Строение солнечной системы. Происхождение солнечной системы.

Строение Солнечной системы довольно простое - это планетная система, состоящая из Солнца, планет и их спутников, комет, астероидов, большого количества пыли, газа и мелких частиц. Точное и полное строение Солнечной системы современная наука пока не изучила, но и по имеющимся данным можно узнать очень многое о нашей планете и о том, что её окружает. Если посмотреть на Солнечную систему как бы издалека, то можно увидеть, как около центральной звезды желтого цвета спектрального класса G2 обращаются планеты - 8 штук. Солнце - это звезда, огромный газовый шар, в центре которого идут ядерные реакции. Основная доля массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце - 99, 8%. Оставшиеся 0, 134 % вещества представлены восемью большими планетами (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) и несколькими десятками спутников планет (в настоящее время их открыто более 60), малыми планетами – астероидами (~100 тысяч), кометами (~1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов – метеороидов, а также космической пылью. Именно поэтому Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, размеры которой не менее 60 миллиардов км. Образовалась Солнечная система около 4, 6 млрд. лет назад из холодного газопылевого облака. В настоящее время с помощью современных телескопов (в частности космического телескопа им. Хаббла) астрономы обнаружили несколько звезд с подобными протопланетными туманностями, что подтверждает эту космогоническую гипотезу. Общая структура Солнечной системы была раскрыта в середине 16 в. Н.Коперником, который обосновал представление о движении планет вокруг Солнца. Такая модель Солнечной системы получила название гелиоцентрической. В 17 в. И. Кеплер открыл законы движения планет, а И.Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения. Изучение физических характеристик космических тел, входящих в состав Солнечной системы, стало возможным только после изобретения Г. Галилеем в 1609 телескопа. Так, наблюдая солнечные пятна, Галилей впервые обнаружил вращение Солнца вокруг своей оси.

9. Солнце и солнечная радиация, число Вольфа. Лучистая энергия Солнца, корпускулярная радиация -«солнечный ветер». Со́ лнце — единственная звезда Солнечной системы, дневное светило. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеориты, кометы и космическая пыль. Расстояние до Земли: 149 600 000 км. Температура поверхности: 5 778 К Радиус: 695 500 км. Масса: 1, 989E30 кг. Звездная величина: -26, 74. Координаты: Прямое восхождение 286, 13°, Склонение 63, 87°.

Со́ лнечная радиа́ ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0, 5× 10^{− 9} от его излучения. Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой и рассеянной радиации. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн дорентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра. Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть.Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере (см. Инсоляция). Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат актинометры и пиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в калориях на единицу поверхности за единицу времени. Число́ Во́ льфа («международное число солнечных пятен», «относительное число солнечных пятен», «цюрихское число») — названный в честь швейцарского астронома Рудольфа Вольфа числовой показатель количества солнечных пятен. Является одним из самых распространённых показателей солнечной активности. Число Вольфа для данного дня вычисляется по формуле , где W — число Вольфа; f — количество наблюдаемых пятен; g — количество наблюдаемых групп пятен; k — нормировочный коэффициент. Лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю, представляет собой самый значительный источник энергии, которым располагает человечество. Солнце, как и другие звезды, является раскаленным газом. Внутри Солнца существует область высокого давления, где температура достигает 15 - 20 млн. град. На Солнце имеется в незначительном количестве кислород и поэтому процессы горения, понимаемые в обычном смысле, не протекают сколько-нибудь заметно. Огромная энергия образуется на Солнце за счет синтеза легких элементов водорода и гелия. Корпускулярная радиация, испускаемая солнечной атмосферой или короной и удаляющаяся от Солнца со скоростями порядка сотен и тысяч километров в секунду. Различаются три вида К. Р. С: 1) солнечные корпускулярные потоки из особенно активных участков солнечной атмосферы, состоящие главным образом из ядер гелия и электронов и вызывающие в земной атмосфере магнитные бури и полярные сияния; 2) солнечное космическое излучение во время сильных вспышек, содержащее, кроме ядер гелия, еще протоны и ядра тяжелых элементов, а также электроны и нейтроны; 3) солнечный ветер — равномерное истечение плазмы (преимущественно протонов) из солнечной короны.

