नगर शैक्षणिक संस्थान "व्यायामशाला संख्या 7"

विषय पर सार:

"सूरज और तारे कितने साल के हैं"

10वीं कक्षा की छात्रा एकातेरिना ज़बोरोवा द्वारा पूरा किया गया

प्रमुख: भौतिकी शिक्षक एन.पी. डोब्रोडुमोवा

2010

तोरज़ोक

“सितारे चमक रहे हैं; यह सरल अवलोकन संबंधी तथ्य तुरंत इस निष्कर्ष पर पहुंचता है कि उन्हें विकसित होना चाहिए।"

आर. एल. सीयर, आर. आर. ब्राउनली

लक्ष्य: सूर्य और तारों की उत्पत्ति और विकास के बारे में आधुनिक विचारों से जानकारी का विश्लेषण करें।

कार्य: सौर ऊर्जा के मुख्य स्रोतों का पता लगाएं।

परिचय।

अगर आप किसी से पूछेंव्यक्तिजो खगोलीय पिंड है उच्चतम मूल्यपृथ्वी पर हमारे लिए, तब शायद हम इसे सुनेंगेसूरज . सूर्य क्या है? पहली चीज़ जो मन में आती है वह है सूर्य - प्रकाश, गर्मी और आराम का स्रोत, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व संभव नहीं होता। हमारे पूर्वज समझते थे कि उनका अस्तित्व सूर्य पर कितना निर्भर है और इसलिए वे इसका सम्मान करते थे, इसकी पूजा करते थे और इसे देवता मानते थे। आधुनिक शोधहमारे निकटतम सितारे हमारे जीवन पर इसके अंतहीन प्रभाव की पुष्टि करते हैं।

मुख्य अनसुलझा रहस्य, कलाकृति सौर परिवार- यह, शायद, इसके निवासियों की उम्र है। कोई भी निश्चित रूप से नहीं कह सकता, उदाहरण के लिए, सूर्य, पृथ्वी, चंद्रमा इत्यादि कितने पुराने हैं, अकेले सौर मंडल कितना पुराना है। इसलिए, मैंने अपने लिए जो लक्ष्य निर्धारित किया है वह सूर्य और सितारों की उत्पत्ति और विकास के बारे में आधुनिक विचारों की जानकारी का विश्लेषण करना है।

1.सूर्य और तारों की ऊर्जा कितनी महान है

क्या सूर्य और अन्य तारों की आयु निर्धारित करना संभव है? क्या हम यह जानने में सक्षम हैं कि सूर्य पृथ्वी से पुराना है, उससे छोटा है, या उसके समकक्ष है? क्या सूर्य और तारे हमेशा वैसे ही थे जैसे वे अब हैं, और क्या वे हमेशा वैसे ही रहेंगे? क्या वे अधिक गर्म थे, क्या वे ठंडे हो जायेंगे? क्या सूर्य और तारे समय के साथ बदलते हैं? क्या वे विकसित होते हैं या हमेशा एक जैसे रहते हैं? सूर्य और अन्य तारे कब तक उत्सर्जन करते हैं? वे कब तक उत्सर्जन करते रहेंगे? इन सभी सवालों का जवाब देने के लिए एक ऊर्जावान दृष्टिकोण का इस्तेमाल किया गया। जाहिर है, यदि आप सूर्य में ऊर्जा की मात्रा की गणना करते हैं और उस दर को मापते हैं जिस पर वह ऊर्जा की खपत करता है, तो आप इसके अस्तित्व की अवधि निर्धारित कर सकते हैं। यदि हम यह निर्धारित करें कि सूर्य अपने ऊर्जा भंडार का कितना हिस्सा पहले ही उपयोग कर चुका है, तो हम बता सकते हैं कि यह कितने समय से अस्तित्व में है और इसके अस्तित्व में कितना समय बचा है। तैयार की गई समस्या की तुलना इससे की जा सकती हैकाम: आरंभिक क्षण में यह चूल्हे में होता हैए किलो कोयला जो एक दर से जलता हैऔर किग्रा/घंटा. अगर चूल्हे में फिलहाल कोयला बचा हैमें किलो, तो चूल्हा कब से जल रहा है और कब तक जलता रहेगा? यह देखना आसान है कि ओवन का काम कठिन नहीं है। अफ़सोस, सूर्य और तारों के संबंध में, समाधान इतना सरल नहीं है। सबसे पहले, सूर्य और तारों के प्रारंभिक और वर्तमान ऊर्जा भंडार का निर्धारण करना आवश्यक है। दूसरे, संगत ऊर्जा खपत दरें ज्ञात करें। इसके अलावा, आपको यह विचार करने की आवश्यकता है कि सितारों के पास ऊर्जा के कई अलग-अलग स्रोत हैं। प्रारंभिक द्रव्यमान पर निर्भर करता है और प्रारंभिक रचनातारे, उनमें और उनके साथ विभिन्न प्रक्रियाएँ होती हैं अलग-अलग गति से. अंततः, उम्र बढ़ने के साथ-साथ तारों का द्रव्यमान, संरचना और स्थिति हर समय बदलती रहती है। साथ ही, उनमें होने वाली प्रक्रियाएं और जिस दर पर वे ऊर्जा का उपभोग करते हैं वह बदल जाती है। इस प्रकार, शुरुआत में पूछे गए प्रश्नों का उत्तर देने के लिए, न केवल कई मापदंडों को मापना आवश्यक है खगोलीय पिंड, लेकिन यह भी समझना होगा कि तारों का विकास कैसे होता है।

2. सूर्य और तारों का अध्ययन करने के लिए हमारे पास क्या साधन हैं?

