Oamenii au înțeles cu mult timp în urmă că fără Soare viața pe Pământ nu ar exista, pentru că el era înălțat, era venerat și, când sărbătoreau ziua Soarelui, făceau adesea sacrificii umane. L-au urmărit și, creând observatoare, au rezolvat întrebări atât de simple la prima vedere despre motivul pentru care Soarele strălucește în timpul zilei, care este natura inerentă a luminii, când apune Soarele, unde răsare, ce obiecte sunt în jurul Soarelui și și-au planificat activitățile pe baza datelor obținute.

Oamenii de știință nu aveau idee că pe singura stea din sistemul solar există anotimpuri foarte asemănătoare cu „sezonul ploios” și „sezonul uscat”. Activitatea Soarelui crește alternativ în emisfera nordică și sudică, durează unsprezece luni și scade în aceeași perioadă de timp. Odată cu ciclul de unsprezece ani al activității sale, viața pământenilor depinde în mod direct, deoarece în acest moment sunt emise câmpuri magnetice puternice din intestinele stelei, provocând perturbări solare periculoase pentru planetă.

Unii ar putea fi surprinși să afle că Soarele nu este o planetă. Soarele este o minge uriașă, luminoasă de gaze, în interiorul căreia au loc constant reacții termonucleare, eliberând energie care dă lumină și căldură. Este interesant că o astfel de stea nu există în sistemul solar și, prin urmare, atrage spre sine toate obiectele mai mici care se află în zona gravitațională a acesteia, drept urmare ele încep să se rotească în jurul Soarelui de-a lungul unei traiectorii.

Desigur, în spațiu, Sistemul Solar nu este situat pe cont propriu, ci face parte din Calea Lactee, o galaxie care este un sistem stelar uriaș. Soarele este separat de centrul Căii Lactee cu 26 de mii de ani lumină, astfel încât mișcarea Soarelui în jurul său este de o revoluție la fiecare 200 de milioane de ani. Dar steaua se rotește în jurul axei sale într-o lună - și chiar și atunci, aceste date sunt aproximative: este o minge de plasmă, ale cărei componente se rotesc cu viteze diferite și, prin urmare, este dificil de spus cu exactitate cât timp durează pentru un rotatie completa. Deci, de exemplu, în regiunea ecuatorului acest lucru se întâmplă în 25 de zile, la poli - încă 11 zile.

Dintre toate stelele cunoscute astăzi, Soarele nostru se află pe locul al patrulea în ceea ce privește luminozitatea (atunci când o stea prezintă activitate solară, strălucește mai mult decât atunci când se stinge). În sine, această bilă gazoasă uriașă este albă, dar datorită faptului că atmosfera noastră absoarbe unde cu spectru scurt și raza Soarelui de la suprafața Pământului este împrăștiată, lumina Soarelui devine gălbuie, iar culoarea albă poate fi văzută doar într-o zi senină și frumoasă pe fundalul cerului albastru

Fiind singura stea din Sistemul Solar, Soarele este și singura sursă de lumină (fără a număra stelele foarte îndepărtate). În ciuda faptului că Soarele și Luna sunt cele mai mari și mai strălucitoare obiecte de pe cerul planetei noastre, diferența dintre ele este uriașă. În timp ce Soarele însuși emite lumină, satelitul Pământului, fiind un obiect complet întunecat, îl reflectă pur și simplu (putem spune că vedem Soarele și noaptea când Luna iluminată de acesta se află pe cer).

Soarele strălucea - o stea tânără, vârsta ei, potrivit oamenilor de știință, este de peste patru miliarde și jumătate de ani. Prin urmare, se referă la o stea de a treia generație, care s-a format din rămășițele stelelor existente anterior. Este considerat pe drept cel mai mare obiect din sistemul solar, deoarece greutatea sa este de 743 de ori mai mare decât masa tuturor planetelor care se învârt în jurul Soarelui (planeta noastră este de 333 de mii de ori mai ușoară decât Soarele și de 109 de ori mai mică decât acesta).

Atmosfera Soarelui

Deoarece temperatura straturilor superioare ale Soarelui depășește 6 mii de grade Celsius, nu este un corp solid: la o temperatură atât de ridicată, orice piatră sau metal se transformă în gaz. Oamenii de știință au ajuns recent la astfel de concluzii, deoarece anterior astronomii sugerau că lumina și căldura emise de o stea sunt rezultatul arderii.

Cu cât astronomii au observat mai mult Soarele, cu atât a devenit mai clar: suprafața sa a fost încălzită la limită de câteva miliarde de ani și nimic nu poate arde atât de mult. Conform uneia dintre ipotezele moderne, în interiorul Soarelui au loc aceleași procese ca într-o bombă atomică - materia este transformată în energie, iar ca urmare a reacțiilor termonucleare, hidrogenul (ponderea sa în compoziția stelei este de aproximativ 73,5%). se transformă în heliu (aproape 25%) .

Zvonurile că Soarele de pe Pământ se va stinge mai devreme sau mai târziu nu sunt lipsite de temei: cantitatea de hidrogen din nucleu nu este nelimitată. Pe măsură ce arde, stratul exterior al stelei se va extinde, în timp ce miezul, dimpotrivă, se va micșora, drept urmare viața Soarelui se va termina și se va transforma într-o nebuloasă. Acest proces nu va începe curând. Potrivit oamenilor de știință, acest lucru se va întâmpla nu mai devreme de cinci până la șase miliarde de ani.

În ceea ce privește structura internă, întrucât o stea este o bilă gazoasă, singurul lucru pe care îl are în comun cu o planetă este prezența unui nucleu.

Miez

Aici au loc toate reacțiile termonucleare, generând căldură și energie, care, ocolind toate straturile ulterioare ale Soarelui, îl lasă sub formă de lumină solară și energie cinetică. Miezul solar se extinde din centrul Soarelui pe o distanta de 173.000 km (aproximativ 0,2 raze solare). Interesant este că în miez steaua se rotește în jurul axei sale mult mai repede decât în ​​straturile superioare.

Zona de transfer radiativ

Fotonii care părăsesc nucleul în zona de transfer radiativ se ciocnesc cu particulele de plasmă (gaz ionizat format din atomi neutri și particule încărcate, ioni și electroni) și schimbă energie cu acestea. Există atât de multe ciocniri încât uneori este nevoie de aproximativ un milion de ani pentru ca un foton să treacă prin acest strat, și asta în ciuda faptului că densitatea plasmei și temperatura acesteia la limita exterioară scad.

Tahoclină

Între zona de transfer radiativ și zona convectivă există un strat foarte subțire unde are loc formarea unui câmp magnetic - liniile câmpului electromagnetic sunt întinse de fluxurile de plasmă, crescând intensitatea acestuia. Există toate motivele să credem că aici plasma își schimbă semnificativ structura.

Zona convectivă

În apropierea suprafeței solare, temperatura și densitatea materiei devin insuficiente pentru ca energia solară să fie transferată doar prin reradiere. Prin urmare, aici plasma începe să se rotească, formând vârtejuri, transferând energie la suprafață, în timp ce cu cât este mai aproape de marginea exterioară a zonei, cu atât se răcește mai mult, iar densitatea gazului scade. În același timp, particulele fotosferei situate deasupra acesteia, răcite la suprafață, intră în zona convectivă.

Fotosferă

Fotosfera este cea mai strălucitoare parte a Soarelui care poate fi văzută de pe Pământ sub forma suprafeței solare (se numește așa convențional, deoarece un corp format din gaz nu are suprafață, deci este clasificat ca parte a atmosferei ).

În comparație cu raza stelei (700 mii km), fotosfera este un strat foarte subțire cu o grosime de 100 până la 400 km.

Aici, în timpul activității solare, se eliberează energie luminoasă, cinetică și termică. Deoarece temperatura plasmei din fotosferă este mai scăzută decât în ​​alte locuri și există o radiație magnetică puternică, în ea se formează pete solare, dând naștere binecunoscutului fenomen de erupții solare.

Deși erupțiile solare nu durează mult, în această perioadă este eliberată o cantitate extrem de mare de energie. Și se manifestă sub formă de particule încărcate, radiații ultraviolete, optice, cu raze X sau gamma, precum și curenți de plasmă (pe planeta noastră provoacă furtuni magnetice care afectează negativ sănătatea umană).

Gazul din această parte a stelei este relativ subțire și se rotește foarte neuniform: rotația sa în regiunea ecuatorului este de 24 de zile, la poli - treizeci. În straturile superioare ale fotosferei se înregistrează temperaturi minime, datorită cărora din 10 mii de atomi de hidrogen doar unul are un ion încărcat (în ciuda acestui fapt, chiar și în această regiune plasma este destul de ionizată).

