตัวอย่างเช่น ผู้คนต้องแยกถ่านหินจากใต้ความหนาของโลกและบรรทุกมันลงบนชานชาลารถไฟขนาดใหญ่ ขับเคลื่อนถ่านหินจำนวนมหาศาลนี้ไปยังโรงไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า ทรัพยากรของโลกมีไม่สิ้นสุด ทุกปีถ่านหินและก๊าซในโลกมีจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ ปริมาณสำรองของพวกมันกำลังหายไปเร็วขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมนุษยชาติต้องการพลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ และพลังงานสำรองพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณก็ไม่มีที่สิ้นสุด และเพื่อให้ได้พลังงานแสงอาทิตย์ คุณไม่จำเป็นต้องขุดบ่อน้ำมันลึกหรือสร้างเหมืองใต้ดินสำหรับถ่านหิน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราต้องรู้ว่าฟืนวิเศษชนิดใดที่เจ้าเผาอยู่”
อันที่จริงหากพบ "ฟืน" ดังกล่าว เทคโนโลยีทั้งหมดของโลกก็จะเริ่มทำงานด้วยพลังงานของดวงอาทิตย์เท่านั้น พลังงานนี้จะทำให้บ้านของเราอบอุ่นและสว่างขึ้น และจะกลายเป็นตัวช่วยที่ขาดไม่ได้ในการปลูกผักและผลไม้
แต่ถึงกระนั้น นักวิทยาศาสตร์ของเราก็สามารถไขปริศนานี้ได้ พวกเขาได้เรียนรู้ที่จะเปลี่ยนแปลงสสารโดยการเปลี่ยนมันให้กลายเป็นกันและกัน ตัวอย่างเช่น ก๊าซไฮโดรเจน นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนฮีเลียมให้เป็นก๊าซ หรือฮีเลียมถูกแปลงเป็นคาร์บอนแข็ง และถ้าคุณต้องการเปลี่ยนคาร์บอนที่เป็นของแข็งให้เป็นโลหะแมกนีเซียม พวกเขาก็ทำเช่นนั้นเช่นกัน พวกเขาสามารถเปลี่ยนแมกนีเซียมให้เป็นซิลิคอนและซิลิคอนเองก็เป็นซิลิคอนธรรมดาซึ่งสามารถทำสิ่งที่จำเป็นได้มากมาย
นักวิทยาศาสตร์แม้จะมีความยากลำบาก แต่ก็ประสบความสำเร็จอย่างมาก ผลลัพธ์ที่ดีและพบว่าเมื่อสารตัวหนึ่งถูกเปลี่ยนเป็นสารตัวอื่นในปริมาณมากก็จะถูกปล่อยออกมา! นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าปฏิกิริยา และนี่คือความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ในวิทยาศาสตร์โลก ลองนึกภาพว่าแทนที่จะเป็นภูเขาถ่านหินขนาดใหญ่ ถั่วลันเตาขนาดเล็กซึ่งเป็นสสารจะถูกบรรทุกลงเรือ เมื่อสารขนาดเท่าเมล็ดถั่วนี้ถูกเปลี่ยนเป็นสารอื่น มันจะปล่อยพลังงานมากพอที่จะว่ายน้ำได้นานมาก
แต่น่าเสียดายที่ทั้งหมดนี้ยังคงอยู่ในทฤษฎี เพราะเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวกลายเป็นความจริง จำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษดังกล่าว และยังไม่สามารถสร้างขึ้นได้ แต่นักวิทยาศาสตร์อาจจะคิดอะไรบางอย่างขึ้นมาได้ และพวกมันจะสร้างเงื่อนไขเช่นเดียวกับในดวงอาทิตย์ในภาชนะขนาดเล็ก ท้ายที่สุดแล้ว ปฏิกิริยาที่คล้ายกันเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในดวงอาทิตย์ ไฮโดรเจนจะถูกเปลี่ยนเป็นฮีเลียม และฮีเลียมจะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอน... ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงไม่เย็นลงเป็นเวลานานมากและไม่น่าจะเย็นลงในอนาคตอันใกล้นี้ ถูกกำหนดให้ถูกเผาไหม้เป็นเวลาหลายพันล้านปี!
ทวีตเกี่ยวกับจักรวาลชอน มาร์คัส
36. ทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน?
36. ทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน?
