saules sistēmas uzbūve

KĀ RADUSIES SAULES SISTĒMA?

Saules sistēma ir izveidojusies aptuveni pirms 5 miljardiem gadu no auksta, blīva gāzu un putekļu mākoņa. No mākoņa centrālā sablīvējuma radās Saule, bet no pārējās daļas- disks. Diskā esošie putekļi sadalījās atsevišķos sablīvējumos, kas, pakāpeniski salīpot un saspiežoties, auga arvien lielāki, līdz no tiem izveidojās planētas. Zemē sākumā bija ugunīgs verdošu akmeņu un gāzu maisījums. Pakāpeniski tā atdzisa un virspusē izveidojās plāna garoza, kas ieslēdz sevī karstumu.

KAS IR SAULES SISTĒMA?

Saules sistēmu veido- Saule, deviņas dažāda lielumu lielās pl

l
lanētas un mazāki debess ķermeņi- asteroīdi, komētas un meteoroīdi. Saule ir Saules sistēmas lielākais ķermenis un atrodas tās centrā, bet pārējie debess ķermeņi riņķo ap sauli. Tos orbītās notur Saules gravitācijas spēks. Lielākai daļai planētu apkārt riņķo mazāki debess ķermeņi- pavadoņi. Iekšējā joslā atrodas Merkurs, Venera, Zeme un Marss, bet ārējā joslā atrodas Jupiters, Saturns, Urāns, Neptūns un Plūtons.

KAS IR SAULE?

Saule ļoti atšķiras no citiem Saules sistēmas ķermeņiem. Tā ir zemei tuvākā zvaigzne. Spoža tā ir tāpēc, ka atrodas daudz tu

u
uvāk nekā citas zvaigznes. Tomēr attālums līdz Saulei ir liels- aptuveni 150 miljoni kilometri un paiet 8 minūtes, kamēr tās stari sasniedz Zemi. Īstenībā daudzas citas zvaigznes ir karstākas un spožākas par Sauli, tikai tās atrodas ļoti tālu un tāpēc pie debess re
e
edzamas kā spoži punkti.

KAS IR PLANĒTAS?

Planētas ir lieli kosmiski objekti, kas riņķo ap zvaigzni. Ap mūsu zvaigzni – Sauli riņķo 9 planētas, kuras pēc uzbūves un fizikālajām īpašībām iedala divās grupās. Pie Zemes grupas planētām pieder Merkurs, Venera, Zeme, Marss. Tās ir nelielas planētas ar cietu virsmu. Pie milzu planētu grupas pieder Jupiters, Saturns, Urāns, Neptūns. Tās ir lielas planētas ar biezu un blīvu atmosfēru. Plūtons nepieder ne pie vienas no planētu grupām.

PLANĒTAS.

MERKURS

Pēc ārējā izskata planētas virsa ir ļoti līdzīga Mēness virsai. To klāj daudz krāteru, augstas kraujas un viens līdzenums – Svelmes jūra. Merkuram nav atmosfēras, tāpēc dienā planētas virsa spēcīgi sakarst, bet naktī stipri atdziest. Lai gan Merkurs ir Saulei tuvākā planēta, uz tā ir visaukstākās naktis Saules sistēmā. Savas ātrās or

r
rbitālās kustības dēļ nosaukta ātrā un viltīgā romiešu dieva Merkura vārdā.

VENĒRA

Tā ir Zemei tuvākā planēta, kas slēpjas aiz bieziem, baltiem mākoņiem. Sava izskata dēļ planēta nosaukta, no jūras putām piedzimušās, mīlestības dievietes Veneras vārdā. Venera ir dzīvībai naidīga planēta. To klāj indīgu gāzu mākoņi, kas ļoti labi atstaro Saules gaismu. Venēras virsa ir ārkārtīgi karsta un mākoņi tik biezi, ka cauri tiem nav saredzama Saule. Uz Venēras ir daudz plašu līdzenumu ar krāteriem, ielejām un kalnu apvidiem. Tur ir arī vu

u
ulkāni, kas var būt aktīvi.

ZEME

Tā ir unikāla planēta. Zemi aptver biezs gaisa slānis un 2/3 no virsas klāj ūdens, kas dod iespēju eksistēt dzīvībai. Visuma telpā nav zināma cita, Zemei līdzīga planēta, uz kuras ir novērojami tik krāšņi dabas skati, sastopami tik daudz dažādi dzīvnieki un augi, pastāv tik atšķirīgi laika un klimatiskie apstākļi. Mūsu planēta tāda ir vienīgā un, lai arī cilvēkiem tā šķiet milzīga, no kosmiskiem mērogiem tā ir mazs un trausls graudiņš milzīgajā Visumā.

