Номер 5, страница 290 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

5. Какова роль термоядерных реакций в существовании жизни на Земле?

5. Какова роль термоядерных реакций в существовании жизни на Земле?

Термоядерные реакции играют фундаментальную, жизнеобеспечивающую роль в существовании жизни на Земле, поскольку они являются источником энергии нашего Солнца. Солнце — это гигантский естественный термоядерный реактор, в недрах которого при сверхвысоких температурах и давлении непрерывно протекают реакции синтеза лёгких атомных ядер в более тяжёлые.

Основной процесс, происходящий в ядре Солнца, — это так называемый протон-протонный цикл, в ходе которого четыре ядра водорода (протона) в конечном итоге сливаются, образуя одно ядро гелия. Суммарно этот процесс можно описать следующей реакцией: $4 \ {}_1^1\text{H} \to \ {}_2^4\text{He} + 2e^+ + 2\nu_e + \text{энергия}$. В этой реакции масса образовавшегося ядра гелия оказывается немного меньше суммарной массы четырех исходных протонов. Эта разница в массе, называемая дефектом масс, согласно знаменитой формуле Эйнштейна $E=mc^2$, превращается в колоссальное количество энергии.

Эта энергия в виде фотонов (гамма-квантов) и других частиц постепенно пробивается из ядра к поверхности Солнца и затем излучается в космическое пространство. Именно это излучение, достигающее нашей планеты, делает возможным существование жизни.

Во-первых, солнечное излучение нагревает поверхность Земли и её атмосферу. Это поддерживает среднюю температуру на планете в диапазоне, при котором вода может существовать в жидкой фазе — ключевом условии для всех известных нам форм жизни.

Во-вторых, энергия солнечного света является основой фотосинтеза. Растения, водоросли и цианобактерии используют свет для преобразования углекислого газа и воды в органические соединения, которые служат пищей для них самих и для подавляющего большинства других живых организмов. Фотосинтез, таким образом, лежит в основе практически всех пищевых цепей на Земле. Кроме того, побочным продуктом фотосинтеза является кислород, необходимый для дыхания большинства живых существ.

В-третьих, неравномерный нагрев поверхности Земли солнечными лучами создает разницу температур, что приводит в движение воздушные и водные массы, формируя климат и погоду, включая ветры, течения и круговорот воды в природе.

Таким образом, без непрерывных термоядерных реакций на Солнце Земля была бы холодным, тёмным и безжизненным небесным телом.

Ответ: Термоядерные реакции, протекающие в недрах Солнца, являются основным источником энергии (света и тепла), которая достигает Земли. Эта энергия обеспечивает благоприятную для жизни температуру, делает возможным существование жидкой воды и является движущей силой фотосинтеза — процесса, лежащего в основе большинства пищевых цепей и производящего кислород. Следовательно, термоядерные реакции на Солнце — это необходимое условие для возникновения и поддержания жизни на нашей планете.