พระอาทิตย์ร้อนด้วยเหตุผลง่ายๆ ข้อเดียว มันมีมวลมาก สสารจำนวนมหาศาลถูกกดลงในแกนกลางภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและบีบอัดมัน
เมื่อแก๊สถูกอัดก็จะร้อน ใครก็ตามที่มีอากาศอัดในปั๊มจักรยานจะรู้เรื่องนี้ดี ในแกนสุริยะ ก๊าซถูกบีบอัดจนมีอุณหภูมิถึง -15 ล้าน°C
ดังกล่าวด้วย อุณหภูมิสูงสารจะกลายเป็น "พลาสมา" มันไม่ประพฤติตนเหมือนสสารซึ่งเป็นวัตถุ (การเล่นคำนั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญ)
ดวงอาทิตย์มีจำนวนนับล้านล้านตัน ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน แต่ถ้าคุณใส่กล้วยเป็นพันล้านตันในที่เดียว มันก็จะร้อนพอๆ กัน
ข้อเท็จจริงสำคัญ: อุณหภูมิของดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับปริมาณสสารที่มีอยู่ในดวงอาทิตย์ ไม่ใช่องค์ประกอบของดวงอาทิตย์ (แม้ว่าจะมีผลกระทบเล็กน้อยต่อการกระจายความร้อนภายในก็ตาม)
สสารที่ถูกบีบอัดในแกนกลางเพียงอธิบายว่าทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อนในขณะนี้ แต่ไม่ได้อธิบายว่าทำไมดวงอาทิตย์ถึงยังร้อนอยู่ นี่เป็นคำถามที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง
ดวงอาทิตย์ปล่อยความร้อนออกสู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง แต่ไม่เคยเย็นลง จึงต้องมีสิ่งมาทดแทนความร้อนได้เร็วเท่าที่สูญเสียไป แต่มันคืออะไร?
คำตอบ: พลังงานนิวเคลียร์ ดวงอาทิตย์สังเคราะห์ "แกนกลาง" หรือ "นิวเคลียส" ของธาตุที่เบาที่สุด - ไฮโดรเจน และเปลี่ยนให้เป็นธาตุที่เบาที่สุดลำดับถัดไป - ฮีเลียม ผลพลอยได้คือแสงแดด
เกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ไม่น่าเป็นไปได้เท่าที่จะจินตนาการได้ โดยเฉลี่ยแล้ว นิวเคลียสของไฮโดรเจน 2 นิวเคลียสในดวงอาทิตย์จะใช้เวลา 1 หมื่นล้านปีในการมาบรรจบกันและรวมกัน
เรารู้สึกขอบคุณที่การสังเคราะห์แสงอาทิตย์นั้นช้ามาก ดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลา 10 พันล้านปีในการเผาผลาญเชื้อเพลิงทั้งหมด ซึ่งเพียงพอแล้วสำหรับวิวัฒนาการของชีวิตที่ชาญฉลาด (เช่นของเรา)
เพื่อให้เข้าใจถึงความไร้ประสิทธิภาพของดวงอาทิตย์ ลองจินตนาการถึงท้องของคุณและปริมาตรของแกนกลางดวงอาทิตย์ที่มีขนาดเท่ากับท้องนั้น ท้องของคุณทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น
คำถาม. หากการผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ไม่มีประสิทธิภาพนัก แล้วทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน? คำตอบ. เพราะมันประกอบด้วยพื้นที่ขนาดเท่าท้องหลายส่วนเรียงซ้อนกัน!