MARSS

Marsu veido sarkanīgi ieži, tāpēc sarkanās krāsas dēļ senie astronomi to nosauca romiešu kara dieva vārdā. Planētas ziemeļu puslodi klāj līdzenumi, bet dienvidu puslodi – kalnu grēdas, sastopami arī meteorītu krāteri. Kādreiz uz Marsa ir darbojušies vulkāni un tecējušas upes. Planētai ir retināta atmosfēra, taču elpošanai tā nav piemērota, reizēm tajā novērojamas putekļu vētras. Marsa polus klāj ledus cepures, kas vasarā kūst un kļūst mazākas, bet ziemā – atkal lielākas.

JUPITERS

Tas sastāv galvenokārt no gāzēm un tikai centrālajā daļā lielā spiediena rezultātā izveidojies šķidrs kodols. Jupiteram nav cietas virsmas. Uz blīvās atmosfēras saskatāmas krāsainas mākoņu joslas un Sarkanais plankums – liels atmosfēras virpulis. Ekvatora plaknē no sīkām daļiņām ir izveidojies ļoti plāns un caurspīdīgs gredzens. Iespaidīgo izmēru dēļ tai piešķirts bargā romiešu dievu valdnieka Jupitera vārds.

SATURNS

Saturns ir ļoti līdzīgs Jupiteram. Gan planētas atmosfēra, gan dzīles tāpat sastāv galvenokārt no gāzēm. Atmosfēras mākoņu joslas daļēji sedz ledus kristālu dūmaka. Ap Saturnu ir milzīgi gredzeni, kas veidoti no miljoniem sīku iežu un ledus gabaliņiem. Gredzens sastāv no daudziem tūkstošiem atsevišķu gredzenu. Saturns ir pēdējā planēta, kuru pazina senatnē, tāpēc to nosauca romiešu dievu valdnieka tēva vārdā un tas bija laiks, kas visu aprij.

URĀNS

Tas izceļas ar īpatnēju kustību – pa savu orbītu planēta pārvietojas it kā ripodama uz sāniem. Urānu sedz blīva dūmaka, kas piešķir tam zilganzaļu krāsu un neļauj saskatīt detaļas uz planētas mākoņu virsas. Attālums no Saules ir tik liels, ka tur valda tumsa un sasalums. Planētu apņem deviņi gredzeni, taču tie ir ļoti šauri un grūti saskatāmi no Zemes. Planēta ir nosaukta grieķu dievu ciltstēva, debess valdnieka Urāna vārdā.

NEPTŪNS

Neptūns ir ļoti līdzīgs Urānam. Uz planētas saskatāmas vairākas gaišas un tumšas mākoņu svītras un Lielais Tumšais plankums – atmosfēras virpulis. Zem tā atrodas otrs, mazāks tumšs plankums. Plankumi nedaudz maina formu un novietojumu. Planētai arī ir 4 retināti putekļu gredzeni. Atmosfērā esošās gāzes tam piešķir zilo krāsu, tādēļ tas ir nosaukts romiešu jūras dieva Neptūna vārdā.

PLŪTONS

Plūtons ļoti lēni riņķo ap Sauli pa ļoti izstieptu orbītu, tāpēc dažbrīd tas atrodas tuvāk Saulei nekā Neptūns. Planētai, salīdzinājumā ar tās izmēriem, ir liels pavadonis. Plūtonam ir gaiša, sarkanīgi pelēcīga virsa, ko sedz ledus kristāliņi, to apņem ļoti retināta atmosfēra. Saule pie Plūtona debess izskatās kā spoža zvaigzne. Tās starojums tikpat kā nesilda planētas virsu. Planētai ir dots grieķu pazemes valstības dieva Plūtona vārds.

ASTEROĪDI

Tās ir mazās planētas. Lielākajai mazajai planētai – Cererai diametrs ir 1000 km, bet tipiska asteroīda diametrs ir 5 līdz 10 km. Visvairāk asteroīdu ir starp Marsa un Jupitera orbītām un tie koncentrējušies asteroīdu joslā, kurā riņķo aptuveni 100 tūkstoši dažāda diametra mazo planētu. Vairāk kā 6 tūkstošiem asteroīdu precīzi noteiktas orbītas un piešķirti nosaukumi.

