Istraujemo zvijezde

Istraujemo zvijezdeZVIJEZDE . SUNCE .1Bavimo se astronomijom- Svemir je ispunjen bogatim sadrajem. Najblia zvijezda Sunce, daje nam toplinu i svjetlost.- Zraenje zvijezda rastavljeno u spektar otkriva kemijski sastav i visoku temperature zvijezda.- Zvijezde svih boja i veliina nastaju iz maglica i razvijaju se troei svoje zalihe, sve zvijezde stare, a neke nestaju u prasku eksplozije.- Galaksija ima raznih vrsta, meu njima ima i neobinih kao to su radio-galaksije i kvazari.

2

RADIO GALAKSIJE3

KVAZARI-vangalaktiki objekti koji vizualno izgledaju kao zvijezde , ali emitiraju mnogo vie energije od stotine galaksija zajedno . Nalaze se na ogromnim udaljenostima .

4U antici zvijezde su bile zamiljene pribodene za kruti nebeski svod postavljen iza Saturna, a Zemlja je bila u sreditu malog svijeta.

Otkada se prilo mjerenjima svemir je narastao. Veliina koju ono obasjava, brzina kojom se svjetlost iri, prikazuje drukiji, vei svemir.5

SUNCE JE ZVIJEZDASunce svake sekunde izrai energiju od 41026 J tj . snaga zraenja Sunca je 41026 W . Sunce je prosjena je zvijezda, 109 puta je vea od Zemlje s temperaturom na povrini od 5500 0C , a svjetlost do Zemlje dolazi za 8 minuta.6

7

SUNCEZvijezdaUdaljenost od Zemlje: 147,1 milijun km 1 AJPromjer: 109 ZemljinihMasa: 332,000 ZemljinihStarost: 4,6 mlrd godina polovica ivotnog vijekaSastav vanjskih slojeva Sunca: 73% vodik , 25% helij i 2% drugih elemenataNuklearnim reakcijama u jezgri stvara se helij, pozitroni, neutrini, toplina i svjetlost Fuzija vodika u helij pri emu se svake sekunde oslobodi energija dovoljna ovjeanstvu za vie od 1000 godina

Fotonu svjetlosti treba 30000 godina da iz jezgre stigne na povrinu Sunca, a samo 8,3 minute da stigne na Zemlju

Diferencijska rotacija Sunca Na ekvatoru se okrene svakih 25.4 dana Na polovima se okrene svakih 35 dana

Temperatura jezgre: 15 milijuna K

81. Jezgra2. Radijacijska zona3. Konvekcijska zona4. Fotosfera5. Kromosfera6. Prijelazna zona7. Korona8. Sunev vjetarSTRUKTURA SUNCA

ProminencijaVjetarPjege9Kako je sunce izgraeno ?Sunce je kugla od jako vrueg plina koji gravitacijska privlana sila dri na okupu. Vidljivi slojevi Sunca ine njegovu atmosferu. Nii dio Suneve atmosfere je fotosfera (svjetlosna sfera) iz koje dolazi zraenje. Fotosfera je debela svega nekoliko stotina kilometara. U njoj se zapaaju Suneve pjege.10

11Suneve pjegeMjesta na Sunevoj povrini koja su tamnija i hladnija u odnosu na itavu fotosferu zovemo SUNEVE PJEGEPrvi su ih opazili kineski astronomi prije 2 000 god. vjerujui da su u atmosferi - Galileo Galilei je 1609. prvi spoznao kako nastaju i da se nalaze na Sunevoj povrini

12

Snimka Sunca u rendgenskoj svjetlosti oslikava visoke dijelove Suneve atmosfere, kromosferu (sfera boja), debljine 15000 km, te koronu (kruna).Na veim je visinama plin veoma rijedak. Zato se korona najbolje vidi tek u vrijeme pomrine.13

KROMOSFERA14POJAVE NA POVRINI I DUBINI SUNCAU dubinu Sunca ne vidimo , no otuda struji snana energija i zagrijava itavo Sunce .Energija (toplina) se iz unutranjosti Sunca se zbog velike gustoe Suneve tvari rasprostire sporo. Treba proi oko milijun godina . Iz zone nuklearnih reakcija energija se prenosi putem zraenja ( rendgensko , ultraljubiasto , vidljivo ) . Blizu povrini Sunca energiju prenose vrui plinoviti mjehuri .Na povrini Sunca Suneva tvar vrije , mijea se .