จากหนังสือที่น่าสนใจเกี่ยวกับดาราศาสตร์ ผู้เขียน1. พระอาทิตย์คือเครื่องวัดดวงดาว พระอาทิตย์ก็เป็นดาว ดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่มาก แล้วดวงดาวล่ะ? จะวัดดาวได้อย่างไร? ต้องใช้น้ำหนักอะไรในการชั่งน้ำหนัก ต้องใช้มาตรการอะไรในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง? ดวงอาทิตย์จะไม่เหมาะกับจุดประสงค์นี้หรือไม่ - ดาวฤกษ์ที่เรารู้จักมากกว่าผู้ทรงคุณวุฒิทั้งหมด
จากหนังสือ Neutrino - อนุภาคที่น่ากลัวของอะตอม โดย ไอแซค อาซิมอฟนิวตริโนและดวงอาทิตย์ ตอนนี้เรามาดูปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายในดาวฤกษ์กันดีกว่า ในดวงดาวเช่นดวงอาทิตย์ของเรา พลังงานถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม รายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงอาจแตกต่างกัน แต่สิ่งที่พบบ่อยในปฏิกิริยาการสังเคราะห์คือการเปลี่ยนแปลง
จากหนังสือ Five Unsolved Problems of Science โดย วิกกินส์ อาร์เธอร์ดวงอาทิตย์ของเราเริ่มต้น วงจรชีวิตดวงอาทิตย์ของเราก็เหมือนกับก่อนดวงอาทิตย์ ยกเว้นว่าดวงอาทิตย์มีมวลไม่มาก ดาวฤกษ์ขนาดเล็กมีอายุยืนยาวขึ้นเพราะมวลที่น้อยกว่าจะขัดขวางไม่ให้นิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นดวงอาทิตย์ของเราจึงถูกปล่อยออกมา
จากหนังสือที่น่าสนใจเกี่ยวกับจักรวาลวิทยา ผู้เขียน โทมิลิน อนาโตลี นิโคลาวิชดาวธรรมดา - ดวงอาทิตย์ “...ดวงอาทิตย์เป็นดาวฤกษ์ดวงเดียวที่สามารถศึกษาปรากฏการณ์ทั้งหมดโดยละเอียดได้” George Ellery Hale นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันผู้ได้รับ เหรียญทอง Royal Astronomical Society สำหรับวิธีการถ่ายภาพ
จากหนังสือ E=mc2 [ชีวประวัติสมการที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก] โดย โบดานิส เดวิดดวงอาทิตย์ที่ไม่มีสมมติฐาน และทฤษฎี “ความร้อน” เรารู้อะไรเกี่ยวกับดวงอาทิตย์ในปัจจุบันบ้าง? เรามาร่างการ์ดทางการแพทย์สำหรับผู้ทรงคุณวุฒิของเรากันดีกว่า โดยประมาณเหมือนกับในจำนวนนับไม่ถ้วนที่เรียกเก็บจากคุณและฉันในคลินิก แทนที่จะถูกส่งไปเฉยๆ
จากหนังสือทวีตเกี่ยวกับจักรวาล โดย ชอน มาร์คัสบทที่ 14 ดวงอาทิตย์แผดเผาอย่างไร แสงวาบซึ่งเกิดจากการระเบิดในฮิโรชิมาในปี พ.ศ. 2488 มาถึงวงโคจรของดวงจันทร์ ส่วนเล็กๆ สะท้อนกลับมายังโลก ส่วนที่เหลือยังคงเคลื่อนไปข้างหน้า ไปถึงดวงอาทิตย์แล้วเร่งเข้าไปอีก จักรวาลที่ไม่มีที่สิ้นสุด- แฟลชนี้สามารถ
จากหนังสือชีวประวัติของอะตอม ผู้เขียน โครยาคิน ยูริ อิวาโนวิชอาทิตย์ 35. ดวงอาทิตย์มีพื้นผิวหรือไม่? ดวงอาทิตย์เป็นก้อนก๊าซเรืองแสงขนาดยักษ์ ดังนั้นจึงไม่มีพื้นผิวแข็งเหมือนโลก แต่แน่นอนว่าเมื่อมองแวบแรกก็ดูเหมือนเป็นเช่นนั้น เพราะเหตุใด "พื้นผิว" ของดวงอาทิตย์หรือโฟโตสเฟียร์ซึ่งรังสีของดวงอาทิตย์มีปัญหาอย่างมาก
จากหนังสือ Asteroid-Comet Hazard: Yesterday, Today, Tomorrow ผู้เขียน ชูสตอฟ บอริส มิคาอิโลวิช35. ดวงอาทิตย์มีพื้นผิวหรือไม่? ดวงอาทิตย์เป็นก้อนก๊าซเรืองแสงขนาดยักษ์ ดังนั้นจึงไม่มีพื้นผิวแข็งเหมือนโลก แต่แน่นอนว่าเมื่อมองแวบแรกก็ดูเหมือนเป็นเช่นนั้น เพราะเหตุใด “พื้นผิว” ของดวงอาทิตย์หรือโฟโตสเฟียร์ที่รังสีของดวงอาทิตย์ทะลุผ่านได้ยาก
จากหนังสือ The Eye and the Sun ผู้เขียน วาวิลอฟ เซอร์เกย์ อิวาโนวิช38. จุดด่างดำบนดวงอาทิตย์คืออะไร? จุดดับดวงอาทิตย์เป็นบริเวณมืดที่มีอายุสั้นบนพื้นผิวสว่างของดวงอาทิตย์ แม้ว่าจะร้อน แต่ก็ดูมืดเพราะว่าเย็นกว่าบริเวณรอบๆ มาก จุดที่ใหญ่ที่สุดสามารถมีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง 80,000 กม.
