Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Αστρονομία - Μάθημα 08

1,651 views

Published on

Ήλιος

Published in: Education
  • Be the first to comment

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).

×