Slunce Autor: RNDr. Zdeňka Strouhalová Fyzika Inovace výuky na Gymnáziu Otrokovice formou DUMů CZ.1.07/1.5.00/34.0488.

Prezentace na téma: "Slunce Autor: RNDr. Zdeňka Strouhalová Fyzika Inovace výuky na Gymnáziu Otrokovice formou DUMů CZ.1.07/1.5.00/34.0488."— Transkript prezentace:

1 Slunce Autor: RNDr. Zdeňka Strouhalová Fyzika Inovace výuky na Gymnáziu Otrokovice formou DUMů CZ.1.07/1.5.00/34.0488

2 Základní údaje Vzd. od Země 1 AU Hmotnost 1,989x10 30 kg, 99,866% hmotnosti sluneční soustavy Střední hustota 1 408 kg/m3 Průměr 1 400 000 km Hvězda průměrné velikosti Teplota na povrchu 5 770 K Teplota jádra 15 000 000 K Stáří 4,6,miliard let S L U N C E http://astro.wz.cz/astro/soustava/slunce.html

3 S L U N C E – zdroj energie Jádro Jádro je středová oblast nitra, ve které probíhají termonukleární reakce a kde dochází k uvolňování energie. Jádro, které zabírá asi tři miliontiny objemu Slunce, je žhavá hustá koule o teplotě kolem 15 milionů K a hustotě 100 krát větší než hustota vody. Každou sekundu se v jádře přemění 560 milionů tun vodíku v 556 milionů tun helia, zbylé 4 miliony tun z tohoto množství se podle fyzikálních zákonů (ekvivalence mezi hmotou a energií) přemění v záření. Zdrojem energie jsou termonukleární reakce Proton-protonový cyklus PPI Proton-protonový cyklus PPII CNO proces Uvolněná energie 24,7 MeV

4 http://hvezdy.astro.cz/zareni/826-cno-proces

5 Šíření sluneční energie zářením – radiace – radiační zóna prouděním – konvekce – konvektivní zóna V této zóně se kvanta energie šíří směrem ven z jádra zářením, tedy v podobě fotonů. Fotony se pohybují rychlostí světla, ale jejich volná dráha do srážky s elektronem je v řádech milimetrů. Srážka změní směr pohybu fotonu. Elektron při srážce získá energii. Foton energii ztrácí, což se projeví snížením frekvence, tedy prodloužením vlnové délky. Cesta fotonu na povrch trvá asi milion let. Velmi se změní také jeho vlastnosti. Jádro foton opouštěl jako záření gama či rentgenové záření, na povrch vystupuje jako viditelné světlo. Radiační zóna Konvektivní zóna Ve vzdálenosti asi 0,8 poloměru Slunce od slunečního středu převládá přenos energie prouděním. Vztlaková síla vynáší horkou plazmu z vnitřních vrstev na povrch Slunce, vyzářením energie ve formě světla se plazma ochladí a klesá do hlubších vrstev. Konvekce vyvolává některé projevy sluneční činnosti, např. granulaci, protuberance, skvrny sluneční vítr atd. Dynamový jev Slunce přeměňuje tepelnou a zářivou energii v pohybovou energii vystupující a sestupující plazmy. Slunce se otáčí kolem osy, proudící plazma je vodivá. Část eneŕgie plazmy se přemění na energii magnetického pole,které ovliňuje zemi. http://hvezdy.astro.cz/slunce/739-sireni-energie-ve-slunci

6 Struktura Slunce http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/sunsystem/slunce.html Vrstva v zářivé rovnováze = radiační zóna Atmosféra - fotosféra, chromosféra,koróna Fotosféra - teplota asi 4 000 K Tloušťka – 300 km zdroj většiny viditelného světla Chromosféra - řídká plynová vrstva, vodík Tloušťka - 10 000km neprůhledná pro světlo vln.délek pohlcovaných vodíkem Koróna – velmi řídká vrstva, teplota miliony kelvinů. průhledná pro všechny vl,délky světla, zasahuje hluboko do Sluneční soustavy, pozorovatelná při zatmění Slunce Teplota v atmosféře směrem od Slunce stoupá. Řídká plazma se snadno ohřívá při konvenci a působení mag.pole koróna Sluneční vítr proud protonů, elektronů, jader hélia, které unikají z koróny do prostoru až za dráhu Země, v okolí Země rychlost až 408km/s do magnetosféry Země stále pronikají nabité částice, které ovlivňují magnetické.pole Země Při průniku částic do magnetosféry Země dochází k polárním zářím a magnetickým bouřím

7 Sluneční aktivita – jevy související s mag.polem Slunce např. sluneční skvrny, erupce, protuberance, jasná pole Sluneční skvrny – místa ve fotosféře se silným mag.polem,v nichž je zpomalena konvekce, počet a velikost se mění v jedenáctiletém cyklu ) příčina není známa) Erupce – exploze na povrchu Slunce,v místě erupce prudce vzroste teplota na miliony kelvinů,v blízkosti slun.skvrn, vzniká intenzivní elekromagnetické záření. Doprovází je protonové bouře, proud protonů letí meziplanetárním prostorem,(cesta k Zemi trvá nejvýše 4 hodiny),při průniku do těla člověka vyvolává mutace – ohrožení kosmonautů Protuberance – výtrysk plazmy nad sluneční povrch, magneticképole ji udržuje určitou dobu nad korónou,vytrysklá plazma má nižší teplotu než koróna Jasná pole – místa s vyšší teplotou Sluneční skvrny Protuberance Erupce http://hvezdy.astro.cz/slunce/748-protuberance http://hvezdy.astro.cz/slunce/744-slunecni-skvrnyhttp://hvezdy.astro.cz/slunce/749-slunecni-erupce

8 Vliv sluneční aktivity na Zemi Sluneční aktivita souvisí s výkonem Slunce. Erupce způsobí -geomagnetické bouře = rychlé nabité částice dorazí ze Slunce na zemi do 5 dnů. Vniknou do atmosféry, vyvolají polární záři Vniknou do atmosféry, vyvolají polární záři -zvýšená ionizace ionosféry - vliv na lidský organizmus??? Cyklus sluneční aktivity - prokázána perioda 11 let - možná i perioda 70 let ( podle histor.záznamů v 17.stol nebyly pozorovány slun.skvrny 70 let Slunce bez aktivity – na Zemi malá doba ledová 1685 – 1705 Slunce bez aktivity – na Zemi malá doba ledová 1685 – 1705 Pozn. Na klima na Zemi má vliv úhel, pod kterým dopadá sluneční záření na Zemi. Gravitační pole Slunce, Měsíce a Jupiteru zvolna ovlivňují dráhu Země kolem Slunce a vyvolávají změny směru zemské osy.

9 9 Použité zdroje Http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/sunsystem/slunce.html [online]. [cit. 2014-03-19]. MACHÁČEK, Martin. Fyzika pro gymnázia: astrofyzika. 1. vyd. Praha: Prometheus, 143 s., [16] s. obr. příloh. ISBN 80-719-6091-8. Http://astro.wz.cz/astro/soustava/slunce.html. [online]. [cit. 2014-03-19] ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro gymnázia: Fyzika mikrosvěta. Praha: Galaxie, 1993, 183 s. ISBN 80-852- 0419-3.