Сколько гелия в солнце?

28 октября 2021

Солнце – яркий шар на небе утром, днем и вечером, источник света и тепла. Звезда в центре нашей Солнечной системы, состоящая из множества химический элементов. В первую очередь это водород – 3/4 его общей массы, гелий – около четверти. Остальная часть массы – это другие элементы, обнаруженные в гораздо меньших количествах, составляющих чуть менее 2% процентов массы Солнца. Эти элементы включают углерод, азот, кислород, неон, магний, кремний, серу и железо. Более 50 других элементов находятся в небольших количествах.

Параметры Солнца

К основным параметрам Солнца можно отнести следующие характеристики:

Преобразование водорода в гелий – основной процесс в недрах Солнца.

Радиус – около 700 тыс. км (у Земли – 6,4 тыс. км).

Масса – 2 х 10 в 30-ой степени кг (Земля весит «всего» 6 х 10 в 24-ой степени кг).

Температура поверхности – около 5,5 тыс. градусов Цельсия.

Возраст – 4,6 млрд. лет.

Общая продолжительность стадии желтого карлика – около 10 млрд. лет.

Время «доставки» света с Солнца до нашей планеты составляет около 8 минут.

Состав: водород – 70 % массы, гелий – 28 % массы.

Внутреннее строение Солнца

Каково внутреннее строение Солнца? Есть слой толщиной 200–300 км, который мы можем видеть. Видимую поверхность Солнца назвали фотосферой. Ниже плотность газа настолько велика, что он непрозрачен. Свойства солнечной атмосферы выше фотосферы можно изучать различными методами, но о том, что происходит ниже, ученые узнают только по результатам математического моделирования.

В фотосфере Солнца плотность приблизительна такая, как в атмосфере Земли. Глубже давление, плотность и температура вещества возрастают, и в центре Солнца плотность в 160 раз больше плотности воды (а ведь там в основном водород и гелий!).

В отличие от газовых гигантов Солнечной системы, Юпитера и Сатурна, которые внутри жидкие, Солнце всюду можно описать моделью газа, т. к. при температурах в миллионы кельвинов разрушаются любые молекулярные связи и все атомы свободно движутся. Газ на Солнце ионизирован, т. е. является плазмой.

Солнце является стабильной звездой, оно не сжимается и не расширяется. Это означает, что гравитационные силы, стремящиеся сжать эту звезду, уравновешиваются давлением внутри нее.

Если бы температура внутри Солнца была меньше 15 миллионов К, давление внутри него не смогло бы предотвратить гравитационный коллапс.

Кроме того, изучая физическую историю Земли, ученые видят, что мощность излучения Солнца практически не менялась в течение миллиардов лет. Из этого следует, что внутри Солнца имеется источник энергии. Обеспечить мощность солнечного излучения () в течение миллиардов лет может только термоядерный синтез, который, как и у других звезд, происходит в ядре (центральной области) светила . Тепло (то есть энергия), как мы знаем из термодинамики, передается от горячего центра к менее нагретой поверхности (фотосфере).

Вблизи ядра передача энергии происходит фотонами через зону лучистого переноса. Далее к поверхности энергия передается конвекцией, огромные (в сотни километров) «пузыри» горячего газа поднимаются к поверхности, где охлаждаются и вновь погружаются вниз.

Центральную часть Солнца составляет ядро. Его размер – около 24-25 % от диаметра светила. Здесь происходит всё самое важное: водород синтезируется в гелий.

Гелий (He), Helium в составе Солнца

Гелий (He), Helium – 2-ой элемент в периодической таблице и по распространенности во Вселенной. Составляет 23% от общей массы всех элементов (некоторые источники доходят до 25%). Гелий был обнаружен на Солнце до того, как был обнаружен на Земле, когда астрономы анализировали солнечное затмение в 1868 году. Из-за этого он был назван гелием в честь греческого бога Солнца Гелиоса.

Гелий естественным образом встречается на Земле из-за радиоактивного распада элементов, находящихся под землей (часто в шахтах природного газа). Некоторые элементы проходят через альфа-распад, они испускают альфа-частицу, которая представляет собой просто ядро гелия . Когда это ядро ​​захватывает два электрона, оно становится элементарным гелием.

Элементарный гелий не связывается химически с другими элементами, потому что он инертен. Это означает, что его валентная оболочка полностью заполнена. Следовательно, соединения гелия неизвестны, даже в лаборатории людям никогда не удавалось заставить гелий вступить в химическую реакцию с чем-либо.

Источники:

  • https://zen.yandex.ru/media/vkosmo/iz-chego-sostoit-solnce-5c3167ad753ad200a98c2557
  • https://interneturok.ru/lesson/physics/11-klass/effektivnye-kursy/solntse-i-zvyozdy-chast-1-solntse-blizhayshaya-k-nam-zvezda-vnutrennee-stroenie
  • https://m-focus.ru/solnce
Оцените статью:
[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]