Номер 5, страница 314 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

5. Из каких слоёв состоит солнечная атмосфера?

5. Из каких слоёв состоит солнечная атмосфера?

Солнечная атмосфера, то есть внешние газовые оболочки Солнца, условно делится на три основных слоя, которые различаются по своим физическим свойствам, таким как температура, плотность и наблюдаемые явления.

• Фотосфера — это самый нижний и самый плотный слой атмосферы, который мы воспринимаем как видимую поверхность Солнца. Именно фотосфера излучает подавляющую часть солнечной энергии в видимом спектре.
  • Ее толщина составляет около 300–400 км.
  • Температура с высотой уменьшается от примерно 6500 К у основания до 4400 К на верхней границе.
  • В фотосфере наблюдаются такие образования, как солнечные пятна (более холодные области с температурой $T \approx 4500$ K и сильным магнитным полем) и грануляция (ячеистая структура, вызванная конвективными потоками плазмы).
• Хромосфера — слой, расположенный непосредственно над фотосферой.
  • Ее толщина составляет примерно 2000–3000 км.
  • Плотность хромосферы значительно ниже плотности фотосферы.
  • Характерной особенностью является инверсия температуры: она растет с высотой от 4400 К до 20 000 К.
  • Во время полных солнечных затмений хромосфера видна как яркая красноватая кайма вокруг диска Луны. Этот цвет обусловлен излучением водорода. В этом слое возникают такие явления, как спикулы и протуберанцы.
• Солнечная корона — самый внешний и наиболее разреженный слой солнечной атмосферы.
  • Она простирается на миллионы километров в окружающее пространство.
  • Корона имеет чрезвычайно высокую температуру — от 1 до 2 миллионов кельвинов, что значительно превышает температуру нижележащих слоев. Механизм такого сильного разогрева до сих пор является предметом исследований.
  • Из-за низкой плотности корону можно наблюдать невооруженным глазом только во время полного солнечного затмения.
  • Вещество короны постоянно истекает в межпланетное пространство, образуя солнечный ветер — поток заряженных частиц.

Ответ: Солнечная атмосфера состоит из трех основных слоёв: фотосферы (видимая поверхность), хромосферы и солнечной короны.

6. Расскажите об основных стадиях

Предполагая, что вопрос касается основных стадий эволюции звезды типа Солнца, можно выделить следующие этапы:

1. Протозвезда. Солнце образовалось около 4,6 миллиарда лет назад из гигантского облака межзвездного газа и пыли (солнечной туманности). Под действием гравитации это облако начало сжиматься, и в его центре образовался плотный горячий сгусток — протозвезда.
2. Главная последовательность. Когда температура и давление в ядре протозвезды достигли достаточных значений (температура около 15 миллионов К), началась термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Выделяющаяся энергия создала давление, которое уравновесило силы гравитации. Звезда вступила в наиболее долгий и стабильный этап своей жизни. Солнце находится на этой стадии сейчас и пробудет на ней еще около 5-6 миллиардов лет.
3. Красный гигант. Когда водород в ядре Солнца иссякнет, термоядерные реакции в центре прекратятся. Ядро, состоящее теперь в основном из гелия, начнет сжиматься и разогреваться. Внешние же слои звезды сильно расширятся, а их температура понизится. Солнце превратится в красного гиганта, его радиус увеличится настолько, что оно поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, Землю.
4. Горение гелия. Сжатие ядра приведет к повышению его температуры до $10^8$ К. При такой температуре начнется новая термоядерная реакция — горение гелия, в ходе которого гелий будет превращаться в углерод и кислород.
5. Планетарная туманность и белый карлик. После исчерпания гелия в ядре звезда станет нестабильной. Ее внешние слои будут сброшены в окружающее пространство, образовав расширяющуюся светящуюся оболочку — планетарную туманность. От звезды останется только очень горячее и плотное ядро, состоящее из углерода и кислорода, — белый карлик. Это компактный объект размером с Землю, но с массой, сравнимой с массой Солнца.
6. Чёрный карлик. Белый карлик больше не производит энергию и светит только за счет накопленного тепла. В течение миллиардов и триллионов лет он будет остывать, пока не превратится в холодный и темный объект — чёрного карлика.

Ответ: Основные стадии эволюции Солнца включают: протозвезда, звезда главной последовательности (текущая стадия), красный гигант, стадия горения гелия, сброс оболочки (планетарная туманность) и финальные стадии — белый карлик, который со временем остынет до чёрного карлика.