จากหนังสือของผู้เขียน43. ดวงอาทิตย์จะมีอยู่ตลอดไปหรือไม่? อย่างที่พวกเขาพูดไม่มีอะไรคงอยู่ตลอดไป และสิ่งนี้ก็เป็นจริงสำหรับดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆ ในโลก ทุก ๆ วินาที ดวงอาทิตย์จะแปลงไฮโดรเจนประมาณ 400 ล้านตันเป็นฮีเลียม ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยานี้
จากหนังสือของผู้เขียน55. ดาวพฤหัสบดีเป็นดวงอาทิตย์ที่ล้มเหลวจริงหรือ? ในภาพยนตร์เรื่อง Odyssey 2 ปี 2010 มนุษย์ต่างดาวเปลี่ยนดาวพฤหัสให้เป็นดวงอาทิตย์ดวงที่ 2 เพื่อช่วยชีวิตบนยูโรปา ดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวพฤหัส แต่ดาวพฤหัสบดีเป็นดวงอาทิตย์ที่ล้มเหลวจริงหรือ เขาอยู่ใกล้แค่ไหน
จากหนังสือของผู้เขียน70. ดวงดาวทุกดวงเป็นดวงเดียวเหมือนดวงอาทิตย์หรือเปล่า? ดวงอาทิตย์มีลักษณะพิเศษตรงที่เป็นดาวดวงเดียว มีดาวเข้าเกินครึ่ง ทางช้างเผือกอยู่ในระบบหลายระบบ: ดาวสอง สาม หรือสี่ดวงอยู่รวมกัน แท้จริงแล้วเป็นดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด
จากหนังสือของผู้เขียน1956 ความรู้สึก 25 เมษายนในฮาร์เวลล์ ในเช้าวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2499 มีความตื่นเต้นอย่างผิดปกติในห้องประชุมของศูนย์นิวเคลียร์ของอังกฤษในเมืองฮาร์เวลล์ ซึ่งอยู่ห่างจากลอนดอนไปทางตะวันตก 60 ไมล์ รถยนต์ขับมาถึงทางเข้าทีละคันซึ่งโดดเด่นที่สุด
จากหนังสือของผู้เขียน4.6. ดาวหาง "ขูดดวงอาทิตย์" รอบแสงที่ส่องประกายซึ่งหลั่งไหลมาจากแหล่งกำเนิดของวันชั่วนิรันดร์ ดาวหางแสงหมุนวนเหมือนผีเสื้อกลางคืนรอบกองไฟ รีบเร่งท่ามกลางทรงกลมของดาวเคราะห์ พวกเขาไม่ได้อาศัยอยู่ในนั้นนาน ครอบครัวแห่งสวรรค์ชั่วคราว พวกเขากำลังรอการออกเดทกับดวงอาทิตย์ เอ็น. โมโรซอฟ เฟิร์ส
36. ทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน?
พระอาทิตย์ร้อนด้วยเหตุผลง่ายๆ ข้อเดียว มันมีมวลมาก สสารจำนวนมหาศาลถูกกดลงในแกนกลางภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและบีบอัดมัน
เมื่อแก๊สถูกอัดก็จะร้อน ใครก็ตามที่มีอากาศอัดในปั๊มจักรยานจะรู้เรื่องนี้ดี ในแกนสุริยะ ก๊าซถูกบีบอัดจนมีอุณหภูมิถึง -15 ล้าน°C
ที่อุณหภูมิสูง สารจะกลายเป็น "พลาสมา" มันไม่ประพฤติตนเหมือนสสารซึ่งเป็นวัตถุ (การเล่นคำนั้นเกิดขึ้นโดยบังเอิญ)
ดวงอาทิตย์มีจำนวนนับล้านล้านตัน ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน แต่ถ้าคุณใส่กล้วยเป็นพันล้านตันในที่เดียว มันก็จะร้อนพอๆ กัน
ข้อเท็จจริงสำคัญ: อุณหภูมิของดวงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับปริมาณสสารที่มีอยู่ในดวงอาทิตย์ ไม่ใช่องค์ประกอบของดวงอาทิตย์ (แม้ว่าจะมีผลกระทบเล็กน้อยต่อการกระจายความร้อนภายในก็ตาม)
สสารที่ถูกบีบอัดในแกนกลางเพียงอธิบายว่าทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อนในขณะนี้ แต่ไม่ได้อธิบายว่าทำไมดวงอาทิตย์ถึงยังร้อนอยู่ นี่เป็นคำถามที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง
ดวงอาทิตย์ปล่อยความร้อนออกสู่อวกาศอย่างต่อเนื่อง แต่ไม่เคยเย็นลง จึงต้องมีสิ่งมาทดแทนความร้อนได้เร็วเท่าที่สูญเสียไป แต่มันคืออะไร?
