как определить что солнце вращается
Как можно определить что солнце вращается?
Вращение солнца довольно трудно определить. Этой проблемой озадачивались астрономы в течении долгого времени. Оказывается, вращение Солнца можно заметить наблюдая солнечные пятна. Все пятна перемещаются по его поверхности. Это и является частью общего вращения вокруг собственной оси. Солнце вращается быстрее в экваторе и медленнее на полюсах.
Говоря о вращении Солнца, нельзя ограничиваться его вращением вокруг своей оси.
Дело в том, что в доступной человеческим знаниям Вселенной нет ничего стабильного. Всё находится в движении. И это косвенно подтверждает, что и Солнце находится в движении. И вращается оно не только вокруг своей оси, но и совместно со всей Солнечной системой вокруг Млечного пути внутри галактики, а вместе с галактикой… и так далее до тех величин, которые, во всяком случае пока, человечеству недоступны, ведь мы, как аксиому принимаем, что Вселенная бесконечна. Но и в Солнечной системе на Солнце влияют все планеты, находящиеся в ней и эта связь взаимна, а вращение является неотъемлемой частью существования системы.
Что же касается вращения вокруг оси, то астрономам действительно легче всего наблюдать его по перемещению пятен на Солнце. Но разная скорость перемещения пятен лишь подтверждает, что Солнце не твёрдое, а газообразное тело. И пятна могут быть в нём не стабильны.
Тут на помощь приходит физика. Солнце светит за счёт вспышек, взрывов на его поверхности с выбросом большого количества газов. Газы эти порой образуют довольно длинные языки — протуберанцы. Так вот, направление распространения вспышки от движущегося тела отличается от вспышки стабильно зафиксированного за счёт инерции движения — вращения. Конечно, это гораздо более сложные расчёты, зато точно подтверждающие вращение объекта. Я так думаю.
Вращается ли Солнце?
Одним из увлекательных вопросов, неизменно интересующих исследователей Вселенной и конкретно нашей галактики остается вращение Солнца вокруг Солнца. Долго, на этапе ранних наблюдений, в силу несовершенства приборов и накопленных знаний, на него не было ответа. Впрочем, еще Галилей, вооруженный несложным телескопом, в 1610 году воспринял передвижение пятен по солнечному диску как свидетельство осевого вращения звезды. Это помогло ему найти ее экватор, оценить положение оси и период обращения Солнца вокруг Солнца. Что удалось выяснить ученым 20-го и 21-го веков, вооруженным богатыми знаниями, тонким и точным оборудованием? В результате постоянных наблюдений с Земли и космического пространства, тщательной математической проработки полученных сведений стало ясно, что Солнце вращается постоянно в нескольких плоскостях. В целом, по результатам этой работы получается достаточно сложная многомерная траектория.
Как звезда вертится?
Как проводятся исследования вращения светила?
Способом, известным со времен Галилея. Ученым, чтобы разобраться Солнце вращается ли вокруг своей оси или его состояние неизменно и неподвижно, потребовались длительные наблюдения за солнечными пятнами. Они достаточно долго пребывают в относительно стабильном состоянии. То есть их форма и размеры, за время обращения вокруг светила не слишком изменяются, остаются узнаваемыми. Их непрекращающиеся перемещения объясняются постоянным вращением звезды.
Наблюдения в основном ведутся в непосредственной близости к экватору. Именно здесь находятся наиболее крупные скопления Солнечных пятен. Замеряется скорость их полного оборота до возвращения на место, с которого начато наблюдение. Так определяется скорость вращения Солнца вокруг Солнца. Кроме того, для ее определения пользуются эффектом Доплера. При этом замечают сдвиги спектральных линий в спектре, фиксируемом на краях Солнечного диска. Именно этому методу наука обязана знанием, что период вращения Солнца вокруг Солнца заметно отличается в разных широтах.
Особенности Солнечного вращения
Особенности Солнечного вращения
Звезда, в основном состоящая из водорода с гелием, не имеет единой плотности, присущей твердым телам. Поэтому в отличие от твердых планет, к примеру, таких как Земля, не имеет единой планетарной скорости обращения. В экваториальной зоне составляющие звезду газы вращаются относительно быстро. На полный оборот уходит примерно 25 (24,74) земных суток. У полюсов скорость движения вещества замедляется и составляет около 35 суток. В разных точках между ними скорость составляет 26-28 дней.
Предполагается, что Солнечное ядро оборачивается вокруг оси еще быстрее. Его скорость выше, чем у наружных слоев в четыре раза. Согласно этой схемы, скорость вращения задает именно быстро крутящееся ядро. Чуть медленнее обращаются примыкающие к нему внутренние зоны, лучистого переноса и конвективная. Еще медленнее движутся слои Солнечной атмосферы, состоящей из излучающей свет, выглядящей как сияющая поверхность звезды фотосферы, придающей светилу красноватый оттенок хромосферы и выбрасывающей протуберанцы короны.