15Pojave na povrini i u dubini Sunca

16

17

FOTOSFERA18

19Suneva dva lica

"mirno" Sunce"aktivno" SunceSuneve pjege i prominencije

Zvjezdarnica Zagreb - 7. oujka 2011.bijela svjetlostH - alfa filtar (656,28 nm)- propusnost 0,05 nm

p V = N k Tizobarni proces : pk = pp = pkorona : p V = Nk k Tkprominencija : p V = Np k TpNp k Tp = Nk k TkTp = Nk Tk / NpTemperatura prominencije

Opasno lice Sunca u ekstremno ultraljubiastom zraenju"Bljeskovi" EUV i X-zraenjadolaze do Zemlje za 8 minutauzrokovajui dodatnu ionizaciju

mikrovalno zraenjezastoj GPS prijemnika

"zasljepljenje" instrumenatanor. na satelitu SOHO 23Koronografumjetna potpuna pomrina Sunca

CME ( CORONAL MASS EJECTIOM)

CME i koronine upljine

1000 4000 km/s masa do 100.106 tenergija 1026 JUestalost 0,5 5 po danu

koronine upljine podruja male gustoe - otvorene silnice magnetskog poljaspora komponenta Suneva vjetra 400 km/s brza komponenta Sunevog vjetra 750 km/s (vea temperatura, manja gustoa)Koronini izbaaji plazme velike energijeCME - protoni i magnetsko polje dolaze za dan- dva do Zemlje promjene magn. polja i druge posljedice

ne dolaze svi do ZemljeSOHOL127Utjecaj Suneve aktivnosti na stanje heliosfere

zraenje + magnetsko polje + estice (kozmiko zraenje)

(Suneva) heliosfera

Utjecaj na cijeli Sunev sustav - helisoferuPraenje Suneve aktivnostiUoavanje Sunevih pjega - drevni Kinezizapisi o intenzitetu polarne svjetlosti - posredni pokazateljsustavna opaanja od upotrebe teleskopa, dopllergram, magnetogram, koronografsuvremena opaanja - iri spektar zraenja, sateliti, helioseizmologija..Danas - sustavna praenja sa zemaljskim i svemirskim teleskopima i instrumentima. Izrada crtea (snimaka) fotosfere

Datum i vrijeme opaanja Opaaki uvjeti - vidljivost... Fiziki elementi (godinjak) Broj grupa, zasebnih pjega (Wolfov broj) Oznaavanje grupa pjega i tipova po Zrichkoj klasifikaciji Dnevni hod

Pojave na povrini i u dubini SuncaSuneve pjege ukazuju na aktivnost Sunca, oko pjega se prostiru svjetlije plohe vie temperature - baklje.Iz pjega izviru snana magnetska polja, iz tih polja struje ionizirani plinovi. Najbre izbaene estice se nazivaju Suneve kozmike zrake, one stvaraju u Zemljinoj atmosferi pojavu polarne svjetlosti.31

Iznad fotosfere diu se bodlje spikule te prominencije (protuberancije).Prominencija ima raznih petljastih, eruptivnih, mirnih. Po Sunevu krugu pruaju se u obliku tamnih traka (filamenti), a izvan ruba viaju se nalik velikim vodoskocima.Koronine kodenzacije su oblaci visokotemperaturnog plina u koroni (1 10 mil. 0C ) najbolje se vide u rengenskoj svjetlosti, iz dijelova korone struji Sunev vjetar.32

GranuleSuneve pjege33

Sunevo magnetsko poljeSunevo magnetsko polje je priblino dipolno, sa silnicama koje izlaze iz jedne, a ulaze u drugu hemisferu, ali zbog diferencijalne rotacije, silnice magnetskog polja se izoblie.

Sunce ne rotira poput krutog tijela, ve ekvatorska podruja imaju veu kutnu brzinu, a polarna manju.Magnetsko polje je uzrok Sunevih pjega!