Cromosferă

Cromosfera este învelișul superior al Soarelui, cu o grosime de 2 mii km. În acest strat, temperatura crește brusc, iar hidrogenul și alte substanțe încep să ionizeze activ. Densitatea acestei părți a Soarelui este de obicei scăzută și, prin urmare, este dificil de distins de Pământ și poate fi văzută doar în cazul unei eclipse de soare, când Luna acoperă stratul mai luminos al fotosferei (cromosfera strălucește roșu în acest moment).

coroană

Corona este ultima înveliș exterioară, foarte fierbinte a Soarelui, care este vizibilă de pe planeta noastră în timpul unei eclipse totale de soare: seamănă cu un halou radiant. Alteori este imposibil de văzut din cauza densității și luminozității foarte scăzute.

Se compune din proeminențe, fântâni de gaz fierbinte de până la 40 de mii de km înălțime și erupții energetice care merg în spațiu cu mare viteză, formând vântul solar, format dintr-un flux de particule încărcate. Este interesant că multe fenomene naturale ale planetei noastre, de exemplu, aurora boreală, sunt asociate cu vântul solar. Trebuie remarcat faptul că vântul solar în sine este extrem de periculos, iar dacă planeta noastră nu ar fi protejată de atmosferă, ar distruge toate ființele vii.

Anul Pământului

Planeta noastră se mișcă în jurul Soarelui cu o viteză de aproximativ 30 km/s, iar perioada revoluției sale complete este egală cu un an (lungimea orbitei este de peste 930 de milioane de km). În punctul în care discul solar este cel mai aproape de Pământ, planeta noastră este separată de stea cu 147 milioane km, iar în punctul cel mai îndepărtat - 152 milioane km.

„Mișcarea Soarelui” vizibilă de pe Pământ se schimbă pe parcursul întregului an, iar traiectoria sa seamănă cu o cifră opt, întinsă de-a lungul axei Pământului de la nord la sud, cu o pantă de patruzeci și șapte de grade.

Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că unghiul de abatere al axei Pământului față de perpendiculara pe planul orbital este de aproximativ 23,5 grade și, deoarece planeta noastră se învârte în jurul Soarelui, razele Soarelui își schimbă unghiul în fiecare zi și oră (fără a număra ecuator, unde ziua este egală cu noaptea).cade în același punct.

Vara, în emisfera nordică, planeta noastră este înclinată spre Soare și, prin urmare, razele Soarelui luminează cât mai intens suprafața pământului. Dar în timpul iernii, deoarece traseul discului solar pe cer este foarte scăzut, raza soarelui cade pe planeta noastră într-un unghi mai abrupt și, prin urmare, pământul se încălzește slab.

Temperatura medie se stabilește la sosirea toamnei sau primăverii și Soarele este situat la aceeași distanță în raport cu polii. În acest moment, nopțile și zilele au aproximativ aceeași lungime - iar pe Pământ se creează condiții climatice, care reprezintă o etapă de tranziție între iarnă și vară.

Astfel de schimbări încep să aibă loc iarna, după solstițiul de iarnă, când traiectoria Soarelui pe cer se schimbă și începe să răsară.

Prin urmare, când vine primăvara, Soarele se apropie de echinocțiul de primăvară, lungimea zilei și a nopții devine aceeași. Vara, 21 iunie, ziua solstițiului de vară, discul solar atinge cel mai înalt punct deasupra orizontului.

Ziua Pamantului

Dacă privești cerul din punctul de vedere al unui pământean în căutarea unui răspuns la întrebarea de ce strălucește Soarele în timpul zilei și unde răsare, atunci poți fi în curând convins că Soarele răsare în est și decorul lui se vede în vest.

Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că planeta noastră nu numai că se mișcă în jurul Soarelui, ci se rotește și în jurul axei sale, făcând o revoluție completă în 24 de ore. Dacă priviți Pământul din spațiu, puteți vedea că acesta, la fel ca majoritatea planetelor Soarelui, se întoarce în sens invers acelor de ceasornic, de la vest la est. Stând pe Pământ și observând unde apare Soarele dimineața, totul este văzut într-o imagine în oglindă și, prin urmare, Soarele răsare în est.

În același timp, se observă o imagine interesantă: o persoană, observând unde se află Soarele, stând într-un punct, se mișcă împreună cu Pământul în direcția estică. În același timp, părți ale planetei care sunt situate pe partea vestică, una după alta, încep treptat să fie iluminate de lumina Soarelui. Asa de. de exemplu, răsăritul de pe coasta de est a Statelor Unite poate fi văzut cu trei ore mai devreme înainte ca soarele să răsară pe coasta de vest.

Soarele în Viața Pământului

Soarele și Pământul sunt atât de legate între ele încât rolul celei mai mari stele de pe cer cu greu poate fi supraestimat. În primul rând, planeta noastră s-a format în jurul Soarelui și a apărut viața. De asemenea, energia Soarelui încălzește Pământul, raza Soarelui îl luminează, formând un climat, răcindu-l noaptea, iar după ce răsare Soarele îl încălzește din nou. Ce să spun, chiar și aerul cu ajutorul lui a dobândit proprietățile necesare vieții (dacă nu era o rază a Soarelui, ar fi fost un ocean lichid de azot care înconjoară blocurile de gheață și pământul înghețat).

Soarele și Luna, fiind cele mai mari obiecte de pe cer, interacționând activ între ele, nu numai că luminează Pământul, ci și influențează direct mișcarea planetei noastre - un exemplu izbitor al acestei acțiuni este fluxul și refluxul mareelor. Sunt influențați de Lună, Soarele joacă un rol secundar în acest proces, dar nici nu se pot descurca fără influența lui.

Soarele și Luna, Pământul și Soarele, aerul și apa curg, biomasa care ne înconjoară sunt materii prime energetice accesibile, constant regenerabile, care pot fi utilizate cu ușurință (se află la suprafață, nu trebuie extrasă din intestinele planetei, nu generează deșeuri radioactive și toxice).

Să atragă atenția publicului asupra posibilității utilizării surselor de energie regenerabilă, încă de la mijlocul anilor 90. secolul trecut, s-a decis sărbătorirea Zilei Internaționale a Soarelui. Astfel, în fiecare an, pe 3 mai, de ziua Soarelui, în toată Europa au loc seminarii, expoziții și conferințe menite să arate oamenilor cum să folosească în bine raza luminii, cum să determine ora la care apus sau zori. a Soarelui apare.

De exemplu, în ziua Soarelui puteți participa la programe multimedia speciale, puteți vedea zone uriașe de perturbații magnetice și diverse manifestări ale activității solare printr-un telescop. În ziua Soarelui, puteți privi diferite experimente fizice și demonstrații care demonstrează în mod clar cât de puternică este o sursă de energie Soarele nostru. Adesea, în Ziua Soarelui, vizitatorii au posibilitatea de a crea un cadran solar și de a-l testa în acțiune.

Când ați ridicat ultima dată privirea și ați fost uimiți de puterea misterioasă, dătătoare de viață, pe care o dă Soarele?

Soarele ne încălzește planeta în fiecare zi, oferă lumină, datorită căreia vedem și este necesară vieții pe Pământ. Poate încăpea un milion trei sute de mii de globuri terestre în sfera sa. Produce apusuri demne de poezie și energie echivalentă cu explozia a un trilion de bombe nucleare de megatone în fiecare secundă.

Soarele nostru este doar o stea obișnuită obișnuită, după standardele tuturor. Are o influență deosebită asupra Pământului deoarece este situat destul de aproape de acesta.

Deci cât de aproape este Soarele nostru?

Cât spațiu este nevoie pentru a încăpea 1.300.000 de Pământuri?

Dacă soarele este în vidul spațiului, cum arde?

De ce apar erupții solare pe Soare?

Soarele se va stinge vreodată? Și atunci ce se va întâmpla cu Pământul și cu locuitorii săi?

În acest articol ne vom uita la lumea fascinantă a celei mai apropiate stele ale noastre. Ne vom uita la Soare, vom afla cum creează el lumină și căldură și vom explora caracteristicile sale principale.

Soarele a început să ardă acum mai bine de 4,5 miliarde de ani. Este o acumulare masivă de gaz, în principal hidrogen și heliu. Deoarece Soarele este atât de masiv, are o gravitație enormă și suficientă forță gravitațională pentru a nu numai să mențină tot acel hidrogen și heliu împreună, dar și să mențină toate planetele din sistemul solar pe orbitele lor în jurul Soarelui.

Soarele este un reactor nuclear gigant.

