Солнце

Солнце (астр. ☉) — одна из звёзд нашей Галактики (Млечный Путь) и единственная звезда Солнечной системы. Вокруг Солнца обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль.
Солнце состоит из водорода (≈73 % от массы и ≈92 % от объёма), гелия (≈25 % от массы и ≈7 % от объёма) и других элементов с меньшей концентрацией: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома. Масса Солнца составляет 99,866 % от суммарной массы всей Солнечной системы.
Солнце — ближайшая к Земле звезда. Средняя удалённость Солнца от Земли — 149,6 млн км — приблизительно равна астрономической единице, а видимый угловой диаметр при наблюдении с Земли, как и у Луны, — чуть больше полградуса (31—32 минуты).

Факты о Солнце:
Диаметр – 1 390 400 км
Масса – 2 × 10^30 кг (98% от всей солнечной системы)
Температура на поверхности - 6 000 °C / в ядре – 40 000 000 °C
Возраст - 4,57 × 10^9 лет
Расстояние до земли – около 150 000 000 км
Эмиссия материи – 4 × 10^9 кг в секунду

Излучение Солнца — основной источник энергии на Земле. Солнце составляет 99,98% всей энергии нашей планеты (остальная энергия — геотермальная). На поверхность Земли в среднем в год поступает около 1,5 × 10^18 кВт*ч солнечной энергии. Мощность солнечного излучения характеризуется солнечной постоянной — мощностью излучения, проходящего через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам и расположенную на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца (то есть на орбите Земли) вне земной атмосферы. Эта постоянная равна приблизительно 1,37 кВт/м². Как ни странно, но солнечная постоянная не является неизменной во времени величиной. Известно, что на её величину влияют два основных фактора: расстояние между Землей и Солнцем, изменяющееся в течение года по причине эллиптичности орбиты Земли (годичная вариация 6,9 % — от 1,412 кВт/м² в начале января до 1,321 кВт/м² в начале июля) и изменения солнечной активности. Это влияние обусловлено, в основном, изменением потока излучения при изменении числа и суммарной площади солнечных пятен, при этом поток излучения меняется сильнее всего в рентгеновском и радиодиапазоне.
Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените). Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах, в том числе и для гелиотехники.

Распределение энергии солнечного излучения по земному шару

Излучение Солнца близко к тепловому излучению абсолютно чёрного тела, нагретого до примерно 6000 К (область жёлтого цвета на графике ниже), причём около 40 % солнечного излучения лежит в видимом диапазоне, а максимум распределения мощности по спектру находится вблизи 550 нм (зелёный цвет).

Спектр солнечного излучения в сравнении со спектром абсолютно чёрного тела

Часть солнечного спектра, которая достигает Земли, лежит в диапазоне от 100 нм до 1 мм. Этот диапазон разбит на три диапазона: ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Ультрафиолетовое излучение лежит в диапазоне длин волн от 100 до 400 нм. Видимый свет находится в диапазоне 400-700 нм, а инфракрасный - от 700 нм до 1 мм. Более длинные волны видимого диапазона кажутся красными, а более короткие - синими / фиолетовыми, поскольку они располагаются ближе к ультрафиолетовому спектру.

Pin It on Pinterest