Почему оно вертится?
Предполагается, что вращение Солнца было задано еще при его «рождении». Тогда оно с его планетарной системой формировались в крутящемся, завихренном облаке межзвездных газов с пылью. Направление вращения центральной звезды нашей системы такое же, как и у Земли.
Современные и будущие исследования согревающей Землю звезды и особенностей ее вращения непременно помогут ученым разгадать немало космических загадок, которыми так богата Вселенная.
Вращается ли Солнце
Галилео Галилей наблюдал Солнце в телескоп с 4-х кратным увеличением. По перемещению пятен он догадался, что светило вращается вокруг собственной оси. Однако исчерпывающих научных данных о движении звезды он предоставить не смог. Ученые в ХХ веке восполнили пробел всеобъемлюще.
Вращение вокруг собственной оси
Условная ось проходит через Северный и Южный солнечные полюса. Вокруг нее и вращается светило. Орбита представляет собою окружность со сравнительно небольшим радиусом, которую Солнце проходит за 22 года. Направление поворотов такое же, как и у Земли.
Скорость вращения определили путем наблюдения за перемещением пятен. В процессе изучения было разработано несколько методик, определения скорости движения различных областей поверхности.
Вращение вокруг Центра Галактики
Центр Млечного Пути находится от нашего светила на расстоянии 26 тыс. световых лет. Луч света должен лететь названное количество земных лет, чтобы достичь центра – области, где формируются новые звезды и обладающей чудовищной силой притяжения. Наша звезда в действительности движется по прямой, но галактический центр силой тяготения искривляет орбиту светила, и оно движется по кругу. Это одно из объяснений.
По другой версии, космическое тело заставляет вращаться гигантская черная дыра, расположенная в центре галактики.
По третьей версии, Солнце движется по закону сохранения импульса энергии, данного ему в момент Большого Взрыва.
Полный галактический оборот Солнца делает за 220 млн. лет (неточно), и за время своего существования успело обернуться по этой траектории около 30 раз.
Третий вид вращения — дифференциальный
Солнце движется по такому же принципу, как и Земля. Но у светила наблюдается третий тип вращения. Полярные и экваториальные области газообразного тела обходят ядро неравномерно. Выяснилось, что на экваторе массы плазмы перемещаются быстрее, чем в районе полюсов – 38 и 24 суток соответственно.
Почему так происходит – одна из загадок светила, актуальный вопрос изучения.
Четвертый вид движения
Версия о расширении Вселенной уже не считается экзотической. Наше Солнце при каждом витке вокруг галактического центра отдаляется от него на несколько миллионов километров. В отдаленной перспективе, когда все звезды «разбегутся», наша Земля будет миром, где отсутствует звездное небо.
Вращается ли Солнце
Вращение Солнца довольно трудно определить. Все зависит от того, о какой части Солнца мы ведем речь. Обескуражены? Эта проблема озадачивала астрономов в течение долгого времени. Давайте посмотрим на то как, изменяется вращение Солнца.
Данный график показывает зависимость изменения движения различных слоев Солнца с течением времени
Точке на солнечном экваторе требуется 24.47 дней, чтобы обернуться вокруг Солнца. Астрономы называют это звездным периодом вращения, это отличается от Синодального периода (время, нужное для пятна на Солнце, чтобы повернутся назад, лицом к Земле). Скорость вращения оси нашей звезды уменьшается с приближения к полюсам, поэтому звездный период вращения может занять до 38 дней для районов вокруг полюсов.
Скорость вращение различных слоев Солнца
Вращение Солнца можно заметить, наблюдая солнечные пятна. Все пятна перемещаются по его поверхности. Это является частью общего вращения Солнца вокруг собственной оси. Исследования показывают, что Солнце вращается дифференциально, а не как твердое тело. Это означает, что наша звезда вращается быстрее в экваторе и медленнее на своих полюсах. Юпитер и Сатурн тоже имеют дифференциальное вращение.
И так, астрономы начали измерять скорость оси вращения с произвольной позиции под 26 градусов на экваторе; это примерно та точка, где мы наблюдаем большинство солнечных пятен. На данный момент вращение на экваторе занимает 25.38 суток (это время необходимое для поворота и возврата на то же место в космосе).
Астрономы знают, что внутри Солнца вращение происходит иначе, чем на поверхности. Сначала вращаются внутренние районы, ядро и радиационные зоны. Затем начинают вращаться наружные слои и фотосфера.