Fapte despre Soare

Distanța medie de la Pământ: 150 de milioane de kilometri

Rază: 696000 km

Greutate: 1,99 x 10 30 kg (330.000 de mase Pământului)

Compoziție (în greutate): 74% hidrogen, 25% heliu, 1% alte elemente

temperatura medie: 5800 Kelvin (suprafață), 15500000 Kelvin (miez)

Densitate medie: 1,41 grame pe cm 3

Volum: 1,4 x 10 27 metri cubi

Perioada de rotație: 25 de zile (centru) până la 35 de zile (poli)

Distanța de la centrul Căii Lactee: 25.000 de ani lumină

Viteza/perioada orbitală: 230 de kilometri pe secundă / 200 de milioane de ani

Părți ale Soarelui

Soarele este o stea la fel ca celelalte stele pe care le vedem noaptea. Diferența este distanța. Celelalte stele pe care le vedem sunt la mulți ani lumină distanță de Pământ, dar Soarele nostru este la doar 8 minute distanță - de multe mii de ori mai aproape.

Oficial, soarele este clasificat drept stea G2V pitic galben, bazat spectru lumina pe care o emite. Soarele este doar una dintre miliardele de stele care se învârt în jurul centrului galaxiei noastre, compuse din aceeași materie și componente.

Diagrama structurii Soarelui

Soarele este format din gaz care nu are suprafață solidă. Cu toate acestea, are o anumită structură. Cele trei regiuni structurale principale ale Soarelui sunt:

Miez - centrul Soarelui, conținând 25 la sută din raza sa.

Zona de transfer radiativ- zona care înconjoară imediat miezul, care conține 45 la sută din raza acestuia.

zona convectiva - stratul exterior al Soarelui, care conține 30 la sută din raza sa.

Deasupra suprafeței Soarelui este situată atmosfera, care constă din trei părți:

Fotosferă- partea interioară a atmosferei Soarelui

Cromosferă- regiunea dintre fotosferă și coroană

coroană- stratul superior al atmosferei solare, format din vortexuri solare - proeminențe și erupții energetice care creează vântul solar.

Toate caracteristicile principale ale Soarelui pot fi explicate prin reacții nucleare care produc energie, câmpuri magnetice rezultate din mișcarea gazului și masa sa enormă.

miez solar

Miezul este situat în centru și ocupă 25 la sută din raza Soarelui. Temperatura sa depășește 15 milioane de grade Kelvin. Forța gravitației creează multă presiune. Presiunea este suficient de mare pentru a forța atomii de hidrogen să fuzioneze împreună într-o reacție de fuziune nucleară - ceva ce încercăm să replicăm aici pe Pământ. Doi atomi de hidrogen se combină pentru a crea heliu-4 și energie în mai mulți pași:

1. Doi protoni se combină pentru a forma un atom de deuteriu (un atom de hidrogen cu un neutron și un proton), un pozitron (similar cu un electron, dar cu sarcină pozitivă) și un neutrin.
2. Un proton și un atom de deuteriu se combină pentru a forma un atom de heliu-3 (doi protoni și un neutron) și raze gamma.
3. Doi atomi de heliu-3 se combină pentru a forma un atom de heliu-4 (doi protoni și doi neutroni) și doi protoni.

Aceste reacții reprezintă 85% din energia soarelui. Restul de 15% provin din următoarele reacții:

1. Atomii de heliu-3 și heliu-4 se combină pentru a forma beriliu-7 (patru protoni și trei neutroni) și raze gamma.
2. Un atom de beriliu-7 captează un electron pentru a deveni un atom de litiu-7 (trei protoni și patru neutroni) și un neutrin.
3. Litiu-7 se combină cu un proton pentru a forma doi atomi de heliu-4.

Atomii de heliu-4 sunt mai puțin masivi decât cei doi atomi de hidrogen care încep procesul, astfel încât diferența de masă este convertită în energie, așa cum este descris în teoria relativității a lui Einstein (E=MC²). Energia este emisă în diferite forme de lumină: ultraviolete, raze X, lumină vizibilă, infraroșu, microunde și unde radio.

Soarele emite și particule încărcate (neutrini, protoni) care alcătuiesc vântul solar. Această energie ajunge pe Pământ, încălzind planeta, controlând vremea noastră și furnizând energie pentru viață. Nu vom fi afectați de radiația solară atâta timp cât atmosfera Pământului ne va proteja.

Zona de transfer radiativ și zona convectivă

Zona de transfer radiativ situat în afara nucleului și reprezintă 45% din raza Soarelui. În această zonă, energia din miez este transferată spre exterior de fotoni (particule de lumină). Un foton, odată produs, călătorește cu aproximativ 1 micron (1 milioneme dintr-un metru) și este apoi absorbit de o moleculă de gaz. După această absorbție, molecula de gaz se încălzește și reemite un alt foton de aceeași lungime de undă. Fotonul reemis parcurge următorul micron înainte de a fi absorbit de următoarea moleculă de gaz și ciclul se repetă. Fiecare interacțiune a fotonilor și a moleculelor de gaz pentru ca un foton să treacă prin zona de transfer radiativ durează mult timp, până la milioane de ani, dar în medie 170.000 de ani. Pentru această călătorie sunt necesare aproximativ 10 25 de absorbții și reemisii.

Zona convectivă este stratul exterior și reprezintă 30% din raza Soarelui. Este dominată de curenții de convecție care transportă energia spre exterior. Acești curenți de convecție ridică gazul fierbinte la suprafață, în timp ce substanța mai rece a fotosferei se scufundă mai adânc în zona convectivă. În curenții de convecție, fotonii ajung la suprafață mai repede decât procesul de transfer radiativ care are loc în zona de transfer radiativ.

Întregul proces de călătorie durează unui foton aproximativ 200.000 de ani pentru a ajunge la suprafața Soarelui.

Atmosfera Soarelui

Am ajuns în sfârșit la suprafața Soarelui. La fel ca Pământul, Soarele are o atmosferă. Cu toate acestea, această atmosferă constă în fotosfera, cromosferaȘi coroane .

Soarele văzut printr-un telescop

Fotosferă este cea mai joasă regiune a atmosferei Soarelui și este regiunea pe care o putem vedea. Expresia „Suprafața Soarelui” se referă de obicei la fotosferă. Fotosfera are o grosime de 100 până la 400 de kilometri și o temperatură medie de 5800 de grade Kelvin.

CromosferăÎnvelișul exterior al Soarelui are o grosime de aproximativ 2000 de kilometri. Temperatura cromosferei crește de la 4.500 de grade la 10.000 de grade Kelvin, se crede că cromosfera este încălzită prin convecție în fotosfera subiacentă. În acest caz, apar emisii fierbinți subțiri și lungi, așa-numitele spiculete. Lungimea unui spicul poate ajunge la 5.000 de kilometri, iar „viața” sa poate fi de câteva minute. Până la 70.000 de spicule pot fi văzute pe suprafața Soarelui în același timp. Acest lucru creează un efect vizual similar cu o prerie în flăcări.

Buclele coronare la Soare

coroană este ultimul strat al Soarelui și se extinde pe câteva milioane de kilometri în spațiu. Cel mai bine este văzut în timpul unei eclipse de soare și în imaginile cu raze X ale Soarelui. Temperatura coroanei este, în medie, de 2.000.000 de grade Kelvin. Deși nimeni nu știe de ce corona este atât de fierbinte, se crede că este cauzată de magnetismul soarelui. Corona are zone luminoase (fierbinte) și zone întunecate numite orificii coronare. Găurile coronale sunt relativ reci și produc vânt solar.

Prin telescop vedem mai multe caracteristici interesante ale Soarelui care ar putea avea consecințe asupra Pământului. Să ne uităm la trei dintre ele: pete solare, proeminențe și erupții solare.

Pete solare, proeminențe și erupții solare

Zone întunecate, reci numite pete solare apar pe fotosferă. Petele solare apar întotdeauna în perechi și sunt câmpuri magnetice intense (de aproximativ 5.000 de ori mai puternice decât câmpul magnetic al Pământului) care străbat suprafața. Liniile de câmp ies printr-o pată solară și reintră printr-o alta.

Activitatea solară are loc ca parte a unui ciclu de 11 ani și se numește ciclu solar, unde există perioade de activitate maximă și minimă.

Nu se știe ce cauzează acest ciclu de 11 ani, dar au fost propuse două ipoteze:

1. Rotația neuniformă a Soarelui distorsionează și curbele liniilor câmpului magnetic. Ele străpung suprafața, formând perechi de pete solare. În cele din urmă, liniile de câmp se despart și activitatea solară scade. Ciclul începe din nou.

2. Cercuri uriașe de gaze de formă tubulară din interiorul Soarelui apar la latitudini mari și încep să se deplaseze către ecuatorul său. Când se rostogolesc unul după altul, formează pete. Când ajung la ecuator, se dezintegrează și petele dispar.

Uneori, norii de gaze din cromosferă încep să crească și să se orienteze de-a lungul liniilor de câmp magnetic din perechi de pete solare. Aceste arcuri de gaz se numesc proeminențe solare .

Proeminențele pot dura două până la trei luni și pot ajunge la 50.000 de kilometri sau mai mult deasupra suprafeței Soarelui. Odată ce ajung la această altitudine, pot exploda în câteva minute până la ore și pot transmite volume mari de material prin coroană și în spațiu cu viteze de până la 1.000 de kilometri pe secundă. Aceste erupții se numesc ejecție de masă coronală.