KOMĒTAS

Komētas ir “astes zvaigznes”, kas tāpat kā citi Saules sistēmas ķermeņi riņķo ap Sauli. Komētu orbītas ir ļoti izstieptas un tās mainās planētu gravitācijas ietekmē. Pēc apriņķojuma ilguma iedala īsperioda un ilgperioda komētās. Īsperioda komētas bieži atgriežas pie Saules, bet ilgperioda komētas nonāk Saules tuvumā vienu reizi ļoti ilgā laika posmā. Daudzu komētu parādīšanās nav iepriekš paredzama tāpēc, atklājot jaunu komētu, nosauc to atklājēja vārdā.

METEROĪDI

Starpplanētu telpā atrodas neliels daudzums putekļu, akmentiņu, ledus gabalu un citu kosmiskās vielas fragmentu, kas riņķo apkārt Saulei. Tos sauc par meteorīdiem. Meteorīdu izmēri mērāmi milimetros, bet vēl retāk ir lielāki ķermeņi, kuru diametrs ir no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem. Tie var lidot kosmosā miljoniem gadu ilgi, līdz to ceļš krustojas ar Zemi. Tad notiek sadursme un meteorīds ar lielu ātrumu ietriecas Zemes atmosfērā.

SAULES UZBŪVE.

Saule ir zvaigzne- milzīga, kvēlojoša gāzu lode, kuras diametrs ir 1,4 miljoni kilometru. Tā ir ļoti karsta- Saules virsmas temperatūra ir 5800 grādu pēc Kelvina skalas (K), bet tās centrā temperatūra pārsniedz desmit miljonus grādu. Šādā temperatūrā gāze ir jonizēta, tātad tā atrodas plazmas stāvoklī. Atbilstoši augstajai temperatūrai, Saules iekšienē ir arī augsts gāzes spiediens. Gāzes spiediens tiecas Sauli izplest, taču Saule saglabā līdzsvaru, jo gravitācijas spēks savukārt tiecas Sauli saspiest. Saule sastāv no ūdeņraža, hēlija un citu ķīmisko elementu maisījuma.

Saules disks ar plankumiem.

Matemātiski modelējot Saules uzbūvi, ir noskaidrots, ka Saule sastāv no vairākām zonām. Saules centrā atrodas kodolreakciju zona, kurā notiek kodoltermiskās reakcijas, konkrēti, protonu-protonu cikls, kurās ūdeņradis pārvēršas hēlijā un atbrīvojas milzīgs enerģijas daudzums, galvenokārt gamma starojuma veidā. Tālāk seko starojuma pārneses zona, kurā starojums tiek daudzkārt absorbēts un atkal izstarots. Starojuma enerģija pakāpeniski samazinās. Virzienā uz ārpusi samazinās arī temperatūra un spiediens. Gāze kļūst necaurspīdīgāka un nespēj pārvadīt visu no iekšienes nākošo enerģijas plūsmu, tādēļ virs starojuma pārneses zonas atrodas konvektīvā zona, kurā notiek intensīva Saules vielas sajaukšanās. Šeit karstā gāze ceļas augšup, izstarojot atdod enerģiju, tad atdziest un virzās atkal lejup.

Saules uzbūves shēma.

Saules redzamo virsmu, no kuras nāk gaisma, siltums (infrasarkanais starojums) un ultravioletais starojums, sauc par fotosfēru. Fotosfēra ir plāns slānis, kas sastāv no rīsu graudiem līdzīgiem gāzes mutuļiem – granulām. Granulācija atspoguļo uz Saules virsmas konvekcijas procesus, kuri notiek tās dzīlēs. Fotosfēru pieskaita pie Saules atmosfēras. Nākošais Saules atmosfēras slānis ir hromosfēra, kuru veido retinātas gāzes. Hromosfēra plešas aptuveni 10 tūkstošu kilometru augstumā. Tās apakšdaļā ir viszemākā temperatūra, kāda pastāv uz Saules – aptuveni 4500 K. Hromosfēras augšdaļa sastāv no atsevišķiem karstas gāzes stabiem – spīkulām. Pilna Saules aptumsuma laikā hromosfēra redzama kā rožains aplis apkārt Saules diskam.

Kodols 140000 Apgabals ap Saules centru, kurā kodoltermisko reakciju rezultātā izdalās enerģija

Starojuma pārneses 420000 Zona, kurā enerģijas pārnesi nodrošina elektromagnētiskā starojuma daudzkārtīga absorbcija un izstarošana

Konvektīvā zona 140000 Zona, kurā enerģijas pārnesi nodrošina plazmas konvekcija

Fotosfēra 300 Dziļākie un blīvākie Saules atmosfēras slāņi, kas emitē lielāko daļu tās izstarotās enerģijas

Hromosfēra 10000 Saules atmosfēras slānis, kas atrodas virs fotosfēras

Saules vainags ~700000 Ārējais Saules atmosfēras slānis, kas stiepjas vairāku Saules diametru attālumā no tās un izkliedējas starpplanētu telpā

