|
|
|
|
|
§ 38. Солнце
Строение СолнцаВыход энергии из недр на поверхность СолнцаИзучая различные виды излучения Солнца, учёные смогли «заглянуть» внутрь нашего светила и составить довольно точное представление о его строении (рис. 38.1).
Термоядерные реакции происходят только в ядре Солнца 1, радиус которого составляет около одной трети радиуса Солнца. Условия, при которых находится вещество в ядре Солнца, трудно представить: например, его плотность примерно в 20 раз больше плотности железа, хотя оно находится в газообразном состоянии! Но это, конечно, не обычный газ: атомы (не говоря уже о молекулах) при такой температуре существовать не могут. Это газ из ядер водорода и гелия, а также электронов. Такое состояние вещества (сильно ионизированный газ) называют плазмой. Поскольку ядра в сотни тысяч раз меньше атомов, даже при такой огромной плотности ядрам и электронам достаточно «просторно» в ядре Солнца, то есть их действительно можно рассматривать как газ. Из ядра Солнца вырываются рождённые в термоядерных реакциях γ-кванты огромной энергии. И если бы они достигли Земли, то сразу погубили бы всё живое. К счастью, эти γ-кванты поглощаются следующими, менее горячими слоями Солнца, которые переизлучают энергию уже в виде γ-квантов меньшей энергии, — и так далее. При этом средняя энергия γ-квантов становится всё меньше, но самих у-квантов становится всё больше, так как их суммарная энергия, согласно закону сохранения энергии, остаётся неизменной. Так, «по эстафете», каждая порция энергии прокладывает себе путь сквозь ещё одну треть радиуса Солнца, которую называют лучистой зоной 2 (рис. 38.1). Во внешней области Солнца, толщиной тоже примерно в треть его радиуса, перенос энергии наружу осуществляется уже не излучением, а веществом, поэтому эту область 3 называют зоной конвекции1. Нагретые массы газа поднимаются к поверхности Солнца и, охлаждаясь там вследствие излучения, опускаются снова вниз, то есть существует постоянная циркуляция вещества. 1 Напомним, что конвекцией называется теплопередача посред ством переноса вещества. Итак, «путешествие» каждой порции энергии из недр Солнца к его поверхности — очень сложный процесс. И очень долгий: чтобы «выбраться» из недр Солнца на его поверхность, каждой порции энергии требуется около миллиона лет.
|
|
|