Uneori, în grupuri complexe de pete, apar explozii ascuțite, puternice. Sunt chemați erupții solare .

Se crede că erupțiile solare sunt cauzate de schimbări bruște ale câmpului magnetic într-o zonă în care este concentrat câmpul magnetic al Soarelui. Ele sunt însoțite de eliberarea de gaz, electroni, lumină vizibilă, lumină ultravioletă și raze X. Când această radiație și aceste particule ajung în câmpul magnetic al Pământului, ele interacționează cu acesta la polii săi magnetici primind lumini (de nord și de sud).

Auroră boreală

De asemenea, erupțiile solare pot perturba comunicațiile, sistemele de navigație și chiar rețelele electrice. Radiațiile și particulele ionizează atmosfera și împiedică undele radio să circule între sateliți și sol sau între sol și sol. Particulele ionizate din atmosferă pot provoca curenți electrici în liniile electrice și pot cauza supratensiuni. Aceste supratensiuni pot supraîncărca rețeaua electrică și pot cauza întreruperi.

Toată această activitate viguroasă necesită energie, care este disponibilă în cantități insuficiente. În cele din urmă, Soarele va rămâne fără combustibil.

Soarta Soarelui

Soarele strălucește de aproximativ 4,5 miliarde de ani. Dimensiunea Soarelui este un echilibru între presiunea exterioară creată de eliberarea energiei de fuziune nucleară și atracția gravitației spre interior. În cei 450.000.000 de ani de viață, raza Soarelui a devenit cu 6% mai mare. Are suficient hidrogen pentru a arde în aproximativ 10 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că mai are puțin peste 5 miliarde de ani, timp în care Soarele va continua să se extindă în același ritm.

Pe măsură ce combustibilul cu hidrogen se epuizează, luminozitatea și temperatura Soarelui vor crește. În aproximativ 1 miliard de ani, Soarele va deveni atât de strălucitor și fierbinte încât viața de pe Pământ va rămâne doar în oceane și la poli. În 3,5 miliarde de ani, temperatura de pe suprafața Pământului va fi aceeași cu cea de acum pe Venus. Apa se va evapora și viața de pe suprafața Pământului va înceta. Când nucleul Soarelui rămâne fără hidrogen, acesta va începe să se prăbușească sub greutatea gravitației. Pe măsură ce miezul se contractă, se încălzește și acest lucru va încălzi straturile superioare, determinându-le să se extindă și declanșând reacția de ardere a hidrogenului în straturile superioare ale Soarelui. Pe măsură ce straturile exterioare se extind, raza Soarelui va crește și va deveni gigantul rosu, o vedetă în vârstă.

Soarele în 3,5 miliarde de ani

Raza Soarelui roșu va crește de 100 de ori când va ajunge pe orbita Pământului, astfel încât Pământul se va plonja în miezul gigantului roșu și se va evapora. La ceva timp după aceasta, miezul va deveni suficient de fierbinte pentru a provoca fuziunea carbonului și oxigenului din heliu. Raza Soarelui va scădea.

Când combustibilul cu heliu este epuizat, miezul va începe din nou să se extindă și să se contracte. Învelișul superior al Soarelui va fi rupt și se va transforma într-o nebuloasă planetară, iar Soarele însuși va deveni pitic alb dimensiunea Pământului.

În cele din urmă, Soarele se va răci treptat până la punctul de a fi aproape invizibil pitic negru. Întregul proces va dura câteva miliarde de ani.

Deci, pentru următorii miliarde de ani, Soarele este sigur pentru omenire. Se poate doar ghici despre alte pericole, de exemplu, asteroizii.

Tema 21: Cosmogonie generală

1.Conform ideilor moderne, în aproximativ 5 miliarde de ani Soarele va epuiza principalele rezerve de combustibil termonuclear și...

se va transforma într-o pitică albă

va deveni un gigant albastru

va exploda ca o supernova

va cădea în interiorul său, lăsând o gaură neagră

Soluţie:

Stele cu masă solară unică își încheie calea evolutivă în liniște - mai întâi umflarea și răcirea, iar apoi, după ce își elimină straturile exterioare, transformându-se în pitice albe.

2. Cosmogonia studiază originea...

corpurile cerești și sistemele lor

viata pe Pamant si pe alte planete

universul ca întreg

om în proces de antropogenizare

Soluţie:

Prin definiție, cosmogonia este o disciplină științifică care studiază originea și evoluția corpurilor cerești și a sistemelor lor. Subiectele ei de interes sunt asteroizii, cometele, planetele cu sateliții lor, stelele cu sistemele lor planetare, galaxiile, grupurile de galaxii și structurile cosmice la scară largă. Dar originea Universului nu mai este o problemă cosmogonică, ci o problemă cosmologică.

3. Un atribut obligatoriu al unei stele este...

reacții termonucleare în adâncurile sale în prezent, trecut sau viitor

dimensiunea gigantică a stelei, măsurată în milioane de kilometri

prezența materiei stelare în stare gazoasă

compoziție chimică care conține doar hidrogen și heliu

Soluţie:

Stelele nu sunt doar gigantice, ci și de dimensiuni mici - de exemplu, piticele albe (de dimensiunea unei planete) sau stelele neutronice, de la 15 la 300 km în diametru.

Substanța majorității stelelor este în principal plasmă, ale cărei proprietăți sunt destul de diferite de cele ale gazului. Dar se presupune că stelele neutronice au un nucleu solid înconjurat de lichid neutronic, care, la rândul său, este acoperit cu o crustă cristalină de fier.

Hidrogenul și heliul sunt cele mai comune elemente în stele. Dar compoziția chimică a stelei nu se limitează la ele: conținutul altor elemente poate ajunge la câteva procente sau chiar mai mult. Stelele neutronice sunt din nou separate: deoarece toate nucleele lor atomice sunt distruse de o presiune monstruoasă, conceptul de element chimic pentru ele își pierde sensul.

Și doar apariția reacțiilor termonucleare de fuziune a nucleelor ​​ușoare în altele mai grele are loc în prezentul, trecutul și viitorul oricărei stele, oricât de exotică ar fi aceasta.

4. Soarele va exista în forma sa familiară...

aproximativ la fel cum există deja, adică câteva miliarde de ani

nu pentru mult timp, deoarece deja și-a epuizat aproape complet rezervele de hidrogen

atâta timp cât Universul există, întrucât Soarele este o stea foarte tânără

timp necunoscut, deoarece transformarea sa într-o Supernovă este un proces fundamental aleatoriu

Soluţie:

Soarele este în prezent o stea normală, nu foarte masivă și nu foarte fierbinte („pitică galbenă”). Etapa de „ardere” termonucleară liniștită a hidrogenului în astfel de stele durează aproximativ 10 miliarde de ani. Soarele s-a format acum aproximativ 5 miliarde de ani, adică va avea suficiente rezerve de combustibil cu hidrogen pentru încă câteva miliarde de ani. Dar Soarele nu se va transforma niciodată într-o supernovă - nu va fi suficientă masă. În orice caz, o explozie de Supernova este un fenomen natural și previzibil.

5. Calea evolutivă a unei stele nu se poate termina cu transformarea ei în...

stea normală a secvenței principale

pitic alb

stea neutronică

gaură neagră

Soluţie:

Stelele din secvența principală (pe diagrama Hertzsprung–Russell), conform conceptelor moderne, se află în mijlocul căii lor evolutive.
Tema 22: Originea Sistemului Solar

1.Planetele Sistemului Solar...

format din același nor de gaz și praf ca Soarele

au fost capturate de Soarele singuratic din mediul interstelar

format din materialul proeminențelor izbucnite de Soare

au fost smulse din Soare de o cometă uriașă care zbura în apropierea lui

Soluţie:

Presupunerea că planetele s-au format din materia Soarelui nu este în concordanță cu compoziția chimică și izotopică diferită a Soarelui și a planetelor. Ipoteza captării planetelor din mediul interstelar a fost susținută de O. Yu. Schmidt la mijlocul secolului al XX-lea, dar nu a putut rezista asaltului unor fapte contradictorii. Teoria modernă a originii Sistemului Solar presupune că formarea Soarelui și a planetelor a avut loc din același nor primordial de gaz și praf, parțial în paralel, deși Soarele s-a format puțin mai repede.

2. Imaginea realizată de aterizatorul interplanetar arată suprafața uneia dintre planetele sistemului solar, care este ...

Mercur

Soluţie:

Titan nu este o planetă, ci un satelit (al lui Saturn). Jupiter este eliminat, deoarece, ca și alte planete gigantice, cel mai probabil nu are deloc o suprafață solidă. Imaginea arată clar ceața atmosferică și un fragment din cerul luminos în timpul zilei. Nu există atmosferă pe Mercur și, prin urmare, nu poate exista ceață, iar cerul este întotdeauna negru, ca pe Lună. Venus rămâne.

