Sonnenuntergang

Sonne

Sonne

Die Sonne ist ein Stern, um den sich die Erde dreht.

Es hat einen ungefähren Durchmesser von 1.400.000 km und eine Masse von 1,99 × 1033 g.

Die Sonne dreht sich um sich selbst. Da es sich jedoch um eine große Gasmasse handelt, rotieren die verschiedenen Regionen nicht solidarisch, sondern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, die vom Breitengrad abhängt.

Die Sonne und damit das gesamte Sonnensystem bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 19 km / s zu einem Punkt im Himmel, der sich im Sternbild Herkules befindet. Dies liegt daran, dass die Sonne eine Translationsbewegung um das galaktische Zentrum hat, wie alle Sterne der Galaxis, deren Periode 200 Millionen Jahre beträgt.

El Sol besteht aus einer Anzahl von konzentrischen Schichten, aber die einzigen, die direkt sind externe beobachtet werden kann, die Photo genannt werden, und chromosphere corona sind, und bilden die sogenannte Sonnenatmosphäre. Jede dieser Schichten hat eigene Eigenschaften. Die Übergangsschicht-Eigenschaften auf die folgenden nicht auftritt, in einem plötzlichen, sondern allmählich.

Die Sonne ist direkt oder indirekt für die überwiegende Mehrheit der Energiequellen des Planeten verantwortlich. Neben der direkten Bedeutung für photovoltaische Solarenergie und Solarthermie hat sie auch Einfluss auf andere erneuerbare Energien wie die Windenergie. Im Falle der Windenergie ist die Sonne dafür verantwortlich, große Mengen an Masse zu erwärmen, die sich, wenn sich die Dichte ändert, bewegen und einen Raum erzeugen, der eine weitere Masse kalter Luft einnehmen wird. Diese Massenbewegung ist der Wind.

Bei fossiler Energie, die aus fossilen Brennstoffen stammt, hat auch die Sonne ihre Verantwortung. Fossile Brennstoffe wie Kohle oder Öl wurden aus organischen Verbindungen erzeugt, die durch Sonnenstrahlung durch Photosynthese entstanden sind. Obwohl diese Energiequelle ihren Ursprung in der Sonne hat, wird sie als nicht erneuerbar betrachtet, da der Prozess der Umwandlung in fossile Brennstoffe Millionen von Jahren dauert.

Modell der inneren Struktur der Sonne

Schichten der Sonne - Photosphäre, Chromosphäre, Korona Fotosfera, die innerste Schicht der Sonne

Die Photosphäre ist die innerste Schicht und verantwortlich für fast das gesamte sichtbare Licht, das die Sonne in den Raum emittiert. Auf seiner innersten Seite grenzt es an die konvektive Region der Sonne und an ihrer äußersten Seite an die Chromosphäre.

Die Breite der Photosphäre beträgt ungefähr 400 km, und die Temperatur nimmt von einem Wert von 7.500 K in den innersten Regionen auf einen Wert von 4.700 K bis zur äußersten ab. Der durchschnittliche Druck der Photosphäre beträgt nur einige Hundertstel des atmosphärischen Drucks auf Meereshöhe, während die Dichte nur ein Zehnmillionstel der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe beträgt.

Im Teleskop beobachtet, zeigt die Photosphäre kein einheitliches Aussehen, sondern scheint aus kleinen granulären Zellen, Reiskörnern genannt, zu bestehen, die durch dunklere Bereiche getrennt sind, in denen die Temperatur niedriger ist.

Chromosphäre, Zwischenschicht der Sonne

Die Chromosphäre ist der mittlere Bereich der Sonnenatmosphäre, und während der Sonnenfinsternisse erscheint sie in den Augenblicken vor der Phase der Fülle als ein sehr feiner rötlicher Bogen, der die verdunkelte Scheibe der Sonne umgibt. normal, das heißt, wenn keine Finsternis stattfindet, ist es nicht möglich, die Chromosphäre zu beobachten, so dass das Licht der Photosphäre ihre Helligkeit schwächt, viel schwächer.