सूर्य हमें ऊष्मा और प्रकाश या, वैज्ञानिक रूप से कहें तो, विकिरण भेजता है विभिन्न प्रकार केगामा किरणों, एक्स-रे सहित, दृश्यमान प्रकाश, रेडियो तरंगें, साथ ही न्यूट्रॉन और न्यूट्रिनो। सूर्य की संरचना, उसकी आयु, अतीत, वर्तमान और भविष्य के बारे में सभी निष्कर्ष इसी विकिरण का अध्ययन करके निकाले जाने चाहिए।अन्य सितारों की आयु निर्धारित करना और भी कठिन है। नग्न मानव आँख आकाश में उनमें से केवल कुछ हज़ार सबसे चमकीले को ही देख पाती है। एक शक्तिशाली आधुनिक दूरबीन, एक संवेदनशील फोटोग्राफिक प्लेट के साथ मिलकर, अवलोकन के लिए सुलभ सितारों की संख्या को लाखों तक बढ़ा देती है। नगण्य राशि विद्युत चुम्बकीय विकिरण- यही वह सब कुछ है जो हमें सितारों से मिलता है।क्या यह उनके गुणों, संरचना और उम्र का आकलन करने के लिए पर्याप्त है? एक बार जब उपयुक्त अनुसंधान विधियों का आविष्कार हो गया, तो यह कहना संभव हो गया: हाँ, यह पर्याप्त है। हमसे निकटतम तारा हमारा सूर्य है।

सूर्य की ऊर्जा हमारे चारों ओर मौजूद हर चीज़ में प्रकट होती है। पौधों के जीवन और विकास का सूर्य की गतिविधि से गहरा संबंध है। "एक व्यक्ति को खुद को सूर्य का पुत्र कहलाने का अधिकार है," के. ए. तिमिर्याज़ेव ने लिखा। पृथ्वी पर कोई भी हलचल मुख्यतः उस ऊर्जा के कारण होती है जो सूर्य की किरणों के रूप में हमारे पास आती है। सूर्य पृथ्वी पर जीवन का स्रोत है। महान रूसी वैज्ञानिक के.ए. तिमिर्याज़ेव ने अपनी अद्भुत पुस्तक "द लाइफ ऑफ ए प्लांट" में लिखा है:“एक बार, पृथ्वी पर कहीं, सूर्य की एक किरण गिरी, लेकिन वह बंजर मिट्टी पर नहीं गिरी, वह गेहूं के अंकुर की हरी पत्ती पर गिरी, या यूं कहें कि क्लोरोफिल के दाने पर पड़ी। यह बुझ गया, हल्का होना बंद हो गया, लेकिन गायब नहीं हुआ... किसी न किसी रूप में, यह रोटी का हिस्सा बन गया जिसने हमें भोजन के रूप में परोसा, यह हमारी मांसपेशियों में, हमारी तंत्रिकाओं में परिवर्तित हो गया... भोजन के रूप में कार्य करता है हमारे शरीर में ताकत का एक स्रोत केवल इसलिए है क्योंकि यह डिब्बाबंद भोजन की तरह कुछ और नहीं है सूरज की किरणें...»

कुछ स्थानों में ग्लोबविशाल पेड़ आज तक जीवित हैं... उनमें से एक की चौड़ाई इतनी है कि उसे आधार तक पकड़ने के लिए 30 लोगों को हाथ मिलाना पड़ेगा। जैसा कि आप जानते हैं, किसी पेड़ की उम्र उसके कटे हुए छल्ले की संख्या की गणना करके निर्धारित की जा सकती है। इन दिग्गजों में से एक की उम्र, जो हाल ही में एक तूफान से गिर गई थी, उसके कटे हुए छल्ले की संख्या की गणना के अनुसार, कई हजार साल निकली। इस वृक्ष के प्रत्येक ग्यारहवें वलय की चौड़ाई थोड़ी अलग है, जो सूर्य धब्बों की ग्यारह वर्ष की आवधिकता से मेल खाती है। इसके अलावा, और यह विशेष रूप से दिलचस्प है, इस खंड में आप देख सकते हैं कि हजारों वर्षों में अंगूठियां लगभग एक जैसी ही निकलीं। इसका मतलब यह है कि इस दौरान सूर्य ने कोई बदलाव नहीं किया है और पृथ्वी पर समान मात्रा में गर्मी और प्रकाश भेजता है। पृथ्वी पर जीवन के विकास के अध्ययन से पता चलता है कि मनुष्य कई मिलियन वर्षों से इस पर रह रहे हैं, और जैविक जीवन है एक अरब से अधिक वर्षों से अस्तित्व में है। इस बीच, जटिल बहुपरमाणुक आणविक यौगिकों के अस्तित्व से जुड़ा जैविक जीवन, केवल कुछ शर्तों के तहत ही संभव है। तापमान की स्थिति. इसका मतलब यह है कि कम से कम एक अरब वर्षों से सूर्य लगभग उतनी ही मात्रा में गर्मी और प्रकाश उत्सर्जित कर रहा है जितना अब करता है। जहाँ तक पृथ्वी पर हुए हिमनदी काल की बात है, तो, कई वैज्ञानिकों के अनुसार, उन्हें तीव्रता में परिवर्तन से समझाया नहीं गया है सौर विकिरण, लेकिन पृथ्वी की धुरी के झुकाव में बदलाव या ठंडी नीहारिका के माध्यम से सौर मंडल के पारित होने से पृथ्वी सभी दिशाओं में सौर सतह द्वारा उत्सर्जित गर्मी और प्रकाश की भारी मात्रा का केवल एक अरबवां हिस्सा ही रोक पाती है। यह भाग पृथ्वी पर जीवन की संभावना को निर्धारित करता है। यदि हम पृथ्वी तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा का अनुमान केवल एक कोपेक प्रति किलोवाट-घंटे की दर से लगाएं, तो पता चलता है कि पृथ्वी को प्रति सेकंड इसका आधा अरब रूबल प्राप्त होता है। ऐसे तारे हैं जो हमारे सूर्य से हजारों गुना अधिक ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं। उनसे इतनी कम ऊर्जा हम तक इसलिए पहुंच पाती है क्योंकि वे हमसे बहुत दूर स्थित हैं।