Saules atmosfēras ārējais slānis ir Saules vainags. Tas ir ļoti retināts un sastāv no lādētām daļiņām – joniem un elektroniem. Vainagam ir starveida struktūra un Saules aptumsuma laikā tas redzams kā sudrabains spīdums visapkārt Saulei. Vainaga temperatūra sasniedz 1,5 miljonus K un tas izstaro rentgenstarojumu. Tik augstu temperatūru vainagā uztur enerģija, kas nāk no Saules atmosfēras apakšējiem slāņiem. Saules vainaga ārējā daļa izplešas un izklīst apkārtējā kosmiskajā telpā, radot Saules vēju.

PROCESI UZ SAULES

Dažviet fotosfērā redzami tumšāki apgabali – Saules plankumi, kuru temperatūra ir zemāka nekā apkārtējai Saules virsmai – aptuveni 4500 K. Plankumos ir spēcīgs magnētiskais lauks, kas kavē konvekciju, tāpēc no Saules iekšienes nākošā enerģijas plūsma samazinās un attiecīgais virsmas apgabals atdziest. Lieliem plankumiem ir tumša ēna un gaišāka pusēna ar šķiedrainu struktūru. Mazākajiem plankumiem – porām pusēnas nav. Tipiska plankuma izmēri ir 35 tūkstoši kilometru, kas trīskārt pārsniedz Zemes izmērus, bet pašu lielāko plankumu diametrs sasniedz 100 tūkstošus kilometru! Saules plankumi pastāv no pāris dienām līdz vairākiem mēnešiem ilgi. Tie veido Saules plankumu grupas, kurās parasti ir divi galvenie plankumi un vairāki mazāki plankumi. Plankumu grupas veidojas, attīstās un sabrūk. To izskats dienu no dienas mainās. Saulei griežoties, vieni plankumi pazūd aiz diska malas, bet to vietā parādās atkal citi. Plankumu tuvumā, bet reizumis arī atsevišķi redzami gaišāki veidojumi – fotosfēras lāpas. Lāpas ir labāk saskatāmas Saules diska malās. To temperatūra ir ap 300 grādu augstāka nekā fotosfēras temperatūra.

Saules plankums.

Saules hromosfērā laiku pa laikam notiek Saules uzliesmojumi. Tie skar nelielu Saules virsmas apgabalu, bet tajos atbrīvojas liela enerģija. Uzliesmojums strauji attīstās dažu minūšu laikā un aptuveni pēc stundas nodziest. Tā enerģijas avots ir spēcīgais un pēc formas sarežģītais Saules magnētiskais lauks. Uzliesmojumā rodas intensīvs rentgenstarojums, ultravioletais starojums un radio starojums. Paši spēcīgākie uzliesmojumi izstaro arī redzamo gaismu. No uzliesmojuma rajona tiek izsviesta elementārdaļiņu plūsma – Saules kosmiskais starojums.

Saules uzliesmojums.

Saules vainagā novērojami relatīvi blīvi un auksti gāzu mākoņi – protuberances, kas veido lielus lokus. To formu nosaka Saules magnētiskā lauka struktūra attiecīgajā atmosfēras apgabalā. Protuberances ir paši lielākie Saules atmosfēras veidojumi, kuru garums sasniedz pat 200 tūkstošus kilometru. To pamatne atrodas hromosfērā, bet virsotne paceļas līdz 30 tūkstošu kilometru augstumā. Protuberanču vidējā temperatūra ir 10000 K. Izšķir mierīgās protuberances un aktīvās protuberances. Mierīgās protuberances var pastāvēt mēnešiem ilgi, bet aktīvās protuberances attīstās un izzūd dažu dienu laikā. Tajās notiek strauja gāzes kustība.

Lielas protuberances attīstība (no kreisās uz labo un no augšas uz leju).

Visi minētie procesi norisinās Saules aktīvajos apgabalos, ko veido liela plankumu grupa un fotosfēras lāpas. Aktīvā apgabala pamatne atrodas fotosfērā, bet tā augšdaļa iestiepjas tālu hromosfērā un vainagā. Aktīvā apgabala rajonā ir palielināts hromosfēras spīkulu daudzums, bet vainagā parasti veidojas protuberance. Ar aktīvajiem apgabaliem saistīti arī Saules uzliesmojumi.

IZMANTOTĀS LITERATŪRAS SARAKSTS

• Ilgonis Vilks- „Astronomija vidusskolai”

• http://lv.wikipedia.org/wiki/Saule

• Fizika 9. klasei

Leave a Comment