Successfully reported this slideshow.

More Related Content

More from Pantelis Bouboulis

Related Books

Free with a 14 day trial from Scribd

See all

Related Audiobooks

Free with a 14 day trial from Scribd

See all

Αστρονομία - Μάθημα 08

  1. 1. ΜΑΘΗΜΑ 8ο Ο Ήλιος
  2. 2. 1.1 Τί είναι ο ήλιος; • Ένα από τα εκατομμύρια αστέρια του γαλαξίας μας είναι και ο Ήλιος. • Πρόκειται για το μόνο αστέρι που βρίσκεται τόσο κοντά στη Γη. • Η παρατήρησή του μας δίνει πληροφορίες για τον τρόπο λειτουργίας όλων των αστέρων
  3. 3. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Η ισχύς του Ήλιου είναι 3.86*1026 Watt. • Για να κατανοήσουμε το μέγεθος της ενέργειας που παράγεται στον Ήλιο ας δούμε ένα παράδειγμα: – Η ενέργεια που παράγει ο Ήλιος μέσα σε 1 δευτερόλεπτο ισούται περίπου με την ηλεκτρική ενέργεια που θα καταναλώναμε στην Ελλάδα μέσα σε 200.000 χρόνια!!!
  4. 4. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Από τον 17ο αιώνα οι επιστήμονες άρχισαν να αναζητούν την πηγή της αστείρευτης ενέργειας του Ήλιου. • Η απάντηση ήρθε τον 20ο αιώνα, όταν ανακαλύφθηκε η ισοδυναμία μάζας ενέργειας του Einstein και ανακαλύφθηκαν οι πυρηνικές αντιδράσεις. Ε = m c2
  5. 5. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Πυρηνική Σύντηξη. – Τα πρωτόνια όπως ξέρουμε έχουν θετικό φορτίο. – Επομένως δύο πρωτόνια πάντα απωθούνται λόγω της ηλεκτροστατικής δύναμης. – Όμως, αν δύο πρωτόνια βρεθούν πολύ κοντά τότε μια άλλη δύναμη η ισχυρή πυρηνική τα δένει μεταξύ τους (Σύντηξη). Αυτό το φαινόμενο συνοδεύεται συνήθως και από έκλυση ενέργειας.
  6. 6. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Πυρηνική Σύντηξη. – Πώς όμως μπορεί όμως ένα πρωτόνιο να πλησιάσει κάποιο άλλο, όταν απωθούνται από την ηλεκτροστατική δύναμη; – Αυτό μπορεί να συμβεί μόνο όταν τα πρωτόνια κινούνται με εξαιρετικά μεγάλες ταχύτητες (γιατί;). – Για να συμβεί λοιπόν πυρηνική σύντηξη σε μια μάζα αέριυ Υδρογόνου, θα πρέπει αυτό να έχει εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία (ώστε τα πρωτόνια να αποκτούν υψηλές ταχύτητες). – Επιπλέον, το αέριο θα πρέπει να βρίσκεται υπό υψηλή πίεση (να είναι πιο πυκνό) ώστε να αυξάνεται η πιθανότητα σύγκρουσης μεταξύ δύο πρωτονίων.
  7. 7. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Πυρηνική Σύντηξη. – Αν σε μια μάζα αερίου Υδρογόνου η θερμοκρασία φτάσει τους 15 ΜΚ και η πυκνότητα του αερίου γίνει 100-200 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού, τότε αρχίζει η διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης. – Στον Ήλιο η διαδικασία που ακολουθείται ονομάζεται αλυσίδα πρωτονίου-πρωτονίου (p-p).
  8. 8. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Η αλυσίδα πρωτονίου-πρωτονίου (p-p).
  9. 9. 1.2 Ποια είναι η πηγή ενέργειας; • Στον Ήλιο, λοιπόν, μέσω της διαδικασίας της πυρηνικής σύντηξης, τα άτομα Υδρογόνου (H) μετατρέπονται σε άτομα Ηλίου (He). • Μέσα σε ένα χρόνο ηλιακή μάζα ίση με 140 τρισεκατομμύρια τόνους H μετατρέπονται σε He. • Η διαδικασία αυτή γίνεται μόνο στο κέντρο του Ήλιου, όπου η θερμοκρασία και η πίεση είναι τεράστιες.
  10. 10. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Μια μάζα αέριου Υδρογόνου (Η) άρχισε να καταρρέει λόγω της βαρυτικής δύναμης.
  11. 11. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Καθώς το αέριο μαζεύεται σε όλο και μικρότερο χώρο, η πίεση (η πυκνότητα) και η θερμοκρασία αυξάνονται
  12. 12. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Ετσί, με την πάροδο εκατομμυρίων ετών δημιουργείται σιγά - σιγά ένας «πρωτοαστέρας».
  13. 13. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Η κατάρρευση του πρωτοαστέρα συνεχίζεται μέχρι που στον πυρήνα του η θερμοκρασία και η πίεση γίνονται τόσο μεγάλες ώστε να αρχίσει η θερμοπυρηνική σύντηξη.
  14. 14. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Όταν συμβεί αυτό, η ενέργεια που εκλύεται από την πυρηνική σύντηξη δημιουργεί μια δύναμη η οποία απωθεί τα αέρια του αστέρα προς τα έξω, ισορροπώντας τη δύναμη της βαρύτητας.
  15. 15. 1.3 Πώς δημιουργήθηκε; • Το αστέρι μένει σε αυτό το σταθερό στάδιο για αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια, καίγοντας το Υδρογόνο του πυρήνα του.