3. सूर्य और तारों की ऊर्जा कहाँ से आती है?

सूर्य की यह विशाल ऊर्जा कहाँ से आती है, जो इतने बड़े समय में इसे इतनी बर्बादी से खर्च करने में सक्षम है? शायद सूरज जल रहा है? यदि सूर्य में सर्वोत्तम डोनेट्स्क कोयला होता और उसे दहन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन प्राप्त होती, तो इतनी ऊर्जा खपत के साथ यह कई हजार वर्षों में जल जाता। लेकिन सूर्य को दहन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं मिल पाती है, और इसके अलावा, सूर्य जलने के लिए बहुत गर्म है। दहन किसी यौगिक की ऑक्सीजन आदि के साथ होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया है उच्च तापमान, जो सूर्य पर होता है, वहां रासायनिक यौगिक नहीं हो सकते हैं। सूर्य द्वारा ऊर्जा के इतने बड़े व्यय ने लंबे समय से वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है।

1. सूर्य की आयु निर्धारित करने के तरीकों का प्रस्ताव सबसे पहले इसकी गणना पर आधारित थाऊर्जा संसाधन. केल्विन की मान्यताओं के अनुसार, सूर्य की तापीय ऊर्जा का मूल भंडार वर्तमान में सालाना खपत होने वाली गर्मी की मात्रा से 10-100 मिलियन गुना अधिक था। अतः सूर्य की अधिकतम आयु 100-500 मिलियन वर्ष के बराबर है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह पूरी गणना अनुमानित है, और परिणामी मूल्य, आधुनिक डेटा की तुलना में, सूर्य की आयु के लिए काफी कम अनुमानित मूल्य देता है।
2. द्वारा उल्कापिंड परिकल्पनासूर्य की ऊर्जा उसकी सतह पर उल्कापिंडों के गिरने से बनी रहती है, जिसकी ऊर्जा टकराने पर गर्मी में बदल जाती है। गणना के अनुसार, इसके लिए पर्याप्त उल्कापिंडों की संख्या इतनी बड़ी है कि, उनके गिरने के परिणामस्वरूप, सूर्य के द्रव्यमान में उल्लेखनीय वृद्धि होगी। इस बीच, वास्तविकता में ऐसा नहीं देखा गया है। इसके अलावा, यदि सूर्य की ऊर्जा उल्कापिंडों के प्रभाव से ली गई होती, तो सूर्य की सतह उसके आंतरिक भागों की तुलना में अधिक गर्म होती। इससे अंतरिक्ष में सूर्य के पदार्थ का तेजी से वाष्पीकरण होगा, जिससे सूर्य का विनाश होगा, जो भी सच नहीं है। इस प्रकार, सूर्य की ऊर्जा को बनाए रखने की उल्कापिंड परिकल्पना अस्थिर साबित होती है।
3. आकर्षक शक्तियों की कार्रवाई के कारण, सूर्य धीरे-धीरे सिकुड़ता है, और जब संपीड़ित होता है, तो शरीर, जैसा कि ज्ञात है, गर्म हो जाता है। 1854 में, जी. हेल्महोल्ट्ज़ ने तथाकथित व्यक्त कियासिकुड़न एक परिकल्पना जिसके अनुसार सूर्य की ऊर्जा उसके संपीड़न के कारण है। हालाँकि, गणना से पता चला है कि यदि सूर्य एक बार असीम रूप से बड़ा था और फिर अपने वर्तमान आकार में सिकुड़ गया, तो इस स्थिति में इसके संपीड़न से प्राप्त ऊर्जा केवल 50 मिलियन वर्षों तक इसकी ऊर्जा खपत को बनाए रखने के लिए पर्याप्त हो सकती है। सूर्य के लिए यह आयु नगण्य है। इस प्रकार, यह स्पष्ट है कि सूर्य की ऊर्जा को बनाए रखने के लिए केवल संपीड़न ही पर्याप्त नहीं है।
4. प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय के दौरान विभिन्न पदार्थ, उदाहरण के लिए यूरेनियम या रेडियम, बहुत महत्वपूर्ण ऊर्जा निकलती है। सीसे में परिवर्तन के दौरान, एक ग्राम रेडियम ऊर्जा उत्सर्जित करता है जो 1 टन को 685 किमी की ऊंचाई तक उठाने में सक्षम है। कुछ वैज्ञानिकों ने सूर्य की ऊर्जा के स्रोत को समझाने के लिए प्राकृतिक ऊर्जा का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा। रेडियोधर्मी क्षययूरेनियम.

