Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 9. Элементы астрофизики

Солнечная система

Метеоры и метеориты

5. Метеоры (от греч. «метеорос» — парящий в воздухе) вспыхивают в земной атмосфере при вторжении в неё извне мельчайших твёрдых частиц. В народе метеоры часто называют «падающими звёздами». В межпланетном пространстве хаотически движется с различными скоростями множество таких частиц. Масса подавляющего их большинства измеряется десятыми и тысячными долями грамма и в редких случаях — несколькими граммами. Если в атмосферу влетает частица со скоростью свыше 30 км/с, то из-за трения о воздух она быстро раскаляется, вспыхивает и порождает метеор. Чем больше масса и скорость частицы, тем ярче метеорная вспышка. В среднем по всему небу за 1 ч появляется 5—6 ярких метеоров.

Помимо отдельных метеорных частиц вокруг Солнца движутся целые их рои, называемые метеорными потоками. Они порождены распадающимися или уже распавшимися кометами. Так, метеорный поток Ориониды, исходящий из созвездия Ориона, связан с кометой Галлея, а метеорный поток Андромениды — с распавшейся кометой Биэлы.

Каждый метеорный рой обращается вокруг Солнца с постоянным периодом, равным периоду обращения породившей его кометы, и многие из них в определённые дни года встречаются с Землёй. В эти дни число метеоров значительно возрастает, а если метеорный рой компактный, то наблюдаются метеорные или звёздные дожди, когда в одной ограниченной области неба за 1 мин вспыхивают сотни метеоров.

Помимо пыли в межпланетном пространстве движется множество твёрдых тел размерами от сантиметров до десятков метров. Упавшие на Землю метеоры получили название метеоритов.

По химическому составу метеориты подразделяют на три группы: каменные, железокаменные и железные. Самый крупный железный метеорит Гоба найден на территории Намибии: он имеет размеры 3 х 3 х 1 м, а массу — 60 т.

В результате падения крупных метеоритов образуются метеоритные кратеры значительных размеров. Такие кратеры обнаружены в Аризоне (США), Канаде, на Таймыре (Россия) и в других местах. У Аризонского метеоритного кратера (рис. 164) диаметр 1207 м, глубина 174 м и высота окружающего его вала от 40 до 50 м. На других планетах и их спутниках также обнаружены кратеры метеоритного происхождения.

Солнце

6. Солнце — центральное тело Солнечной системы, источник жизни на Земле. Оно даёт свет, тепло и обеспечивает жизнедеятельность всего растительного и животного мира.

Солнце — лишь одна из бесчисленного множества звёзд, существующих в природе. Благодаря своей близости к Солнцу мы имеем возможность изучать происходящие на нём процессы и по ним судить об аналогичных процессах в звёздах, непосредственно невидимых из-за колоссального их удаления.

Шарообразное Солнце представляется нам светящимся диском. Видимую поверхность Солнца называют фотосферой, радиус которой считается радиусом Солнца.

Масса Солнца кг, его средняя плотность Ускорение свободного падения на поверхности Солнца в 28 раз больше, чем на поверхности Земли, и равно 274 м/с².

На фотографических снимках Солнца часто видны тёмные пятна (рис. 165). Их можно увидеть в телескоп, если изображение Солнца спроектировать на белый лист бумаги, установленный за окуляром.

Если в течение нескольких дней следить за пятнами, то можно заметить их перемещение, что указывает на вращение Солнца вокруг оси. Такие наблюдения показали, что Солнце вращается не как твёрдое тело. Период его обращения вокруг оси вблизи экватора составляет 25 суток, а вблизи полюса — 30 суток. Линейная скорость вращения Солнца на экваторе составляет 2 км/с.

Измерение освещённости, которую создаёт Солнце на Земле, показало, что на земную поверхность площадью 1 м², расположенную перпендикулярно солнечным лучам, ежесекундно поступает от Солнца 1370 Дж энергии. Эта величина получила название солнечная постоянная Так как Солнце излучает энергию во все стороны одинаково, то его светимость — полное количество энергии, излучаемое со всей поверхности Солнца каждую секунду, равна где расстояние до Солнца r = 150 млн км.

На долю Земли приходится всего лишь одна двухмиллиардная доля энергии, излучаемой Солнцем, но и её достаточно для расцвета и многообразия жизни на нашей планете.

Судить о температуре Солнца (и звёзд) можно только по его излучению. Солнце является источником излучений различных длин волн от длинноволнового радио- до коротковолнового рентгеновского и γ-излучения. На рисунке VII на форзаце показан наблюдаемый спектр Солнца в видимом диапазоне длин волн, полученный с помощью спектрографа. На нём видно, что на фоне сплошного спектра видны линии поглощения различных химических элементов.

По наличию спектральных линий астрономы определяют химический состав Солнца. Так, оказалось, что Солнце почти на 71% состоит из водорода, 27% составляет гелий, на остальные химические элементы приходится около 2% массы.

Известно из курса физики, что цвет нагретого тела определяется его температурой. Так, тела, нагретые до 3000 К, имеют красный цвет, до 4500 К — оранжевый, до 6000 К — жёлтый, до 10 000 К — белый, а до 20 000 К — голубой.

Солнце имеет жёлтый цвет, поэтому температура его поверхности составляет около 6000 К.

<<< К началу      Окончание >>>