คำตอบ: พลังงานนิวเคลียร์ ดวงอาทิตย์สังเคราะห์ "แกนกลาง" หรือ "นิวเคลียส" ของธาตุที่เบาที่สุด - ไฮโดรเจน และเปลี่ยนให้เป็นธาตุที่เบาที่สุดลำดับถัดไป - ฮีเลียม ผลพลอยได้คือแสงแดด
เกี่ยวกับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ไม่น่าเป็นไปได้เท่าที่จะจินตนาการได้ โดยเฉลี่ยแล้ว นิวเคลียสของไฮโดรเจน 2 นิวเคลียสในดวงอาทิตย์จะใช้เวลา 1 หมื่นล้านปีในการมาบรรจบกันและรวมกัน
เรารู้สึกขอบคุณที่การสังเคราะห์แสงอาทิตย์นั้นช้ามาก ดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลา 10 พันล้านปีในการเผาผลาญเชื้อเพลิงทั้งหมด ซึ่งเพียงพอแล้วสำหรับวิวัฒนาการของชีวิตที่ชาญฉลาด (เช่นของเรา)
เพื่อให้เข้าใจถึงความไร้ประสิทธิภาพของดวงอาทิตย์ ลองจินตนาการถึงท้องของคุณและปริมาตรของแกนกลางดวงอาทิตย์ที่มีขนาดเท่ากับท้องนั้น ท้องของคุณทำให้เกิดความร้อนมากขึ้น
คำถาม. หากการผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ไม่มีประสิทธิภาพนัก แล้วทำไมดวงอาทิตย์ถึงร้อน? คำตอบ. เพราะมันประกอบด้วยพื้นที่ขนาดเท่าท้องหลายส่วนเรียงซ้อนกัน!
| <<< Назад
|
ไปข้างหน้า >>> |
ดวงดาวได้รับพลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชันซึ่งเป็นกระบวนการที่มีขนาดเล็กและเคลื่อนที่เร็วมาก นิวเคลียสของอะตอมรวมเป็นนิวเคลียสที่ใหญ่ขึ้น (เคอร์เนลคือ ภาคกลางอะตอมที่มีมวลรวมอยู่เป็นจำนวนมาก) ผลจากนิวเคลียร์ฟิวชัน มวลบางส่วนสูญหายและเปลี่ยนเป็นพลังงานจำนวนมหาศาล ตามสูตรอันโด่งดังของไอน์สไตน์ E = mc 2 ในดวงอาทิตย์ สสารทุก ๆ 4 ล้านตันจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานซึ่งเป็นปริมาณมหาศาล แต่ไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับมวลมหาศาลของดวงอาทิตย์ 1.99x10 27 (1,990,000,000,000,000,000,000,000,000) ตัน
ในดวงดาว กระบวนการนี้รวมนิวเคลียสของไฮโดรเจนสี่นิวเคลียสให้เป็นนิวเคลียสฮีเลียมหนึ่งนิวเคลียส1 ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงเรียกได้ว่าเป็นระเบิดไฮโดรเจนขนาดใหญ่2 ผลจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ ทำให้อนุภาคขนาดเล็กมากจำนวนมากที่เรียกว่านิวทริโนถูกปล่อยออกมา3 สิ่งน่ากลัวเหล่านี้ อนุภาคสามารถทะลุผ่านตะกั่วบริสุทธิ์ที่มีความหนาหลายปีได้ ตอนนี้เป็นที่รู้กันว่าเปลี่ยน "รสชาติ" (เช่น ประเภท)4