हालाँकि, गणना के अनुसार, यह पता चला कि यदि सूर्य की ऊर्जा का स्रोत रेडियोधर्मी क्षय था, तो अपनी वर्तमान ऊर्जा खपत को बनाए रखने के लिए, सूर्य को पूरी तरह से यूरेनियम से युक्त होना होगा। इस बीच, यह सिद्ध हो गया है कि सूर्य में द्रव्यमान के हिसाब से एक तिहाई हाइड्रोजन है, इसमें और भी अधिक हीलियम है, और सूर्य पर अपेक्षाकृत कम भारी तत्व हैं। अन्य तारे भी अपेक्षाकृत होते हैं एक छोटी राशिभारी तत्व.

यूरेनियम का प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय धीरे-धीरे और बिना किसी परवाह के होता है बाहरी स्थितियाँ, जबकि तारों से विकिरण की तीव्रता बहुत हद तक उनके आंतरिक तापमान पर निर्भर करती है। बहुत गर्म तारे हैं जो हमारे सूर्य से हजारों गुना अधिक विकिरण करते हैं।

नतीजतन, न तो तारों का ऊर्जा संतुलन और न ही उनके उत्सर्जन की तापमान निर्भरता प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय द्वारा ऊर्जा रखरखाव की धारणा के अनुरूप है। इसलिए, यह धारणा प्रचलित है कि सूर्य और तारों की ऊर्जा का स्रोत यूरेनियम या अन्य का प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय है रेडियोधर्मी पदार्थ, भी अस्थिर हो जाता है।

तो, हम देखते हैं कि न तो सूर्य का संपीड़न होता है, न ही उस पर उल्कापिंडों का गिरना, न ही कुछ रासायनिक प्रतिक्रिएं(उदाहरण के लिए, कोयले का दहन), न ही यूरेनियम या अन्य रेडियोधर्मी पदार्थों का प्राकृतिक रेडियोधर्मी क्षय सूर्य के ऊर्जा संसाधनों की उत्पत्ति की व्याख्या कर सकता है. इसका प्रमाण एक निश्चित सफलता है, यद्यपि नकारात्मक। आख़िरकार, अगर हम किसी चीज़ की तलाश कर रहे हैं, तो यह जानना कि कहाँ नहीं देखना है, खोज को आसान बना देता है।

4. सूर्य और तारों के ऊर्जा संसाधनों की उत्पत्ति की कुंजी क्या है?

पिछले दशकों में, वैज्ञानिकों ने पहले सैद्धांतिक रूप से और फिर व्यावहारिक रूप से पूरी तरह से खोज और अध्ययन किया है नई कक्षाऊर्जा स्रोत - परमाणु प्रतिक्रियाएँ। यह पता चला कि इन दो प्रकार की प्रतिक्रियाओं में भारी कैलोरी मान होता है और ये "श्रृंखला" होती हैं।, वे। स्वयं का समर्थन करने में सक्षम। उनमें से एक यूरेनियम जैसे भारी तत्वों के विखंडन पर आधारित है। एक अन्य प्रतिक्रिया, तथाकथित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया, हाइड्रोजन से हीलियम जैसे प्रकाश तत्वों के संलयन पर आधारित है। उनके कैलोरी मान के आधार पर, ये प्रतिक्रियाएँ तारों के ऊर्जा संसाधनों को बनाए रखने में मदद कर सकती हैं। आइए देखें कि क्या वे वास्तव में घटित हो सकते हैं।

सूर्य और तारों में मुख्य रूप से प्रकाश तत्व - हाइड्रोजन, हीलियम और कुछ अन्य शामिल हैं, और उनमें बहुत कम भारी तत्व हैं। इस प्रकार, "ईंधन" की उपस्थिति के संबंध में, तारकीय स्थितियाँ थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रियाओं की घटना के अनुरूप होती हैं। तारे के विकास की प्रक्रिया वर्तमान में इस प्रकार दिखाई देती है: सबसे पहले, एक विशाल डार्क गैस क्लस्टर गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में धीरे-धीरे सिकुड़ता है। जैसे-जैसे क्लस्टर सिकुड़ता है, इसकी गहराई में तापमान और दबाव तेजी से बढ़ता है। इस प्रकार, तीव्र परमाणु प्रतिक्रियाओं के लिए परिस्थितियाँ निर्मित होती हैं। जब परमाणु संलयन प्रतिक्रियाएं भड़कती हैं, तो भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है और क्लस्टर का तापमान तेजी से बढ़ जाता है। इस स्थिति में, क्लस्टर स्वयं-प्रकाशमान हो जाता है, अर्थात, यह एक तारे की तरह पैदा होता है। इस प्रक्रिया में, आकाशीय पिंड का प्रारंभिक संपीड़न तारे के परमाणु ऊर्जा स्रोत को "लॉन्च" करने की भूमिका निभाता है।