Es wird angenommen, dass die Chromosphäre eine Breite von 2.000 bis 3.000 km hat, aber ihr oberes Ende ist von einem Wald von leuchtenden Gasfedern, sogenannten Spiculae, bedeckt, so dass es schwierig ist, genau die wahren Dimensionen zu bestimmen. Die Dichte der Chromosphäre nimmt von den innersten zu den äußersten Bereichen ab, die Temperatur steigt jedoch gleichzeitig von 4.500 K auf 100.000 K.

Krone, äußere Schicht der Sonne

Die Krone ist die äußerste Region der Sonnenatmosphäre, und während der gesamten Finsternis erscheint sie als ein weißlicher Halo, der die verfinsterte Scheibe der Sonne umgibt. Ihre Breite beträgt einige Millionen Kilometer, aber die gesamte Helligkeit entspricht nur die halbe Leuchtkraft des Vollmondes. Analog zur Chromosphäre ist ihr Sehen außerhalb der totalen Finsternisse nicht möglich, weil die starke Leuchtkraft der benachbarten Photosphäre die Präsenz maskiert. Die Dichte der Materie an der Basis der Krone beträgt 109 Atome / cm2, was dem 10- bis 10-fachen der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe entspricht.

Die Temperatur der Krone schwankt im allgemeinen um eine Million Kelvin, aber in einigen Regionen kann sie viel höher sein. Lange Zeit war die Ursache für diese Temperaturen ein Rätsel, aber heutzutage glaubt man, dass Schockwellen, verursacht durch bestimmte Konvektionsströme, die in der Photosphäre auftreten, die Erwärmung der Korona und wahrscheinlich auch der Chromosphäre verursachen.

Für die Untersuchung dieser beiden Sonnenregionen wird der Koronagraph verwendet. Bei der Analyse des Sonnenlichts mit einem Spektrometer ergibt sich ein kontinuierliches Emissionsspektrum, auf dem sich zahlreiche von Fraunhofer genannte dunkle Emissionslinien überlappen. Die kontinuierliche Komponente des Spektrums entsteht in der Photosphäre und insbesondere in den oberflächlicheren Bereichen.

Tatsächlich ist in dem Photo zu allen Zeiten ein dynamisches Gleichgewicht zwischen der Rate der Erzeugung von negativen Wasserstoffionen und der Geschwindigkeit der Zerstörung dieser gleichen Ionen, so dass es immer eine negativen Wasserstoffionen pro Million Atomen Wasserstoff Die Bildung dieser Ionen erfolgt durch Absorption von Photonen aus dem Innern der Sonne, während ihre Zerstörung durch Photonenemission an die Außenseite der Sonne begleitet wird, die damit fast alle der sichtbaren Komponente darstellen Sonnenstrahlung.

Es müssen jedoch drei Hypothesen zur Sonnenphotosphäre aufgestellt werden. Nach der ersten muss die Photosphäre im hydrostatischen Gleichgewicht sein; das zweite nimmt an, dass es auch im thermischen Gleichgewicht sein muss; und, gemäß dem dritten, zwischen seinen chemischen Komponenten ist es notwendig, dass mindestens 90% Wasserstoff vorhanden sind.

Andererseits tritt das Absorptionsspektrum der Sonne aufgrund der Anwesenheit von Atomen in den äußeren Schichten der Sonnenatmosphäre auf, die Photonen bestimmter, genau bestimmter Wellenlängen absorbieren können; daher wird eine gewisse Strahlung aus dem Inneren der Photosphäre selektiv absorbiert, was zu den entsprechenden dunklen Linien des Spektrums führt.

 

Aus diesen konnte die chemische Zusammensetzung der äußeren Regionen der Sonne bestimmt werden. Man hat gesehen, daß Wasserstoff und Helium zusammen 96 bis 99% der Photosphäre ausmachen und daß der Rest aus den anderen besteht chemische Elemente, von denen etwa 60 jetzt identifiziert wurden. Die Existenz von etwa 18 Arten von Molekülen in den kältesten Regionen der Sonnenoberfläche wurde ebenfalls entdeckt.

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Geändert am: 9. November 2016

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