นิวเคลียสขนาดใหญ่และหนัก (เช่น ฮีเลียม) ใช้พื้นที่น้อยกว่านิวเคลียสขนาดเล็กสี่นิวเคลียส (เช่น ไฮโดรเจน) มาก กล่าวคือ ปริมาตรนี้มีมวลมากกว่ามาก จึงมีความหนาแน่นมากกว่า5 ดังนั้น เมื่อดวงอาทิตย์ "เผาไหม้" ไฮโดรเจนที่อยู่ตรงกลาง มันก็จะหดตัว ความดันและอุณหภูมิสูงส่งเสริมปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ เพื่อให้ใจกลางร้อนขึ้นอีก ดังนั้นในอีกหลายพันล้านปี ดวงอาทิตย์น่าจะสว่างขึ้นมาก
ลิงค์และหมายเหตุ:
- ไฮโดรเจน 4 อะตอม (มวล = 1.008) ถูกแปลงเป็นฮีเลียม (มวล 4.0039) โดยสูญเสียไป 0.0281 หน่วย มวลอะตอม(1 AMU = 1.66 x 10 -27 กก.) ปล่อยพลังงาน 4.2 x 10 -12 จูล
- สร้างขึ้นโดยมนุษย์ ระเบิดไฮโดรเจนมีการใช้ไอโซโทปไฮโดรเจนหนักดิวทีเรียมและทริเทียม รวมทั้งลิเธียมบางส่วน ดวงอาทิตย์ใช้ไฮโดรเจนปกติเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งจะหนักกว่ามากในการหลอมรวม ซึ่งดีเพราะจะทำให้ดวงอาทิตย์เผาไหม้อย่างต่อเนื่อง ดิวทีเรียมเป็นตัวกลางที่ก่อตัวยาก ดังนั้นจึงควบคุมอัตราของกระบวนการปฏิกิริยาแสนสาหัสในดวงอาทิตย์ ในระเบิดไฮโดรเจนขั้นตอนนี้จะถูกข้ามไป และกระบวนการเริ่มต้นด้วยดิวทีเรียม
- ปฏิกิริยาฟิวชันที่สมบูรณ์มีดังนี้: 4 1 H –> 4 He + 2e + + 2νe โดยที่ e+ คือโพซิตรอนหรือแอนติอิเล็กตรอน และ νe คือนิวตริโนอิเล็กตรอน
- ก่อนที่จะแสดงให้เห็นการสั่นของนิวตริโน นี่เป็นปัญหาใหญ่สำหรับทฤษฎีฟิวชัน และดังนั้นจึงเป็นเวลาหลายพันล้านปี นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีสอนว่านิวทริโนมีมวลนิ่งเป็นศูนย์อย่างแน่นอน ซึ่งจะทำให้การสั่นเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2544 มีการระบุการสั่น ซึ่งแสดงให้เห็นว่านักทฤษฎีคิดผิด ดูนิวตัน อาร์. พบนิวตริโนที่หายไป!ไม่ได้เป็นเครื่องวัด "อายุ" อีกต่อไปนิตยสาร ที.เจ. 16 (3):123–125, 2002.
- นักวิวัฒนาการเชื่อว่าใจกลางดวงอาทิตย์มีฮีเลียม ซึ่งบ่งชี้ว่าดวงอาทิตย์มีอายุ 4.5 พันล้านปี แต่ความคิดเห็นนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับข้อมูลเชิงสังเกตโดยตรงอย่างแน่นอน ไม่ว่าในกรณีใด แม้ว่าดวงอาทิตย์จะมีฮีเลียมจำนวนมหาศาล ประวัติศาสตร์ก็แสดงให้เห็นว่าดวงอาทิตย์ไม่เคยหรี่ลงเลย แต่หากศูนย์กลางของดวงอาทิตย์มีฮีเลียมจำนวนมาก ก็จะเป็นคุณลักษณะการออกแบบที่ทำให้ดวงอาทิตย์ร้อนเพียงพอ ฮีเลียมปริมาณมากยังอาจส่งผลต่อเสถียรภาพของดวงอาทิตย์เป็นพิเศษเมื่อเปรียบเทียบกับดาวดวงอื่นในระดับสเปกตรัมเดียวกัน - ดู Sarfati, D., Journal การสร้าง 22 (1):27–30, 1999. อันที่จริง นักโบราณวัตถุไม่ได้วัดอายุโดยตรงของดวงอาทิตย์ พวกเขาค่อนข้างคิดว่ามันขึ้นอยู่กับการหาอายุของอุกกาบาตซึ่งมีปัญหาของตัวเองดังที่เราแสดงเป็นประจำ