में विभिन्न सितारेविभिन्न परमाणु प्रतिक्रियाएँ होती हैं, और एक ही तारे में, इसके विकास के दौरान, कुछ परमाणु प्रतिक्रियाएँ दूसरों की जगह ले लेती हैं। सबसे पहले, ड्यूटेरियम "दहन" प्रतिक्रिया होती है। उसी समय, तारे का तापमान बढ़ जाता है, उसके अंदर दबाव बढ़ जाता है, और तारे का संपीड़न धीमा हो जाता है या तब तक रुक जाता है जब तक कि ड्यूटेरियम जल न जाए। इसमें परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं जो हाइड्रोजन से हीलियम का संश्लेषण करती हैं।

बिल्कुल ये परमाणु अभिक्रियाएँ प्रमुख हैं ऊर्जा मूल्यहमारे सूर्य और कई अन्य सितारों के लिए। जब वे घटित होते हैं, तो हाइड्रोजन परमाणुओं के चार नाभिक क्रमिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला के माध्यम से हीलियम परमाणु के नाभिक का निर्माण करते हैं। इस प्रकार, सूर्य और तारों की गहराई में संचालित होने वाली विशाल और शक्तिशाली "भट्टियों" में, हाइड्रोजन "ईंधन" के रूप में कार्य करता है, और इसके "दहन" के परिणामस्वरूप हीलियम प्राप्त होता है।

हाइड्रोजन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा खर्च होने के बाद और, इस प्रकार, ऊर्जा का यह स्रोत समाप्त हो जाता है, तारा फिर से सिकुड़ जाता है, और इसकी गहराई में पदार्थ का तापमान और इसका घनत्व और भी अधिक बढ़ जाता है। यह किसी सितारे के जीवन का एक और महत्वपूर्ण चरण है। अब इसमें हीलियम संश्लेषण प्रतिक्रिया होने लगती है, जिससे और भी भारी तत्वों का निर्माण होता है। तारे के पदार्थ का औसत आणविक भार बढ़ जाता है। यह कम पारदर्शी हो जाता है. इसके आंतरिक भाग का तापमान और भी अधिक बढ़ जाता है और इसका खोल सूज जाता है। इस स्थिति में तारा एक लाल दानव में बदल जाता है। तारों का विकास यहीं समाप्त नहीं होता। चूँकि अपने जीवन के सभी पिछले चरणों में उन्होंने उदारतापूर्वक कण और विकिरण बिखेरे, समय के साथ उनका द्रव्यमान घटता गया और उनकी संरचना बदल गई। उनमें से अधिकांश छोटे, बहुत घने और कमजोर चमकदार ब्रह्मांडीय पिंडों में बदल जाते हैं - तथाकथित "बौने"। हमारे सूर्य में, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, हाइड्रोजन से हीलियम के संश्लेषण की प्रतिक्रिया होती है, और यह कहीं आसपास होती है। इसके अस्तित्व के इस चरण के मध्य में। अत: इसकी आयु निर्धारित करने के लिए इसमें हाइड्रोजन और हीलियम की सापेक्ष मात्रा को मापना आवश्यक है।

इसे कैसे करना है?

5. सूर्य एवं तारों की संरचना एवं आयु का निर्धारण

पहली नज़र में, ऐसा लग सकता है कि सूर्य या किसी तारे की संरचना निर्धारित करने के लिए, उसके पदार्थ का कम से कम थोड़ा सा अंश निकालना आवश्यक है। हालाँकि, ऐसा नहीं है. किसी खगोलीय पिंड की संरचना विशेष उपकरणों का उपयोग करके उससे हम तक आने वाले प्रकाश को देखकर निर्धारित की जा सकती है। इस विधि को कहा जाता हैवर्णक्रमीय विश्लेषणऔर हैं बडा महत्वखगोल विज्ञान में. इस विधि का सार इस प्रकार समझा जा सकता है। आइए हम बिजली के लैंप के सामने एक संकीर्ण भट्ठा के साथ एक अपारदर्शी अवरोध रखें, भट्ठा के पीछे एक ग्लास प्रिज्म और कुछ दूर एक सफेद स्क्रीन रखें। एक गर्म ठोस धातु का फिलामेंट एक विद्युत लैंप में चमकता है। एक झिरी द्वारा काटी गई सफेद प्रकाश की एक संकीर्ण किरण, एक प्रिज्म से गुजरते हुए, अपने घटक रंगों में विघटित हो जाती है और स्क्रीन पर एक सुंदर रंगीन छवि देती है, जिसमें विभिन्न रंगों के खंड शामिल होते हैं जो लगातार एक दूसरे में परिवर्तित होते हैं - यह ऐसा है- इसे इंद्रधनुष के समान सतत प्रकाश स्पेक्ट्रम कहा जाता है। गर्म ठोस के स्पेक्ट्रम का प्रकार उसकी संरचना पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल शरीर के तापमान पर निर्भर करता है। जब पदार्थ गैसीय अवस्था में चमकते हैं तो एक अलग स्थिति उत्पन्न होती है। जब गैसें चमकती हैं, तो उनमें से प्रत्येक एक विशेष, अद्वितीय प्रकाश से चमकती है। जब इस प्रकाश को एक प्रिज्म का उपयोग करके विघटित किया जाता है, तो रंगीन रेखाओं या रेखा स्पेक्ट्रम का एक सेट प्राप्त होता है, जो प्रत्येक दी गई गैस की विशेषता होती है। यह, उदाहरण के लिए, गैस-प्रकाश ट्यूबों या तथाकथित ठंडे प्रकाश लैंप में नियॉन, आर्गन और अन्य पदार्थों की चमक है।