3. Masa Soarelui este _____________ masa totală a celorlalte corpuri din Sistemul Solar.

de multe ori mai mult

aproximativ egale

de câteva ori mai puțin

de multe ori mai putin

Soluţie:

Soarele reprezintă partea leului (aproximativ 99%) din masa totală a Sistemului Solar. Altfel, nu ar putea fi considerat corpul central al Sistemului Solar.

4. Cometele, uneori care apar pe cerul pământului, ...

se învârt în jurul Soarelui pe orbite foarte alungite

sunt sateliți naturali ai Pământului

au dimensiuni și mase comparabile cu dimensiunile și masele planetelor mari

nu aparțin sistemului solar, ci provin din alte stele

Soluţie:

Cometele sunt pitici cosmici. Miezurile lor au o dimensiune de maximum câțiva kilometri. Conform ideilor moderne, rezervorul natural de comete este periferia Sistemului Solar, de unde aceste blocuri de gaze înghețate sunt scoase din când în când de gravitația lui Jupiter sau de alte perturbări și se repetă de-a lungul orbitelor eliptice foarte alungite în interior. regiuni ale Sistemului Solar.

5. Această fotografie arată o planetă din sistemul solar numită...

Jupiter

Saturn

Mercur

Soluţie:

Imaginea arată o planetă cu o atmosferă groasă care își acoperă complet suprafața (dacă are una). Prin urmare, Mercur, lipsit de atmosferă, și Pământul, a cărui nebulozitate încă nu acoperă complet suprafața planetei, dispar imediat. Saturn ar fi trebuit să-și vadă inelele puternice, care lipsesc din imagine. Prin urmare, îl avem pe Jupiter în fața noastră. O persoană care este puțin mai familiarizată cu sistemul solar va recunoaște imediat un astfel de reper al lui Jupiter precum Marea Pată Roșie (colțul din dreapta jos al imaginii) - un ciclon gigant care există de aproximativ trei sute de ani.

6. Toate planetele mari ale Sistemului Solar sunt împărțite într-un grup de planete terestre și un grup de planete gigantice. Pluto, descoperit în 1930, conform clasificării moderne aparține grupului ...

planete pitice

planete terestre

planete gigantice

nu planete, ci asteroizi

Soluţie:

Până în 2006, Pluto a fost considerată a noua planetă din sistemul solar. Cu toate acestea, este complet diferită fie de o planetă gigantică gazoasă (deoarece este mică și solidă) sau de o planetă terestră (deoarece are o compoziție complet diferită, similară cu compoziția nucleelor ​​cometare). Desigur, nu este o cometă sau un asteroid, deoarece are dimensiuni destul de mari, formă sferică și are un satelit mare, Charon.

În ultimul deceniu, la periferia sistemului solar au fost descoperite mai multe obiecte asemănătoare lui Pluto, iar în 2006 Uniunea Astronomică Internațională a decis să le includă, alături de Pluto, într-un nou grup de corpuri cerești - planetele pitice.
Tema 23: Evoluția geologică

1. Din punct de vedere al dimensiunii sale, Pământul ocupă locul __________ printre cele 8 planete ale sistemului solar.

Soluţie:

Dintre cele opt planete din sistemul solar, patru sunt giganți, fiecare dintre acestea fiind mai mare decât Pământul. Cele 4 planete rămase formează așa-numitul grup terestru, în care Pământul este cel mai mare. Astfel, locul Pământului în ierarhia planetelor în mărime este al cincilea, imediat după cei patru giganți.

2. Atât Soarele, cât și Pământul au...

atmosfera

litosferă

fotosferă

zona centrală a reacţiilor termonucleare

Soluţie:

Pământul nu este o stea; reacțiile termonucleare nu au loc în el, nu au avut loc și nu vor avea loc.

Litosferă – „sferă de piatră”, rocă dură. Soarele este prea fierbinte pentru ca roca solidă să existe acolo.

Fotosfera este „sfera luminii”, stratul Soarelui în care se formează în principal radiația sa vizibilă. Radiația vizibilă a Pământului este formată din suprafața și norii acestuia, pentru care nu este necesară introducerea unui termen special.

Dar atât Soarele, cât și Pământul au o atmosferă, adică o înveliș de gaz relativ rarefiat și transparent.

3. Printre cele trei gaze principale ale atmosferei pământului modern nu se află...

dioxid de carbon

oxigen

Soluţie:

Atmosfera actuală a planetei este formată din 78% azot, 21% oxigen și 1% argon. Conținutul altor componente permanente este măsurat în sutimi de procent.

4. Ultima dintre etapele enumerate ale evoluției planetei noastre este...

formarea unei atmosfere de azot-oxigen

formarea oceanelor

formarea scoarței terestre

compresia gravitațională și încălzirea unei protoplanete

Soluţie:

Protoplaneta Pământ, contractându-se sub influența propriei gravitații și încălzindu-se din cauza acestui proces, precum și din cauza dezintegrarii izotopilor radioactivi în care interiorul său era bogat, se pare că a petrecut ceva timp într-o stare complet topită. Abia atunci a început răcirea, ceea ce a dus la apariția unei învelișuri exterioare solide a planetei - scoarța terestră. În mod evident, oceanele nu s-au putut forma până când Pământul nu a avut o crustă care să servească drept fundul oceanului. Oceanele, la rândul lor, au devenit leagănul vieții, care ulterior a schimbat complet compoziția atmosferei, aducând-o la proporții moderne: 78% azot, 21% oxigen și doar 1% argon abiogen.
Tema 24: Originea vieții (evoluția și dezvoltarea sistemelor vii)

1. Stabiliți o corespondență între concept și definiția acestuia:

1) autotrofi

3) anaerobi

organisme care produc alimente organice din produse anorganice

organisme care pot trăi numai în prezența oxigenului

organisme care trăiesc în absența oxigenului

organisme care se hrănesc cu materie organică preparată

Soluţie:

Autotrofele sunt organisme care produc substanțe alimentare organice din cele anorganice. Aerobii sunt organisme care pot trăi numai în prezența oxigenului. Anaerobii sunt organisme care trăiesc în absența oxigenului.

2. Stabiliți o corespondență între conceptul de origine a vieții și conținutul ei:

1) teoria evoluției biochimice

2) generare spontană constantă

3) panspermie

apariţia vieţii este rezultatul unor procese de lungă durată de autoorganizare a materiei neînsufleţite

viața a apărut în mod repetat în mod spontan din materia nevie, care conține un factor activ nematerial

viața a fost adusă pe Pământ din spațiu

problema originii vieții nu există, viața a existat întotdeauna

Soluţie:

Conform conceptului de evoluție biochimică, viața a apărut ca urmare a proceselor pe termen lung de auto-organizare a materiei neînsuflețite în condițiile Pământului timpuriu. Susținătorii conceptului de generare spontană constantă susțin că viața a apărut în mod repetat în mod spontan din materia nevie, care conține un factor activ nematerial. Conform ipotezei panspermiei, viața a fost adusă pe Pământ din spațiu cu meteoriți și praf interplanetar.

3. Stabiliți o corespondență între denumirea etapei din conceptul de evoluție biochimică și un exemplu de modificări care au loc în această etapă:

1) abiogeneza

2) coacervare

3) bioevoluție

sinteza moleculelor organice din gaze anorganice

concentrarea moleculelor organice și formarea de complexe multimoleculare

apariția autotrofilor

formarea atmosferei reducătoare a Pământului tânăr

Soluţie:

Stadiul abiogenezei corespunde sintezei moleculelor organice caracteristice vieții din gazele anorganice din atmosfera primară a Pământului. În timpul procesului de coacervare a avut loc concentrarea moleculelor organice și formarea de complexe multimoleculare.

Apariția autotrofilor este una dintre etapele evoluției biologice a viețuitoarelor. Formarea atmosferei reducătoare a Pământului tânăr este o etapă de evoluție geologică care precede apariția vieții.

4. Stabiliți o corespondență între concept și definiția acestuia:

1) coacervare

2) selecția prebiologică

3) sinteza abiogenă

formarea de complexe multimoleculare de biopolimeri cu un strat de suprafață compactat

evoluția polimerilor organici spre îmbunătățirea activității catalitice și dobândirea capacității de a se reproduce

formarea substanţelor organice caracteristice vieţuitoarelor în afara unui organism viu din substanţe anorganice

apariția organismelor cu nucleu celular format

Soluţie:

Procesul de formare a complexelor multimoleculare de biopolimeri cu un strat de suprafață compactat în conceptul de evoluție biochimică se numește coacervare. Selecția prebiologică include evoluția polimerilor organici spre îmbunătățirea activității catalitice și dobândirea capacității de a se reproduce. Sinteză abiogenă– este formarea de substanţe organice caracteristice vieţuitoarelor în afara unui organism viu din cele anorganice.