Kada jakost magnetskog polja postane vea od kritine, magnetsko polje postaje nestabilno i njegovi dijelovi poinju izranjati na povrinu. Na tim mjestima nastaju bipolarne grupe Sunevih pjega:sve grupe na jednoj hemisferi (polovici Sunca) imaju isto ustrojstvonpr. zapadni dio (tzv. pjege vodilje) pokazuje sjeverni magnetski polaritet (silnice izlaze iz Sunca), a istoni dio (pjege pratilje) juni polaritet (silnice ulaze u Sunce). U isto vrijeme, na suprotnoj hemisferi vodilje su junog polariteta, a pratilje sjevernog.Prominencije

37Prominencije

38

39Rotacija SuncaKao i svako drugo nebesko tijelo, Sunce se okree oko svoje osi. Najprije se okrenu ekvartorski krajevi za 25 dana (sideriki), a 27 dana (sinodiki)polarnim krajevima za jedan okret treba do 30 dana (sideriki) i 32 (sinodiki).40Sunce - podatciPromjer Sunca iznosi 1 400 000 km, odnosno 109 puta vie od Zemljina promjera. Sunev promjer vidimo pod kutom od 0,5 stupnjeva njegov prividni promjer ( i Mjesec ima takav prividni promjer ! ).Masa Sunca je 333000 puta vea o Zemljine , a 750 puta vea od mase svih planeta .Akceleracija sile tee je oko 28 puta vea nego na Zemlji .Prosjena gustoa Sunca je neto vea od vode 1.4 puta. Izvanjski slojevi su rjei od Zemljine atmosfere, no s dubinom im raste gustoa.

41

42Pojave na Suncu nisu uvijek jednako este . Brojnost pjega i drugih pojava se jako mijenja . Suneva aktivnost se odvija u 11-godinjim ciklusima .

Ciklusi SUNEVE AKTIVNOSTI43Aktivnost Sunca se odreuje Wolfovim brojem po formuli :R = 10g + f

R- Wolfov brojg- broj grupa pjegaf- ukupan broj pjega

Napomena : Samo jedna usamljena pjega negdje na Suncu se rauna kao jedna grupa pjega .

Primjer :g = 4 , f = 23R = ?R = 10g + f = 104 + 23 = 63 .44

U trenutku kad je nacrtana ova slika meunarodni Wolfov boj je bio R = 98.a) Koliki je broj pjega na crteu ?b) Koliki je broj grupa pjega ?c) Odredite opaaki Wolfov broj ( R0) ?d) Odredite opaaku konstantu k .

Odgovori : a) 13 , b) 6 , c) R0 = 10g + f = 73 , d) k= R/R0 = 98/73 = 1,34.

Zadatak

Ciklus Suneve aktivnosti Vremenski period u kojem Sunevo magnetsko polje od mirnog postane vrlo dinamino traje otprilike 11 godina i pratiti ga pomou broja Sunevih pjega ve puno stoljea.

Sunev maksimum (oko 3 godine)

Yohkoh/SXTrazvoj Suneve aktivnostiod minimuma do maksimuma

koronine upljine

- za maksimumau niim heliografskim irinama

47Apsorpcijski spektar Sunca

Ionizirani plinIonizirani plin je plin koji se sastoji od ioniziranih atoma (atomi kojim imaju manjak ili viak elektrona).Sunce je graeno od 75% vodika i 29% helija.Plin vodik ine 1 proton i 1 elektron koji ga ine neutralnim, ali ako se izbije elektron vodik postaje pozitivno nabijen.Ionizirani plin se jo naziva plazma ( 4 agregatno stanje ) .49

HI- neutralni atom vodikaHII ionizirani atom vodikaHeI neutralni atom helijaHeII- jedanput ionizirani atom helijaHeIII dva puta ionizirani atom helijaIonizirani plin50Ion je toliko pozitivan koliko koliko elektrona izae iz atoma.Atomi drugih elemenata imaju sloeniju jezgru i elektronski omota , pa je potrebno privesti drugaiju energiju, a u plinovima energija je usredotoena brzinom gibanja estica (temperatura).Pa pri njihovim sudarima dolazi do ionizacije.51Ionizirani atomi su manji od neutralnih, pa se time postie vea gustoa. Na taj nain su izgraeni bijeli patuljci koji dostiu gustou milijun puta viu od vode.Neutronska zvijeze (pulsari) jo su manji od bijelih patuljaka, jer se sastoje od neutrona koji su gusto zbijeni. Gustoa im je vea od gustoe Zemlje oko 1012 puta .Gustoa i veliina zvijezde ovisi u kakvom je stanju njihova tvar, odnosno njihovi atomi.52Gustoa tvari

53Razmotri :

1. to je izvor Suneve energije i kako se ona prenosi kroz Sunce ?2. Koje se pojave zbivaju u fotosferi i iznad nje ?

54