वर्णक्रमीय विश्लेषणयह इस तथ्य पर आधारित है कि प्रत्येक दिए गए पदार्थ को उसके उत्सर्जन स्पेक्ट्रम द्वारा अन्य सभी से अलग किया जा सकता है।जब कई पदार्थों के मिश्रण का वर्णक्रमीय विश्लेषण किया जाता है, तो प्रत्येक पदार्थ की विशेषता वाली व्यक्तिगत रेखाओं की सापेक्ष चमक का उपयोग किसी विशेष अशुद्धता की सापेक्ष सामग्री को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, माप की सटीकता ऐसी है कि यह एक छोटी सी अशुद्धता की उपस्थिति को निर्धारित करना संभव बनाती है, भले ही वह अशुद्धि का केवल एक लाखवां हिस्सा ही क्यों न हो। कुल गणनापदार्थ. इस प्रकार, वर्णक्रमीय विश्लेषण न केवल गुणात्मक है, बल्कि मिश्रण की संरचना का अध्ययन करने के लिए एक सटीक मात्रात्मक विधि भी है। दूरबीनों को आकाश की ओर निर्देशित करके, खगोलशास्त्री तारों की गति के पैटर्न और उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की संरचना का अध्ययन करते हैं। आकाशीय पिंडों की गति की प्रकृति के आधार पर तारों का आकार, उनका द्रव्यमान आदि निर्धारित किया जाता है। आकाशीय पिंडों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की संरचना के आधार पर वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है रासायनिक संरचनासितारे अध्ययन के तहत तारे में हाइड्रोजन और हीलियम की सापेक्ष प्रचुरता इन पदार्थों के स्पेक्ट्रा की चमक की तुलना करके निर्धारित की जाती है।

चूँकि किसी तारे का विकास उसके अंदर हाइड्रोजन के हीलियम में निरंतर परिवर्तन के साथ होता है, तो क्या पुराना तारा, इसकी संरचना में कम हाइड्रोजन और अधिक हीलियम है। उनकी सापेक्ष बहुतायत को जानने से हमें तारे की आयु की गणना करने की अनुमति मिलती है। हालाँकि, यह गणना बिल्कुल भी सरल नहीं है, क्योंकि तारों के विकास के दौरान उनकी संरचना बदल जाती है और उनका द्रव्यमान कम हो जाता है। इस बीच, किसी तारे में हाइड्रोजन का हीलियम में रूपांतरण किस दर से होता है यह उसके द्रव्यमान और संरचना पर निर्भर करता है। इसके अलावा, प्रारंभिक द्रव्यमान और प्रारंभिक संरचना के आधार पर, ये परिवर्तन अलग-अलग दरों पर और थोड़े अलग तरीकों से होते हैं। इस प्रकार, देखी गई मात्राओं - चमक, द्रव्यमान और संरचना से किसी तारे की आयु को सही ढंग से निर्धारित करने के लिए, कुछ हद तक तारे के इतिहास को पुनर्स्थापित करना आवश्यक है। यही वह है जो सभी गणनाओं को काफी जटिल बना देता है, और उनके परिणाम बहुत सटीक नहीं होते हैं। फिर भी, कई तारों के लिए तदनुरूप माप और गणनाएँ की गई हैं। ए. बी. सेवर्नी के अनुसार, सूर्य में 38% हाइड्रोजन, 59% हीलियम और 3% अन्य तत्व हैं, जिनमें लगभग 1% कार्बन और नाइट्रोजन शामिल हैं। 1960 में, डी. लैम्बर्ट ने सूर्य के द्रव्यमान, चमक और संरचना के आंकड़ों के साथ-साथ इसके कथित विकास की विस्तृत गणना के आधार पर, सूर्य की आयु 12 -10 के बराबर प्राप्त की। 9 साल। आकाशीय पिंडों के विकास के इतिहास का अध्ययन करते समय किसी एक तारे के जन्म से लेकर उसके बुढ़ापे तक का अनुसरण करने की न तो आवश्यकता है और न ही अवसर। इसके बजाय, कई सितारों का उनके विकास के विभिन्न चरणों में अध्ययन किया जा सकता है। इस तरह के शोध के परिणामस्वरूप, न केवल वर्तमान, बल्कि सितारों और विशेष रूप से हमारे सूर्य के अतीत और भविष्य को भी स्पष्ट करना संभव हो सका।

सबसे पहले, सूर्य ने अपने द्रव्यमान और ऊर्जा को बहुत व्यर्थ खर्च किया और अपेक्षाकृत तेज़ी से अपनी ओर बढ़ गया वर्तमान स्थिति, एक शांत और अधिक समान अस्तित्व की विशेषता, जिसमें इसकी चमक, तापमान और द्रव्यमान में केवल बेहद धीमी गति से परिवर्तन होते हैं। इस पहले से ही "परिपक्व" उम्र में, सूर्य कई अरबों वर्षों तक अस्तित्व में रहेगा।

फिर संचय के कारण बड़ी मात्राहीलियम, सूर्य की पारदर्शिता कम हो जाएगी और, तदनुसार, इसका ताप हस्तांतरण कम हो जाएगा। इससे सूर्य का ताप और भी अधिक बढ़ जाएगा। इस समय तक, सूर्य में हाइड्रोजन "ईंधन" का भंडार लगभग सूख जाएगा, इसलिए, सूर्य के अपेक्षाकृत कम भड़कने के बाद, इसका अपेक्षाकृत तेजी से लुप्त होना शुरू हो जाएगा। हालाँकि, यह सब हमारे सूर्य के साथ जल्द ही नहीं होगा, कम से कम दस अरब वर्षों में।

