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 × 10 33 g.

Die Sonne dreht sich um sich. Es ist jedoch drehen, da durch eine Gasmasse gebildet wird, die Regionen nicht zusammen, sondern tun dies mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, abhängig vom Breitengrad.

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

Die Sonne wird von einer bestimmten Anzahl konzentrischer Schichten gebildet, aber die einzigen, die direkt beobachtet werden können, sind die äußeren Schichten, die die Namen der Photosphäre, der Chromosphäre bzw. der Korona erhalten und die sogenannte Sonnenatmosphäre bilden. Jede dieser Schichten hat ihre eigenen Eigenschaften. Der Übergang der Eigenschaften einer Schicht zu denen der nächsten erfolgt nicht brüsk, sondern allmählich.

Die Sonne ist direkt oder indirekt für die überwiegende Mehrheit der Energiequellen des Planeten verantwortlich. Neben der direkten Bedeutung für die Photovoltaik und die Solarthermie hat sie auch Einfluss auf andere erneuerbare Energien wie die Windenergie. Bei Windenergie ist die Sonne dafür verantwortlich, große Mengen an Masse zu erwärmen, die sich bei Änderung der Dichte bewegen und einen Raum erzeugen, der eine andere Masse kalter Luft einnimmt. Diese Bewegung der Massen ist der Wind.

Bei fossiler Energie, die aus fossilen Brennstoffen stammt, trägt auch die Sonne ihre Verantwortung. Aus organischen Verbindungen, die durch Sonneneinstrahlung durch Photosynthese erzeugt wurden, wurden fossile Brennstoffe wie Kohle oder Öl erzeugt. Obwohl diese Energie ihren Ursprung in der Sonne hat, gilt sie als nicht erneuerbar, da der Umwandlungsprozess in fossile Brennstoffe Millionen von Jahren dauert.

Modell der inneren Struktur der Sonne

Schichten der Sonne - Photosphäre, Chromosphäre, KroneFotosfera, die innerste Schicht der Sonne

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

Die Breite der Photosphäre beträgt ungefähr 400 km, und die Temperatur sinkt von 7.500 K in den innersten Regionen auf 4.700 K in den äußersten Regionen. 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 Erscheinungsbild, sondern scheint aus kleinen körnigen Zellen, sogenannten Reiskörnern, zu bestehen, die durch dunklere Bereiche, in denen die Temperatur niedriger ist, getrennt zu sein scheinen.

Cromosphere, Zwischenschicht der Sonne

Die Chromosphäre ist der mittlere Bereich der Sonnenatmosphäre und erscheint während der Sonnenfinsternisse in den Augenblicken vor der Phase der Fülle als ein sehr dünner, rötlicher Bogen, der die verdeckte Scheibe der Sonne umgibt. Unter normalen Bedingungen Das heißt, wenn es keine Sonnenfinsternis gibt, ist es nicht möglich, die Chromosphäre zu beobachten, so dass das von der Photosphäre kommende Licht seine Helligkeit schwächer schwächt.

Es wird angenommen, dass die Chromosphäre eine Breite von 2.000 bis 3.000 km hat, ihr oberes Ende jedoch von einem Wald aus leuchtenden Gasfedern, den sogenannten Spicules, bedeckt ist, so dass es schwierig ist, die genauen Abmessungen zu bestimmen. Die Dichte der Chromosphäre nimmt vom innersten zum äußersten Bereich ab, gleichzeitig steigt die Temperatur von 4.500 K auf 100.000 K.

Krone, äußere Schicht der Sonne

Die Korona ist die äußerste Region der Sonnenatmosphäre, und während der gesamten Sonnenfinsternisse erscheint sie als weißlicher Lichthof, der die verdeckte Sonnenscheibe umgibt. Ihre Breite beträgt einige Millionen Kilometer, aber die gesamte Leuchtkraft entspricht nur der halb so hell wie der Vollmond. Analog zur Chromosphäre ist ihr Sehen außerhalb der totalen Finsternisse nicht möglich, weil die starke Leuchtkraft der benachbarten Photosphäre die Gegenwart maskiert. Die Materiedichte am Boden der Krone beträgt 109 Atome / cm 2 , ein Wert, der dem 10 -10- fachen der Dichte der Erdatmosphäre auf Meereshöhe entspricht.

Die Temperatur der Krone liegt normalerweise bei einer Million Kelvin, in einigen Regionen kann sie jedoch viel höher sein. Die Ursache dieser Temperaturen war lange Zeit ein Rätsel, aber heutzutage wird angenommen, dass Stoßwellen, die durch bestimmte Konvektionsströme in der Photosphäre verursacht werden, die Erwärmung der Korona und wahrscheinlich auch der Chromosphäre verursachen.

Für die Untersuchung dieser beiden Solarregionen wird der Koronagraph verwendet. Bei der Analyse des Sonnenlichts mit einem Spektrometer erhält man ein kontinuierliches Emissionsspektrum, über das sich laut Fraunhofer zahlreiche dunkle Emissionslinien überlappen. Die kontinuierliche Komponente des Spektrums stammt aus der Photosphäre und insbesondere aus ihren oberflächlicheren Regionen.

In der Tat gibt es auf der Photosphäre zu jeder Zeit ein dynamisches Gleichgewicht zwischen der Geschwindigkeit der Erzeugung negativer Wasserstoffionen und der Geschwindigkeit der Zerstörung derselben Ionen, so dass es für jede Million Wasserstoffatome immer ein negatives Wasserstoffion gibt . Die Bildung dieser Ionen erfolgt durch die Absorption von Photonen, die aus dem Inneren der Sonne kommen, während ihre Zerstörung von der Emission von Photonen nach außerhalb der Sonne begleitet wird, die fast den gesamten sichtbaren Bestandteil der Sonne ausmachen. die Sonnenstrahlung.

Es müssen jedoch drei Hypothesen bezüglich der solaren Photosphäre aufgestellt werden. Nach der ersten muss sich die Photosphäre im hydrostatischen Gleichgewicht befinden; der zweite setzt voraus, dass es auch im thermischen Gleichgewicht sein muss; und nach dem dritten ist es erforderlich, dass zwischen seinen chemischen Bestandteilen mindestens 90% Wasserstoff vorhanden sind.

Darüber hinaus tritt das Absorptionsspektrum der Sonne aufgrund des Vorhandenseins, in den äußeren Schichten der Sonnenatmosphäre, Atome, die Photonen mit bestimmten Wellenlängen von gut definierten Wellenlänge absorbieren; somit sind einige selektiv Strahlung aus dem Inneren des Photo absorbiert, die in dem entsprechenden dunklen Streifen Spektrum führt.

Aus diesen konnte die chemische Zusammensetzung der äußeren Sonnenregionen bestimmt werden. Es wurde festgestellt, dass Wasserstoff und Helium zusammen 96 bis 99% der Photosphäre ausmachen und der Rest von den anderen Elementen gebildet wird chemikalien, von denen inzwischen etwa 60 identifiziert wurden, und in den kälteren regionen der sonnenoberfläche wurden etwa 18 molekulartypen nachgewiesen.

 

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Geändert am: 9. November 2016

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