5. Stabiliți o corespondență între experimentul efectuat pentru a verifica conceptul de evoluție biochimică, care explică originea vieții, și ipoteza că experimentul a testat:

1) în primăvara lui 2009, un grup de oameni de știință britanici condus de J. Sutherland a sintetizat un fragment de nucleotide din substanțe cu greutate moleculară mică (cianuri, acetilenă, formaldehidă și fosfați)

2) în experimentele omului de știință american L. Orgel, acizii nucleici au fost obținuți prin trecerea unei descărcări electrice scânteie printr-un amestec de nucleotide

3) în experimentele de A.I. Oparin și S. Fox, la amestecarea biopolimerilor într-un mediu apos, s-au obținut complecșii acestora, posezând rudimentele proprietăților celulelor moderne.

ipoteza sintezei spontane a monomerilor de acid nucleic din substanțe inițiale destul de simple care ar fi putut exista în condițiile Pământului timpuriu

ipoteza despre posibilitatea sintetizării biopolimerilor din compuși cu molecul scăzut în condițiile timpurii ale Pământului

ideea formării spontane a coacervatelor în condițiile timpurii ale Pământului

ipoteza despre auto-replicarea acizilor nucleici în condițiile Pământului timpuriu

În ceea ce privește dimensiunea, Pământul se află pe locul __________ printre cele 8 planete ale sistemului solar.

Soluţie:

Dintre cele opt planete din sistemul solar, patru sunt giganți, fiecare dintre acestea fiind mai mare decât Pământul. Cele 4 planete rămase formează așa-numitul grup terestru, în care Pământul este cel mai mare. Astfel, locul Pământului în ierarhia planetelor în mărime este al cincilea, imediat după cei patru giganți.

2. Atât Soarele, cât și Pământul au...

atmosfera

litosferă

fotosferă

zona centrală a reacţiilor termonucleare

Soluţie:

Pământul nu este o stea; reacțiile termonucleare nu au loc în el, nu au avut loc și nu vor avea loc.

Litosferă – „sferă de piatră”, rocă dură. Soarele este prea fierbinte pentru ca roca solidă să existe acolo.

Fotosfera este „sfera luminii”, stratul Soarelui în care se formează în principal radiația sa vizibilă. Radiația vizibilă a Pământului este formată din suprafața și norii acestuia, pentru care nu este necesară introducerea unui termen special.

Dar atât Soarele, cât și Pământul au o atmosferă, adică o înveliș de gaz relativ rarefiat și transparent.

3. Printre cele trei gaze principale ale atmosferei pământului modern nu se află...

dioxid de carbon

oxigen

Soluţie:

Atmosfera actuală a planetei este formată din 78% azot, 21% oxigen și 1% argon. Conținutul altor componente permanente este măsurat în sutimi de procent.

4. Ultima dintre etapele enumerate ale evoluției planetei noastre este...

formarea unei atmosfere de azot-oxigen

formarea oceanelor

formarea scoarței terestre

compresia gravitațională și încălzirea unei protoplanete

Soluţie:

Protoplaneta Pământ, contractându-se sub influența propriei gravitații și încălzindu-se din cauza acestui proces, precum și din cauza dezintegrarii izotopilor radioactivi în care interiorul său era bogat, se pare că a petrecut ceva timp într-o stare complet topită. Abia atunci a început răcirea, ceea ce a dus la apariția unei învelișuri exterioare solide a planetei - scoarța terestră. În mod evident, oceanele nu s-au putut forma până când Pământul nu a avut o crustă care să servească drept fundul oceanului. Oceanele, la rândul lor, au devenit leagănul vieții, care ulterior a schimbat complet compoziția atmosferei, aducând-o la proporții moderne: 78% azot, 21% oxigen și doar 1% argon abiogen.

Tema 24: Originea vieții (evoluția și dezvoltarea sistemelor vii)

1. Stabiliți o corespondență între concept și definiția acestuia:

1) autotrofi

3) anaerobi

organisme care produc alimente organice din produse anorganice

organisme care pot trăi numai în prezența oxigenului

organisme care trăiesc în absența oxigenului

organisme care se hrănesc cu materie organică preparată

Soluţie:

Autotrofele sunt organisme care produc substanțe alimentare organice din cele anorganice. Aerobii sunt organisme care pot trăi numai în prezența oxigenului. Anaerobii sunt organisme care trăiesc în absența oxigenului.

2. Stabiliți o corespondență între conceptul de origine a vieții și conținutul ei:

2) generare spontană constantă

3) panspermie

viața a apărut în mod repetat în mod spontan din materia nevie, care conține un factor activ nematerial

viața a fost adusă pe Pământ din spațiu

Soluţie:

Conform conceptului de evoluție biochimică, viața a apărut ca urmare a proceselor pe termen lung de auto-organizare a materiei neînsuflețite în condițiile Pământului timpuriu. Susținătorii conceptului de generare spontană constantă susțin că viața a apărut în mod repetat în mod spontan din materia nevie, care conține un factor activ nematerial. Conform ipotezei panspermiei, viața a fost adusă pe Pământ din spațiu cu meteoriți și praf interplanetar.

3. Stabiliți o corespondență între denumirea etapei din conceptul de evoluție biochimică și un exemplu de modificări care au loc în această etapă:

1) abiogeneza

2) coacervare

3) bioevoluție

sinteza moleculelor organice din gaze anorganice

concentrarea moleculelor organice și formarea de complexe multimoleculare

apariția autotrofilor

formarea atmosferei reducătoare a Pământului tânăr

Soluţie:

Stadiul abiogenezei corespunde sintezei moleculelor organice caracteristice vieții din gazele anorganice din atmosfera primară a Pământului. În timpul procesului de coacervare a avut loc concentrarea moleculelor organice și formarea de complexe multimoleculare.

Apariția autotrofilor este una dintre etapele evoluției biologice a viețuitoarelor. Formarea atmosferei reducătoare a Pământului tânăr este o etapă de evoluție geologică care precede apariția vieții.

4. Stabiliți o corespondență între concept și definiția acestuia:

1) coacervare

2) selecția prebiologică

3) sinteza abiogenă

formarea de complexe multimoleculare de biopolimeri cu un strat de suprafață compactat

evoluția polimerilor organici spre îmbunătățirea activității catalitice și dobândirea capacității de a se reproduce

formarea substanţelor organice caracteristice vieţuitoarelor în afara unui organism viu din substanţe anorganice

apariția organismelor cu nucleu celular format

Soluţie:

Procesul de formare a complexelor multimoleculare de biopolimeri cu un strat de suprafață compactat în conceptul de evoluție biochimică se numește coacervare. Selecția prebiologică include evoluția polimerilor organici spre îmbunătățirea activității catalitice și dobândirea capacității de a se reproduce. Sinteză abiogenă– este formarea de substanţe organice caracteristice vieţuitoarelor în afara unui organism viu din cele anorganice.

5. Stabiliți o corespondență între experimentul efectuat pentru a verifica conceptul de evoluție biochimică, care explică originea vieții, și ipoteza că experimentul a testat:

1) în primăvara lui 2009, un grup de oameni de știință britanici condus de J. Sutherland a sintetizat un fragment de nucleotide din substanțe cu greutate moleculară mică (cianuri, acetilenă, formaldehidă și fosfați)

2) în experimentele omului de știință american L. Orgel, acizii nucleici au fost obținuți prin trecerea unei descărcări electrice scânteie printr-un amestec de nucleotide

3) în experimentele de A.I. Oparin și S. Fox, la amestecarea biopolimerilor într-un mediu apos, s-au obținut complecșii acestora, posezând rudimentele proprietăților celulelor moderne.

ipoteza sintezei spontane a monomerilor de acid nucleic din substanțe inițiale destul de simple care ar fi putut exista în condițiile Pământului timpuriu

ipoteza despre posibilitatea sintetizării biopolimerilor din compuși cu molecul scăzut în condițiile timpurii ale Pământului

ideea formării spontane a coacervatelor în condițiile timpurii ale Pământului

ipoteza despre auto-replicarea acizilor nucleici în condițiile Pământului timpuriu

Soluţie:

Experiența transformării substanțelor cu greutate moleculară mică (cianuri, acetilenă, formaldehidă și fosfați) într-un fragment de nucleotide confirmă ipoteza sintezei spontane a monomerilor de acid nucleic din substanțe inițiale destul de simple care ar fi putut exista în condițiile Pământului timpuriu.

Experimentul în care acizii nucleici s-au obținut prin trecerea unei descărcări electrice printr-un amestec de nucleotide demonstrează posibilitatea sintetizării biopolimerilor din compuși cu greutate moleculară mică în condițiile Pământului timpuriu.