निष्कर्ष।

जो भी हो, खगोलशास्त्री एकमत से इस बात पर सहमत हैं कि संपूर्ण सौरसाथ प्रणाली - सूर्य और ग्रह दोनों - एक सामान्य प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बने थे। दूसरे शब्दों में, यदि पृथ्वी अपने वर्तमान स्वरूप में 4.7 अरब वर्षों से अस्तित्व में है, तो संपूर्ण सौर मंडल (सूर्य सहित) अपने वर्तमान स्वरूप में 4.7 अरब वर्षों से अस्तित्व में माना जा सकता है।

ग्रन्थसूची

1. लेविटन ई. पी. स्कूली बच्चों के लिए खगोल भौतिकी। छात्रों के लिए एक मैनुअल. एम.: "ज्ञानोदय", 1997.

“सितारे चमक रहे हैं; यह सरलतम अवलोकन संबंधी तथ्य तुरंत इस निष्कर्ष पर पहुंचता है कि उन्हें विकसित होना चाहिए।" आर. एल. सीयर, आर. आर. ब्राउनली

उद्देश्य: सूर्य और तारों की उत्पत्ति और विकास के बारे में आधुनिक विचारों की जानकारी का विश्लेषण करना। उद्देश्य: सौर ऊर्जा के मुख्य स्रोतों का पता लगाना

सूर्य क्या है? पहली चीज़ जो मन में आती है वह है सूर्य - प्रकाश, गर्मी और आराम का स्रोत, जिसके बिना पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व संभव नहीं होता।

मुख्य अनसुलझा रहस्य, सौर मंडल की एक कलाकृति, शायद, इसके निवासियों की उम्र है। कोई भी निश्चित रूप से नहीं कह सकता, उदाहरण के लिए, सूर्य, पृथ्वी, चंद्रमा इत्यादि कितने पुराने हैं, अकेले सौर मंडल कितना पुराना है।

1. सूर्य और तारों की ऊर्जा कितनी महान है? इन सभी प्रश्नों का उत्तर देने के लिए ऊर्जा दृष्टिकोण का उपयोग किया गया।

“एक बार, पृथ्वी पर कहीं, सूर्य की एक किरण गिरी, लेकिन वह बंजर मिट्टी पर नहीं गिरी, वह गेहूं के अंकुर की हरी पत्ती पर गिरी, या यूं कहें कि क्लोरोफिल के दाने पर पड़ी। यह बुझ गया, हल्का होना बंद हो गया, लेकिन गायब नहीं हुआ... किसी न किसी रूप में, यह रोटी का हिस्सा बन गया जिसने हमें भोजन के रूप में परोसा, यह हमारी मांसपेशियों में, हमारी तंत्रिकाओं में परिवर्तित हो गया... भोजन के रूप में कार्य करता है हमारे शरीर में ताकत का एक स्रोत केवल इसलिए है क्योंकि यह सूरज की किरणों के डिब्बे के अलावा और कुछ नहीं है..." के. ए. तिमिर्याज़ेव

1. सूर्य और तारों का अध्ययन करने के लिए हमारे पास क्या साधन हैं? 2. सूर्य और तारों की ऊर्जा कहाँ से आती है?

सूर्य की आयु निर्धारित करने के तरीके सबसे पहले इसके ऊर्जा संसाधनों की गणना के आधार पर रेडियोधर्मी क्षय के आधार पर प्रस्तावित किए गए थे।

हमारे सूर्य और कई अन्य तारों के लिए परमाणु प्रतिक्रियाएँ प्राथमिक ऊर्जा महत्व की हैं। सूर्य और तारों की गहराई में काम करने वाली विशाल और शक्तिशाली "भट्टियों" में, हाइड्रोजन "ईंधन" के रूप में कार्य करता है, और इसके "दहन" के परिणामस्वरूप हीलियम प्राप्त होता है।

हमारे सूर्य में, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, हाइड्रोजन से हीलियम के संश्लेषण की प्रतिक्रिया होती है, और यह अपने अस्तित्व के इस चरण के मध्य में कहीं है। अत: इसकी आयु निर्धारित करने के लिए इसमें हाइड्रोजन और हीलियम की सापेक्ष मात्रा को मापना आवश्यक है।

5. सूर्य और तारों की संरचना और आयु का निर्धारण वर्णक्रमीय विश्लेषण इस तथ्य पर आधारित है कि प्रत्येक दिए गए पदार्थ को उसके विकिरण के स्पेक्ट्रम द्वारा अन्य सभी से अलग किया जा सकता है।

खगोलशास्त्री इस बात पर एकमत हैं कि संपूर्ण सौर मंडल - सूर्य और ग्रह दोनों - एक सामान्य प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बने थे। दूसरे शब्दों में, यदि पृथ्वी अपने वर्तमान स्वरूप में 4.7 अरब वर्षों से अस्तित्व में है, तो संपूर्ण सौर मंडल (सूर्य सहित) अपने वर्तमान स्वरूप में 4.7 अरब वर्षों से अस्तित्व में माना जा सकता है।