Движение солнечного пятна
Солнечная система постоянно вращается вокруг центра Млечного Пути. Средняя скорость вращения нашей системы составляет 828000 км/ч. В этом случае нашему Солнцу понадобится 230 миллионов лет, для одного витка вокруг Млечного Пути. Млечный Путь считается галактикой спирального типа, состоящей из центральной выпуклости, четырех рукавов и ряда мелких сегментов. Солнце располагается рядом с рукавом Ориона, между рукавами Персея и Стрельца. Размер нашей галактики составляет сто тысяч световых лет, а мы находимся на удалении от центра на расстоянии 28 тысяч световых лет. Достаточно недавно было выдвинуто предположение, что наша галактика на самом деле является спиральной. Это означает, что вместо выпуклости газа и звезд в ядре галактики, там, находится скопление звезд, пересекающих центральную выпуклость.
Поэтому, если кто-то спрашивает, что такое вращение оси Солнца, спросите его: какой частью они интересуются.
Вращение Солнца вокруг своей оси
Известно, что планеты Солнечной системы, в том числе наша Земля, вращаются вокруг Солнца. А вот вращается ли само Солнце вокруг своей оси, и если это так, подчиняется ли вращение солнца тем же правилам, что и вращение меньших небесных тел?
За сколько дней Солнце делает оборот вокруг оси?
Ответ на первую часть вопроса утвердительный – Солнце действительно вращается вокруг собственной оси, причем один полный оборот оно совершает за 25 земный дней, при этом скорость вращения Солнца около 7200 км/час, что приблизительно в 4 раза больше скорости вращения Земли. Ответ на вторую часть заслуживает более детального рассмотрения.
Пятна на Солнце – именно благодаря им нам известна скорость вращения Солнца вокруг своей оси и текущий наклон оси вращения светила
Вращение Солнца вокруг своей оси не похоже на вращение твердого тела, экваториальные области Солнца совершают полный оборот быстрее, чем средние широты, о чем мы заключаем из того факта, что перемещения солнечных пятен вблизи экватора заметно опережает пятна, расположенные ближе к полюсам. Схожая картина наблюдается и у планет-газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн.
Определить направление оси вращения Солнца достаточно просто. Если бы эта ось была перпендикулярна к плоскости земной орбиты, то казалось бы, что солнечные пятна движутся по диску Солнца все время вдоль прямых линий.
На самом же деле по прямой они движутся только около 6-го июня и 6-го декабря. В остальное время они движутся по кривым, причем максимум кривизны наступает в промежуточные даты 7 марта и 8 сентября. Кривизна этих путей невелика, но при точном измерении видно, что ось Солнца составляет примерно 7° с перпендикуляром к плоскости орбиты Земли.
Таким образом, с июня по декабрь нам виден северный полюс Солнца, а в течение второй половины года — южный.
Таким образом, основные сведения о вращении нашей домашней звезды можно получить одним лишь визуальным осмотром, наблюдая группы солнечных пятен на её поверхности.
Солнце имеет форму шара или сплюснуто у полюсов?
Нам известно, что за счет вращения, Земля представляет собой не идеальный шар, а несколько “сплюснута” с полюсов. Ее полярный диаметр вследствие центробежной силы, развивающейся при вращении, на 43 км меньше экваториального. Можно ли наблюдать такой же эффект и на Солнце?
Вас может заинтересовать
На этот вопрос нелегко ответить, так как если Солнце и отклоняется от сферической формы, то отклонение это весьма незначительно. Вдобавок, засечь его чрезвычайно трудно.
Дело в том, что свет, идущий от нижнего края солнечного диска, должен пройти несколько большую толщу земной атмосферы, чем тот, который исходит от верхнего края. Это различие проходимого пути, как бы оно ни было мало, все же приводит к ошибкам, которые трудно учесть.
Наклон оси Солнца в разные времена года на Земле. Р-Р – ось вращения Солнца, N – «север» Солнца
Мы убеждены, что некоторое сплющивание солнца у полюсов должно иметь место, но для его определения придется искать новые методы наблюдений.
Экваториальный диаметр Солнца измерить гораздо проще, чем полярный. В полдень восточный и западный края Солнца находятся на одной и той же высоте над горизонтом. Следовательно, путь световых лучей через земную атмосферу, по существу, будет одинаков.
Наибольшую проблему оценки истинного диаметра солнца при наблюдении с Земли вызывает влияние земной атмосферы. Даже если атмосфера неподвижна, любая легкая дымка приводит к тому, что Солнце кажется большего размера, чем есть в действительности.
Этот эффект, известный под названием иррадиации, может привести к ошибке до 0,1%. При этом, учитывая, что диаметр Солнца составляет 109 диаметров Земли, ошибка будет исчисляться сотнями километров!