Un experiment în care, prin amestecarea biopolimerilor într-un mediu apos, s-au obținut complexele acestora, care au rudimentele proprietăților celulelor moderne, confirmă ideea posibilității formării spontane a coacervaților.

6. Stabiliți o corespondență între conceptul de origine a vieții și conținutul ei:

1) teoria evoluției biochimice

2) stare de echilibru

3) creaţionism

începutul vieții este asociat cu formarea abiogenă a substanțelor organice din anorganice

specii de materie vie, ca Pământul, nu au apărut niciodată, ci au existat pentru totdeauna

viața a fost creată de Creator în trecutul îndepărtat

viața adusă din spațiu sub formă de spori de microorganisme

Soluţie:

Conform conceptului evolutie biochimica, începutul vieții este asociat cu formarea abiogenă a substanțelor organice din cele anorganice. Conform conceptului stare echilibrată, tipuri de materie vie, ca Pământul, nu au apărut niciodată, ci au existat pentru totdeauna. Suporteri creaţionismul(din latină creatio - creație) ei cred că viața a fost creată de Creator în trecutul îndepărtat.

7. Stabiliți o corespondență între conceptul de origine a vieții și conținutul ei:

1) teoria evoluției biochimice

2) stare de echilibru

3) creaţionism

apariţia vieţii este rezultatul unor procese de lungă durată de autoorganizare a materiei neînsufleţite

problema originii vieții nu există, viața a existat întotdeauna

viața este rezultatul creației divine

viața pământească are origini cosmice

Soluţie:

Conform conceptului evolutie biochimica, viața a apărut ca urmare a proceselor de auto-organizare a materiei neînsuflețite în condițiile Pământului timpuriu. Conform conceptului stare echilibrată, problema originii vieții nu există, viața a existat dintotdeauna. Suporteri creaţionismul(din latină creatio - creație) cred că viața este rezultatul creației divine.

Soarele este lumina centrală în jurul căruia se învârt toate planetele și corpurile mici ale sistemului solar. Nu este doar un centru de greutate, ci și o sursă de energie care asigură echilibrul termic și condițiile naturale pe planete, inclusiv viața pe Pământ. Mișcarea Soarelui în raport cu stele (și cu orizont) a fost studiată din cele mai vechi timpuri pentru a crea calendare pe care oamenii le foloseau în principal în scopuri agricole. Calendarul gregorian, folosit acum aproape peste tot în lume, este în esență un calendar solar bazat pe revoluția ciclică a Pământului în jurul Soarelui*. Soarele are o magnitudine vizuală de 26,74 și este cel mai strălucitor obiect de pe cerul nostru.

Soarele este o stea obișnuită situată în galaxia noastră, numită simplu Galaxie sau Calea Lactee, la o distanță de ⅔ de centrul său, care este de 26.000 de ani lumină, sau ≈10 kpc, și la o distanță de ≈25 pc de plan. a Galaxiei. Își orbitează centrul cu o viteză de ≈220 km/s și o perioadă de 225–250 de milioane de ani (an galactic) în sensul acelor de ceasornic, văzut de la polul nord galactic. Se crede că orbita este aproximativ eliptică și este supusă perturbărilor din partea brațelor spirale galactice din cauza distribuțiilor neomogene ale maselor stelare. În plus, Soarele se mișcă periodic în sus și în jos față de planul galaxiei de două până la trei ori pe revoluție. Acest lucru duce la modificări ale perturbațiilor gravitaționale și, în special, are un impact puternic asupra stabilității poziției obiectelor la marginea sistemului solar. Acest lucru face ca cometele din Norul Oort să invadeze Sistemul Solar, ceea ce duce la o creștere a evenimentelor de impact. În general, din punctul de vedere al diferitelor tipuri de perturbări, ne aflăm într-o zonă destul de favorabilă într-unul dintre brațele spiralate ale galaxiei noastre, la o distanță de ≈ ⅔ de centrul său.

*Calendarul gregorian, ca sistem de calcul al timpului, a fost introdus în țările catolice de către Papa Grigore al XIII-lea la 4 octombrie 1582 pentru a înlocui calendarul iulian anterior, iar a doua zi după joi, 4 octombrie, a devenit vineri, 15 octombrie. Conform calendarului gregorian, lungimea anului este de 365,2425 zile, iar 97 din 400 de ani sunt ani bisecți.

În epoca modernă, Soarele este situat lângă partea interioară a Brațului Orion, mișcându-se în interiorul Norului Interstelar Local (LIC), umplut cu gaz fierbinte rarefiat, posibil rămășița unei explozii de supernovă. Această regiune se numește zona galactică locuibilă. Soarele se deplasează în Calea Lactee (față de alte stele din apropiere) spre steaua Vega din constelația Lyra la un unghi de aproximativ 60 de grade față de direcția centrului galactic; se numeşte mişcare spre vârf.

Interesant, deoarece galaxia noastră se mișcă și în raport cu fundalul cosmic cu microunde (CMB) cu o viteză de 550 km/s în direcția constelației Hydra, viteza rezultată (reziduală) a Soarelui în raport cu CMB este de aproximativ 370 km/s. s și este îndreptată către constelația Leului. Rețineți că în mișcarea sa Soarele experimentează ușoare perturbări de la planete, în primul rând Jupiter, formând odată cu el un centru gravitațional comun al sistemului solar - un baricentru situat în raza Soarelui. La fiecare câteva sute de ani, mișcarea baricentrică trece de la înainte (prograd) la invers (retrograd).

* Conform teoriei evoluției stelare, stelele mai puțin masive decât T Tauri trec, de asemenea, la MS de-a lungul acestei căi.

Soarele s-a format cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, când comprimarea rapidă a unui nor de hidrogen molecular sub influența forțelor gravitaționale a dus la formarea în regiunea noastră a Galaxiei a unei stele variabile din primul tip de populație stelară - o T. Steaua Tauri. După începerea reacțiilor de fuziune termonucleară (conversia hidrogenului în heliu) în miezul solar, Soarele a trecut la secvența principală a diagramei Hertzsprung-Russell (HR). Soarele este clasificat ca o stea pitică galbenă G2V, care apare galbenă atunci când este observată de pe Pământ din cauza unui ușor exces de lumină galbenă în spectrul său cauzat de împrăștierea atmosferică a razelor albastre. Cifra romană V în desemnarea G2V înseamnă că Soarele aparține secvenței principale a diagramei HR. Se presupune că în cea mai timpurie perioadă de evoluție, înainte de trecerea la secvența principală, a fost pe așa-numita cale Hayashi, unde s-a comprimat și, în consecință, a scăzut luminozitatea menținând aproximativ aceeași temperatură*. Urmând scenariul evolutiv tipic stelelor cu masă mică și medie de pe secvența principală, Soarele se află aproximativ la jumătatea stadiului activ al ciclului său de viață (conversia hidrogenului în heliu în reacții de fuziune termonucleară), însumând un total de aproximativ 10. miliarde de ani și va menține această activitate în următorii aproximativ 5 miliarde de ani. Soarele pierde 10 14 din masa sa anual, iar pierderile totale de-a lungul vieții sale vor fi de 0,01%.

Prin natura sa, Soarele este o minge de plasmă cu un diametru de aproximativ 1,5 milioane km. Valorile exacte ale razei sale ecuatoriale și ale diametrului mediu sunt 695.500 km și, respectiv, 1.392.000 km. Acesta este cu două ordine de mărime mai mare decât dimensiunea Pământului și un ordin de mărime mai mare decât dimensiunea lui Jupiter. […] Soarele se rotește în jurul axei sale în sens invers acelor de ceasornic (văzut de la Polul Nord), viteza de rotație a straturilor vizibile exterioare este de 7.284 km/h. Perioada sideral de rotație la ecuator este de 25,38 zile, în timp ce perioada la poli este mult mai lungă - 33,5 zile, adică atmosfera de la poli se rotește mai lent decât la ecuator. Această diferență apare din rotația diferențială cauzată de convecție și transferul neuniform de masă de la miez spre exterior și este asociată cu o redistribuire a momentului unghiular. Când este observată de pe Pământ, perioada aparentă de rotație este de aproximativ 28 de zile. […]

Cifra Soarelui este aproape sferică, aplatizarea sa este nesemnificativă, doar 9 părți la milion. Aceasta înseamnă că raza sa polară este cu doar ≈10 km mai mică decât cea ecuatorială. Masa Soarelui este de ≈330.000 de ori masa Pământului […]. Soarele conține 99,86% din masa întregului sistem solar. […]