10. Основные характеристики солнечной радиации. Изменение величины сол­нечной радиации. Циклы солнечной активности А.Л. Чижевского. Электромагнитн. радиация Солнца или излучение – форма материи, отличная от вещ-ва. Частным случаем ее явл. видимый свет. К ней относится и невидимые глазом гамма-лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое, инфракрасное излучение и радиоволны. Радиация распр-ся по всем направлениям от источника излучения со скоростью =300 тыс. км/с. Электромагнитн. излучение Солнца – основной источник энергии для географич. процессов, происходящих в атмосфере. Длина волны измеряется в микронах или в амстремах. Состав солн. радиации: 1) Видимый свет – 46% от общего излучения. Длина волны – 0, 4-0, 75 мк(от красного до фиолетового) 2)Инфракрасный.Длина волны > 0, 75 мк (тепловая радиация) 3)Ультрафиолет-7%. Длина волны - < 0, 4 мк. В метеорологии выделяют: 1)коротковолновая радиация (0, 1-4 мк) – видимый свет + близкие по длине волны 2)длинноволновая радиация земной поверхности и атмосферы (4-120 мк) Интенсивность солн. радиации (I₀) – кол-во лучистой энергии, поступающей за единицу времени =1 минуте на единицу площади 1 см², измеряется в калориях. (Калл/см² в минуту) Интенсивность солн. радиации перед вступлением в атмосферу наз-ся солнечной постоянной. Она определяется по международному соглашению 1956г. в 1, 98 калл/см² в минуту. Угол падения (h) солнечных лучей бывает равен 90⁰ между южным и северным тропиком, где солнце бывает в зените. Солн. лучи падают на земную поверхность под некоторым углом. Интенсивность солн. радиации (I₁₎ зависит от угла падения солн. лучей: I₁=I₀ sinh; I₁ –интенсивность солн. радиации под углом h I₀ - интенсивность солн. радиации при отвесном падении. I₁=I_0, при h=90⁰. Солнечная радиация подвергается различным изменениям и качественно и количественно не только по указанным выше причинам, но и в зависимости от времени года. Общая интенсивность солнечной радиации наиболее значительна в летние месяцы — июнь, июль, август.Диффузный, или рассеянный, свет. На каждый предмет, на каждое существо на земле, в том числе и на человека, принимающего солнечную ванну, падает троякое освещением 1) прямой солнечный свет; 2) рассеянный дневной свет небесного свода, или так называемый диффузный свет, и 3) лучи, отраженные от окружающих предметов: от почвы, горных возвышенностей, скал, деревьев, облаков и пр. В безоблачные дни рассеянный свет доходит до наименьшей величины. В дни, когда в небе яркобелыс кучевые облака, особенно возрастает интенсивность рассеянного света. Приносимая диффузным светом лучистая энергия, выраженная в тепловых единицах на 1 ом2 горизонтальной поверхности, может в некоторые благоприятные моменты облачного дня достигать почти половины энергии прямой солнечной радиации. При яркобелых кучевых облаках диффузная радиация неба усиливается. По данным Калитина, на долю рассеянной радиации приходится значительная часть солнечной радиации — до 32%. Перед восходом солнца до земной поверхности доходит почти одна рассеянная радиация. После восхода процент рассеянной радиации уменьшается за счет увеличения прямой, солнечной радиации. Но даже при большой прозрачности атмосферы на горе Эльбрус на вершине в 3200 м («Кругозор») при высоте солнца в 50° рассеянная радиация, по данным Калитина, достигала 6%, а в Ялте при той же высоте солнца вследствие значительной запыленности воздуха доходила до 27%. При небольшом же количестве облаков величина рассеянной радиации атмосферы значительно увеличивалась. В своей знаменитой монографии «Физические факторы исторического процесса» великий ученый Александр Леонидович Чижевский обосновал теорию, что все живое на земле, подвержено циклам солнечной активности, включая и социальную активность масс. Анализируя образование пятен на Солнце в контексте с историческими событиями более чем, за 200 лет, им был выявлен 11-летний цикл активизации социальных процессов. Пик этого цикла совпадает с пиком так называемого цикла Швабе-Вольфа, отражающего процессы пятнообразования на Солнце. Суть идеи Чижевского состоит в том, что активность народных масс, в плане реализации протестных настроений, максимальна тогда, когда максимальна солнечная активность и наоборот. Доказано, что цикл солнечной активности на самом деле изменяется от 6, 7 до 17, 5 лет, и в среднем составляет 11, 2 года. Циклы несимметричны: от минимума до максимума (стадия роста) — 4, 6 года, а от максимума числа пятен до их минимума (стадия спада) в среднем проходит 6, 7 года.