1. Чему равна температура в центре Солнца?
Температура в центре Солнца примерно 15 миллионов градусов Цельсия.
2. Каков источник энергии Солнца?
Источник энергии — термоядерные реакции. В основном это превращение водорода в гелий с выделением энергии.
3. Какие частицы образуются в результате термоядерных реак ций в центре Солнца?
Образуются гелий, нейтрино, гамма-кванты и свободная энергия, которая позже превращается в свет и тепло.
4. Каким образом энергия из центра Солнца передаётся наружу?
Сначала энергия передаётся через зону излучения в виде фотонов, потом — через зону конвекции, где вещество перемешивается и выносит тепло наружу.
5. Противодействие каких сил определяет равновесие Солнца?
Равновесие определяется балансом между гравитацией (которая сжимает Солнце) и давлением горячего газа и излучения (которое стремится расширить его).
6. Какие наблюдения подтвердили протекание термоядерных ре акций синтеза гелия из водорода в центре Солнца?
Подтверждение дали наблюдения солнечных нейтрино — частиц, которые рождаются в этих реакциях и проходят через всю Солнечную систему. Их удалось зафиксировать специальными детекторами на Земле.
1. Сколько атомов гелия и нейтрино образуется в Солнце каждую секунду?
В центре Солнца каждую секунду происходит около 10^38 термоядерных реакций, в результате которых образуется примерно 2,5 * 10^38 нейтрино и 6,25 * 10^37 атомов гелия. Это значит, что за секунду из водорода формируются миллиарды миллиардов атомов гелия и почти в четыре раза больше нейтрино.
2. Учитывая связь между массой и энергией, оцените, какую массу теряет Солнце в виде излучения каждую секунду.
Солнце излучает в космос около 3,8 * 10^26 джоулей энергии каждую секунду. Согласно формуле Эйнштейна E = mc², где c — скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с), можно найти массу:
m = E / c² m = (3,8 * 10^26) / (9 * 10^16) = примерно 4,2 миллиона тонн в секунду
То есть Солнце теряет около 4,2 миллиона тонн массы каждую секунду, превращая её в свет и тепло.
3. Почему химические реакции не могут служить источником энергии Солнца?
Химические реакции, например горение, выделяют на много порядков меньше энергии, чем ядерные. Даже если бы Солнце полностью состояло из углерода и «сгорело» как уголь, этого хватило бы только на несколько тысяч лет. А мы знаем, что Солнце светит уже около 4,5 миллиардов лет. Только ядерные реакции способны обеспечить такую долгую и мощную выработку энергии.