  16. 16. 1.4 Πώς λειτουργεί; • Η ενέργεια του Ήλιου δημιουργείται στον πυρήνα του. Μόνο εκεί γίνονται θερμοπυρηνικές αντιδράσεις. • Στη συνέχεια, η ενέργεια αυτή (με τη μορφή ακτινοβολίας φωτονίων) μεταφέρεται στα ανώτερα στρώματα του Ήλιου. • Επειδή το Υδρογόνο στον Ήλιο είναι πολύ πυκνό (πλάσμα) οι ακτίνες φωτός κάνουν εκατομμύρια χρόνια για να βγουν στην επιφάνειά του, επειδή «συγκρούονται» με τα υπόλοιπα άτομα Υδρογόνου. • Μόλις όμως ελευθερωθούν από την επιφάνεια του Ήλιου, φτάνουν στη Γη σε 8 μόλις λεπτά.
  17. 17. 1.5 Δομή του Ήλιου. • Πυρήνας • Ζώνη Ακτινοβολίας • Ζώνη Μεταφοράς
  18. 18. 1.5 Δομή του Ήλιου. • 1. Πυρήνας – Εκεί γίνονται οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις και παράγεται όλη η ενέργεια του Ήλιου. – Η ενέργεια στη συνέχεια μεταφέρεται στο επόμενο στρώμα με φωτόνια ακτινοβολίας γ και νετρίνα. – Θερμοκρασία 8-15 εκατομμύρια βαθμοί. – Ακτίνα ίση με το 20% της ηλιακής.
  19. 19. 1.5 Δομή του Ήλιου. • 2. Ζώνη Ακτινοβολίας – Σφαιρικός φλοιός με ακτίνα ίση με το 50% της ηλιακής. – Θερμοκρασία 2-8 εκατομμύρια βαθμοί. – Τα φωτόνια που δημιουργήθηκαν στον πυρήνα, απορροφώνται από τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα της περιοχής αυτής και επανεκπέμπονται.
  20. 20. 1.5 Δομή του Ήλιου. • 3. Ζώνη Μεταφοράς – Σφαιρικός φλοιός με ακτίνα ίση με το 30% της ηλιακής. – Θερμοκρασία 2 εκατομμύρια βαθμοί. – Τα φωτόνια που ξέφυγαν από τη ζώνη ακτινοβολίας, μεταφέρονται προς τα έξω μέσω ανοδικών ρευμάτων ύλης.
  21. 21. 1.5 Δομή του Ήλιου. • Διαδρομή Φωτονίου
  22. 22. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • Φωτόσφαιρα • Χρωμόσφαιρα • Στέμμα • Ηλιακός άνεμος
  23. 23. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • 1. Φωτόσφαιρα – Είναι το πρώτο στρώμα της ατμόσφαιρας και αρχίζει ακριβώς μετά τη ζώνη μεταφοράς. – Έχει κοκκώδη υφή σαν την επιφάνεια ενός παχύρευστου υγρού που βράζει. – Κάθε κόκκος (φυσαλίδα) έχει διάμετρο περίπου 2000 Km.
  24. 24. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • 1. Φωτόσφαιρα – Φωτοσφαιρική Κοκκίαση
  25. 25. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • 2. Χρωμόσφαιρα – Έχει κοκκινωπό χρώμα (γενικά αόρατη στο φως επειδή είναι πολύ αραιή). – Η πυκνότητά της είναι 1000 φορές μικρότερη από αυτή της Φωτόσφαιρας
  26. 26. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • 3. Στέμμα
  27. 27. 1.6 Ατμόσφαιρα του Ήλιου. • 4. Ηλιακός Άνεμος – Σχηματίζεται από την έντονη ροή πρωτονίων, ηλεκτρονίων και πυρήνων Ηλίου που εκτοξεύονται από την ατμόσφαιρα του Ήλιου με υψηλές ταχύτητες. – Η ποσότητα ηλιακής μάζας που φεύγει από τον ήλιο με τον ηλιακό άνεμο φτάνει το ένα εκατομμύριο τόνους το δευτερόλεπτο!
  28. 28. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 1. Ηλιακές κηλίδες – Εμφανίζονται στη Φωτόσφαιρα. – Στις φωτογραφίες εμφανίζονται με σκούρο χρώμα επειδή έχουν μικρότερη θερμοκρασία από τις γύρω περιοχές τους (4200 βαθμοί αντί για 6400 βαθμοί. – Χρόνος ζωής από λίγες ώρες μέχρι μερικές μέρες. – Πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο (χιλιάδες φορές ισχυρότερο από αυτό του Ήλιου.
  29. 29. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 1. Ηλιακές κηλίδες – Χρόνος ζωής από λίγες ώρες μέχρι μερικές μέρες. – Πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο (χιλιάδες φορές ισχυρότερο από αυτό του Ήλιου. – Θερμό φωτοσφαιρικό υλικό αναβλύζει προς την κεντρική τους περιοχή, ψύχεται και πέφτει στον περίγυρο.
  30. 30. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 1. Ηλιακές κηλίδες – Εμφανίζουν ένα φαινόμενο περιοδικότητας (11 ετής κύκλος). – Στην αρχή του κύκλου, εμφανίζονται σε μεγάλα πλάτη και καθώς το φαινόμενο εξελίσσεται συγκεντρώνονται προς τον ισημερινό (διάγραμμα πεταλούδας).
  31. 31. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 1. Ηλιακές κηλίδες
  32. 32. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 2. Εκλάμψεις – Οι κηλίδες συνδέονται με άλλα φαινόμενα όπως οι εκλάμψεις και οι προεξοχές
  33. 33. 1.7 Ηλιακή Δραστηριότητα. • 2. Εκλάμψεις – Μια έκλαμψη απελευθερώνει τεράστια ενέργεια (περίπου ίση με αυτή που εκλύεται από βόμβα 2 εκατομμυρίων μεγατόνων ΤΝΤ).

×