La aproximativ 1 miliard de ani de la intrarea în Secvența Principală (estimată acum între 3,8 și 2,5 miliarde de ani), luminozitatea Soarelui a crescut cu aproximativ 30%. Este destul de evident că problemele evoluției climatice a planetelor sunt direct legate de modificările luminozității Soarelui. Acest lucru este valabil mai ales pentru Pământ, unde temperatura de suprafață necesară pentru conservarea apei lichide (și probabil originea vieții) ar putea fi atinsă doar de gaze cu efect de seră atmosferice mai mari pentru a compensa insolația scăzută. Această problemă se numește „paradoxul tânărului soare”. În perioada următoare, luminozitatea Soarelui (precum și raza lui) a continuat să crească încet. Conform estimărilor existente, Soarele devine cu aproximativ 10% mai strălucitor la fiecare miliard de ani. În consecință, temperaturile de suprafață ale planetelor (inclusiv temperatura de pe Pământ) cresc încet. Peste aproximativ 3,5 miliarde de ani, luminozitatea Soarelui va crește cu 40%, timp în care condițiile de pe Pământ vor fi similare cu cele de pe Venus astăzi. […]

Până la sfârșitul vieții sale, Soarele va deveni o gigantă roșie. Combustibilul de hidrogen din miez va fi epuizat, straturile sale exterioare se vor extinde foarte mult, iar miezul se va micșora și se va încălzi. Fuziunea hidrogenului va continua de-a lungul învelișului din jurul miezului de heliu, iar învelișul în sine se va extinde constant. Se va produce tot mai mult heliu, iar temperatura miezului va crește. Când miezul atinge o temperatură de ≈100 de milioane de grade, arderea heliului va începe să formeze carbon. Aceasta este probabil faza finală a activității Soarelui, deoarece masa sa este insuficientă pentru a iniția etapele ulterioare ale fuziunii nucleare care implică elementele mai grele azot și oxigen. Datorită masei sale relativ mici, viața Soarelui nu se va încheia într-o explozie de supernovă. În schimb, vor apărea pulsații termice intense, care vor face ca Soarele să-și revarsă învelișurile exterioare, iar din acestea se va forma o nebuloasă planetară. În cursul evoluției ulterioare, se formează un miez alb degenerat foarte fierbinte, lipsit de propriile surse de energie termonucleară, cu o densitate foarte mare de materie, care se va răci încet și, după cum prezice teoria, în zeci de miliarde. de ani se va transforma într-o pitică neagră invizibilă. […]

Activitate solară

Soarele prezintă diverse tipuri de activitate, aspectul său este în continuă schimbare, fapt dovedit de numeroasele observații de pe Pământ și din spațiu. Cel mai faimos și mai pronunțat este ciclul de 11 ani de activitate solară, care corespunde aproximativ cu numărul de pete solare de pe suprafața Soarelui. Extinderea petelor solare poate ajunge la zeci de mii de kilometri. Ele există de obicei în perechi de polaritate magnetică opusă, care alternează fiecare ciclu solar și atinge un vârf la activitate maximă în apropierea ecuatorului solar. După cum am menționat, petele solare sunt mai întunecate și mai reci decât suprafața înconjurătoare a fotosferei, deoarece sunt regiuni de transport convectiv cu energie scăzută din interiorul fierbinte, suprimate de câmpuri magnetice puternice. Polaritatea dipolului magnetic al Soarelui se schimbă la fiecare 11 ani, astfel încât polul magnetic nord devine sud și invers. Pe lângă modificările activității solare în cadrul ciclului de 11 ani, se observă anumite modificări de la ciclu la ciclu, prin urmare se disting și ciclurile de 22 de ani și mai lungi. Neregularitatea ciclicității se manifestă sub forma unor perioade prelungite de activitate solară minimă cu un număr minim de pete solare pe mai multe cicluri, similar cu cel observat în secolul al XVII-lea. Această perioadă este cunoscută sub numele de Minimul Maunder, care a avut un efect profund asupra climei Pământului. Unii oameni de știință cred că în această perioadă Soarele a trecut printr-o perioadă de activitate de 70 de ani, aproape fără pete solare. Amintiți-vă că un minim solar neobișnuit a fost observat în 2008. A durat mult mai mult și cu un număr mai mic de pete solare decât de obicei. Aceasta înseamnă că repetabilitatea activității solare pe zeci și sute de ani este, în general, instabilă. În plus, teoria prezice posibilitatea unei instabilitati magnetice în miezul Soarelui, care poate provoca fluctuații de activitate pe perioade de zeci de mii de ani. […]

Cele mai caracteristice și spectaculoase manifestări ale activității solare sunt erupțiile solare, ejecțiile de masă coronală (CME) și evenimentele de protoni solari (SPE). Gradul de activitate al acestora este strâns legat de ciclul solar de 11 ani. Aceste fenomene sunt însoțite de emisia unui număr mare de protoni și electroni de înaltă energie, crescând semnificativ energia particulelor „mai liniștite” ale vântului solar. Ele au un impact uriaș asupra proceselor de interacțiune a plasmei solare cu Pământul și alte corpuri ale Sistemului Solar, inclusiv variațiile câmpului geomagnetic, atmosfera superioară și mijlocie și fenomenele de pe suprafața pământului. Starea activității solare determină vremea în spațiu, care ne afectează mediul natural și viața de pe Pământ. […]

În esență, o erupție este o explozie, iar acest fenomen enorm se manifestă ca o schimbare instantanee și intensă a luminozității într-o regiune activă de pe suprafața Soarelui. […] eliberarea de energie dintr-o erupție solară puternică poate atinge […] ⅙ din energia eliberată de Soare pe secundă, sau 160 de miliarde de megatone de TNT. Aproximativ jumătate din această energie este energia cinetică a plasmei coronale, iar cealaltă jumătate este radiație electromagnetică dure și fluxuri de particule încărcate cu energie înaltă.

„În aproximativ 3,5 miliarde de ani, luminozitatea Soarelui va crește cu 40%, timp în care condițiile de pe Pământ vor fi similare cu cele de pe Venus astăzi.”

Erupția poate dura aproximativ 200 de minute, însoțită de modificări puternice ale intensității razelor X și de accelerarea puternică a electronilor și protonilor, a căror viteză se apropie de viteza luminii. Spre deosebire de vântul solar, ale cărui particule durează mai mult de o zi pentru a ajunge pe Pământ, particulele generate în timpul erupțiilor ajung pe Pământ în câteva zeci de minute, tulburând foarte mult vremea spațială. Această radiație este extrem de periculoasă pentru astronauți, chiar și pentru cei aflați pe orbite apropiate de Pământ, ca să nu mai vorbim de zborurile interplanetare.

Și mai ambițioase sunt ejecțiile de masă coronală, care sunt cel mai puternic fenomen din sistemul solar. Ele apar în coroană sub formă de explozii de volume uriașe de plasmă solară, cauzate de reconectarea liniilor de câmp magnetic, având ca rezultat eliberarea de energie enormă. Unele dintre ele sunt asociate cu erupții solare sau au de-a face cu proeminențe solare izbucnite de pe suprafața solară și menținute în loc de câmpuri magnetice. Ejecțiile de masă coronală au loc periodic și constau din particule foarte energetice. Cheaguri de plasmă, formând bule gigantice de plasmă care se extind în exterior, sunt aruncate în spațiul cosmic. Ele conțin miliarde de tone de materie care se propagă în mediul interplanetar cu o viteză de ≈1000 km/s și formează o undă de șoc în retragere în față. Ejecțiile de masă coronală sunt responsabile pentru furtunile magnetice puternice de pe Pământ. […] Chiar mai mult decât erupțiile solare, ejecțiile coronare sunt asociate cu un aflux de radiații de înaltă energie penetrantă. […]

Interacțiunea plasmei solare cu planetele și corpurile mici are o influență puternică asupra acestora, în primul rând asupra atmosferei superioare și magnetosferei — fie proprii, fie induse, în funcție de faptul dacă planeta are un câmp magnetic. O astfel de interacțiune se numește conexiuni solar-planetare (pentru Pământ, solar-terestre), care depind în mod semnificativ de faza ciclului de 11 ani și de alte manifestări ale activității solare. Acestea duc la modificări ale formei și dimensiunii magnetosferei, apariția furtunilor magnetice, variații ale parametrilor atmosferei superioare și o creștere a nivelului de pericol de radiație. Astfel, temperatura atmosferei superioare a Pământului în intervalul de altitudine de 200–1000 km va crește de mai multe ori, de la ≈400 la ≈1500 K, iar densitatea se modifică cu unul până la două ordine de mărime. Acest lucru afectează foarte mult durata de viață a sateliților artificiali și a stațiilor orbitale. […]

Cea mai spectaculoasă manifestare a impactului activității solare asupra Pământului și a altor planete cu câmp magnetic sunt aurorele observate la latitudini mari. Pe Pământ, perturbările Soarelui duc, de asemenea, la întreruperea comunicațiilor radio, impact asupra liniilor electrice de înaltă tensiune (pene de curent), a cablurilor și conductelor subterane, la funcționarea stațiilor radar și, de asemenea, deteriorarea electronicii navelor spațiale.