SOARELE

1. SOARELE

9. Subiectele de azi • Cât de departe este Soarele • Mărimea Soarelui • Temperatura Soarelui • Luminozitatea Soarelui • Masa Soarelui • Densitatea Soarelui • Compoziţia Soarelui • Cum funcţionează Soarele • Structura Soarelui

10. Importanţa Soarelui • Este astrul central al sistemului solar, în jurul căruia se rotesc toate planetele • Este singura sursă de căldură şi lumină din sistemul solar • Este cea mai apropiată stea pe care o putem studia

11. Cât de departe este Soarele • 1 Unitate Astronomică = 149.597.870 km • Lumina face 8 minute sau 2/3 milionimi de an De la cea mai apropiata galaxie până la Pământ lumina face 3 milioane de ani De la Aldebaran până la Pământ lumina face 60 de ani De la cea mai apropiată stea până la Pământ lumina face 4,2 ani De la Soare la Pământ lumina face 2/3 milionimi de an

12. Cum se măsoară Unitatea Astronomică • Nu există o metodă simplă • Trebuie măsurată distanța până la o planetă: paralaxele planetelor au fost măsurate în • 1672 de Cassini, Marte • 1662 Horrocks folosind tranzitul lui Venus din 1639 • 1900 paralaxa asteroidului Eros

18. Unitatea astronomică este în prezent definită: • Distanța față de Soare la care o particulă ar avea o orbită circulară și ar face o rotație completă în 365,25 zile

19. Mărimea Soarelui • Ştim distanţa până la Soare = 1 Unitate Astronomică (149.600.000 km) • Ştim diametrul său aparent: 32’

20. Mărimea Soarelui

21. Mărimea Soarelui Triunghiul isoscel ABC este similar cu triunghiul FED.Ungiurile sunt asemenea: unghiul BC = unghiul EDunghiul AB = unghiul EF = unghiul AC = unghiul DFDe asemenea   A/B  =  F/D

22. Temperatura Soarelui • Există mai multe metode de măsurare a temperaturii Soarelui • Legea lui Wien T = 2.898 x 106 / lT lT - lungimea de undă la maxim (nm) - pentru Soare 508,4 nm

23. Temperatura Soarelui • Temperatura Soarelui este de 5870 Kelvin 3 40 130 250 300 700 3000 3500 5780 10000 30000

24. Luminozitatea Soarelui • Câtă energie emite în fiecare secundă Cum se calculează: • Se măsoară intensitatea luminii Solare lângă Pământ = 1.4 x 103 W/m2. • Energia este emisă în toate direcţiile, pe o sferă cu o rază de 1 UA • aria = 4pr2 = 4 x 3,14 x (1,5 x 1011)2m = 2.8 x 1023 m2. • Luminozitatea este: (1.4 x 103 W/m2) x (2.8 x 1023 m2)= ~ 3,863 x 1026 W 25 W 25 W = 25 jouli pe secundă Adică 1,000,000,000,000,000,000,000,000 de becuri

25. M m F F R Masa Soarelui • Nu putem cântări Soarele • Ne putem folosi de modul în care influenţează gravitaţional planetele • Forţa de atracţie gravitaţională Forţa de atracţie este egală cu forta necesară rămânerii pe orbită

26. Masa Soarelui • Legea a treia a lui Kepler zice că : De 300.000 de ori mai mare decât a Pământului

27. Densitatea Soarelui • Densitatea este raportul dintre masă şi volum • Are valoarea de 1410 kg/m3 Comparaţie Soare1410 kg/m3Terra 5520 Jupiter 1400 Marte 3900 Saturn 690 Luna 3340

28. Radiaţia electromagnetică • O undă ce se propagă în spaţiu, ce are propietăţi electrice şi magnetice • Această undă transportă energie • Radiaţia EM are o natură duală: se comportă ca undă şi ca o particulă

29. Radiaţia electromagnetică • Lungimea de undă – distanţa dintre două minime sau maxime • Lungimile de undă variază: de la marimea unei cladiri până la mărimea unui atom • Radiaţia EM ş-a clasificat în funcţie de lungimea de undă

30. Radiaţia electromagnetică

32. Compoziţia Soarelui • Compoziţia Soarelui se află din spectrul său • Fiecare element chimic îşi “arde propria culoare” din spectru

36. Compoziţia Soarelui • Soarele este compus din hidrogen 72% şi heliu 26%. Restul elementelor sunt în proporţie de 2% • La 1 milion de atomi de hidrogen sunt: • 63.000 de atomi de heliu • 690 de oxigen • 420 de carbon • 87 de nitrogen • 45 de siliciu • 40 de magneziu • 37 de neon • 32 de fier

37. Cum funcţionează Soarele • Iniţial se credea că Soarele este un foc. Pe el ar fi căzut meteoriţi care ar fi alimentat constant focul • În 1838 pe 32 dec John Herschel măsoară câtă energie primim de la Soare (găseşte că este imposibil să existe atâţia meteoriţi) • Contracţia gravitaţională ar fi explicat energia emisă de Soare doar pentru 7 milioane de ani

38. Cum funcţionează Soarele • S-a observat că Soarele emite şi alte tipuri radiaţii: Protoni, ioni Lumină vizibilă electroni Altă radiaţie electomagnetică neutrini

39. Cum funcţionează Soarele • Aceste radiaţii sunt emise şi de reacţiile nucleare, studiate în laboratoare de la începutul secolului trecut • Astfel oamenii s-au întrebat daca acelaşi lucru se poate întâmpla în Soare

40. No! Okay! Hai să fuzionăm No! nu no No! No! nu Cum funcţionează Soarele • Fuziunea nucleară • nuclee de hidrogen se ciocnesc, fuzioneză şi formează heliu – asta se produce numai în condiţii extreme

41. Alte reacţii Cum funcţionează Soarele • Patru nuclee de hidrogen formează unul de heliu Începem cu patru protoni de hidrogen la temperatură şi presiune mare Sfârşim cu un nucleu de heliu, doi fotoni, doi pozitroni şi doi neutrino

42. proton Nucleu de hidrogen încărcat pozitiv neutron Un proton fară sarcină electrică neutrino Fără sarcină electrică şi fără masă foton Lumină, caldură, unda radio, rază x positron Electron pozitiv Procesul de fuziune în detaliu 1. Doi protoni fuzionează şi produc deuteriu. Se eliberează un pozitron şi un neutrino 3. Două nuclee de heliu uşor fuzionează şi rezultă un nucleu de heliu şi doi protoni 2. Deuteriul fuzionaeză cu un alt proton şi se produce un nucleu de heliu uşor şi un foton

43. 61H+ 4He++ + 2e+ + 2 + 2 + 21H+

44. Dacă se adună masa nucleelor de hidrogen iniţiale şi ce compară cu masa heliului se vede ca nu corespund • Cele 4 nuclee de hidrogen sunt mai grele • Masa lipsă se transformă în energie după: E = mc2

45. ÎNAINTE: Patru protoni DUPĂ: Nucleu de heliu Doi pozitroni Doi neutrino … şi doi fotoni Masa totală iniţială = 6.693 x 10-27 kg Masa totală finală = 6.645 x 10-27 kg Diferenţa = 0.048 x 10-27 kg … după formula E = mc2 Este echivalentcu ... Energie = 0.43 x 10-11 jouli … exact energia celor doi fotoni