सूर्य सौर मंडल का "हृदय" है, और ग्रह और उपग्रह इसके चारों ओर घूमते हैं। वैज्ञानिकों का तर्क है कि यह सूर्य के द्रव्यमान या उसके आकार को थोड़ा सा भी बदलने के लिए पर्याप्त है, और हमारे ग्रह पर जीवन का अस्तित्व ही नहीं रहेगा। हमने अपने पाठकों के लिए बहुत से चयन तैयार किए हैं रोचक तथ्यसौर मंडल के एकमात्र तारे के बारे में।

1. सूरज सचमुच बहुत बड़ा है

वास्तव में, सूर्य 99.8% से अधिक का निर्माण करता है कुल द्रव्यमानसौर परिवार। यह कोई गलती नहीं है - सभी ग्रह, उनके चंद्रमा और अन्य सभी छोटी अंतरिक्ष वस्तुएं सौर मंडल के द्रव्यमान का 0.2% से कम बनाती हैं। अधिक सटीक होने के लिए, सूर्य का द्रव्यमान लगभग दो अरब किलोग्राम (यानी दो दशमलव तीस शून्य) है। सूर्य का आयतन लगभग 13 लाख ग्रहों के बराबर है। पृथ्वी के बराबर.

वास्तव में, सूर्य के द्रव्यमान का उपयोग अक्सर खगोल विज्ञान में बड़ी वस्तुओं के माप की एक मानक इकाई के रूप में किया जाता है। कब हम बात कर रहे हैंतारे, नीहारिकाएँ, या यहाँ तक कि आकाशगंगाएँ, खगोलशास्त्री अक्सर उनके द्रव्यमान का वर्णन करने के लिए सूर्य की तुलना का उपयोग करते हैं।

2. आकाशगंगा पैमाने पर, सूर्य विशेष रूप से बड़ा नहीं है

हालाँकि हम सिर्फ इस तथ्य के बारे में बात कर रहे थे कि सूर्य वास्तव में बहुत बड़ा है, लेकिन यह सौर मंडल की अन्य वस्तुओं की तुलना में ही है। ब्रह्माण्ड में इससे भी अधिक विशाल चीज़ें हैं। सूर्य को जी-प्रकार के तारे के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसे आम तौर पर पीला बौना कहा जाता है।

जैसा कि नाम से पता चलता है, बहुत बड़े तारे हैं, जिन्हें दिग्गज, सुपरजायंट और हाइपरजायंट के रूप में वर्गीकृत किया गया है। लाल महादानव उई स्कूटी पृथ्वी से 9,500 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है। यह फिलहाल सबसे बड़ा है प्रसिद्ध सिताराजिसका व्यास सूर्य से लगभग 1700 गुना अधिक है। इसकी परिधि 7.5 अरब किलोमीटर है। यहां तक ​​कि प्रकाश को भी एक तारे का चक्कर लगाने में लगभग सात घंटे लगते हैं। यदि उई स्कूटी सौर मंडल में होती, तो तारे की सतह बृहस्पति की कक्षा से आगे तक फैली होती।

3. जब सूर्य मर जाता है तो क्या होता है?

तारे बहुत लंबे समय तक, अरबों वर्षों तक जीवित रह सकते हैं, लेकिन अंततः वे भी मर जाते हैं। आगे भाग्यतारे उनके आकार पर निर्भर करते हैं। छोटे तारों के अवशेष तथाकथित भूरे बौनों में बदल जाते हैं। विशाल तारे अधिक तीव्रता से मरते हैं - वे सुपरनोवा या हाइपरनोवा में चले जाते हैं और ढह जाते हैं न्यूट्रॉन स्टारया एक ब्लैक होल. दुर्लभ मामलों में, ये दिग्गज विस्फोट भी कर सकते हैं, जिसके बाद गामा-किरण विस्फोट हो सकता है।

सूरज बीच में कहीं है - यह विस्फोट नहीं करेगा, लेकिन यह "विस्फोट" भी नहीं करेगा। एक बार जब सूर्य का हाइड्रोजन ईंधन ख़त्म हो जाएगा, तो इसके प्रभाव से यह अपने आप नष्ट होने लगेगा खुद का वजन, जिससे कोर सघन और गर्म हो जाता है। इससे सूर्य का विस्तार होगा और वह एक लाल दानव बन जाएगा। अंततः, यह एक सफेद बौने में ढह जाएगा - अविश्वसनीय घनत्व (पृथ्वी का आकार, लेकिन सूर्य का द्रव्यमान) का एक छोटा तारकीय अवशेष।

4. सूर्य किससे बना है?

यह अधिकांश तारों की तरह मुख्य रूप से हाइड्रोजन और हीलियम से बना है। अधिक सटीक होने के लिए, यह लगभग 71% हाइड्रोजन, 27% हीलियम है, और शेष 2% दसियों की सूक्ष्म मात्रा से आता है रासायनिक तत्वमुख्य रूप से ऑक्सीजन और कार्बन।

5. सूर्य कितना गर्म है?

सूर्य का तापमान वास्तव में इस बात पर निर्भर करता है कि हम सूर्य के किस भाग की बात कर रहे हैं। सूर्य का केंद्र अत्यधिक गर्म है - वहां तापमान 15 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। क्रोमोस्फीयर में, तापमान "केवल" कई हजार डिग्री होता है। हालाँकि, सूर्य की बाहरी परत, कोरोना में तापमान तेज़ी से लाखों डिग्री तक बढ़ जाता है। वैज्ञानिक ठीक से नहीं जानते कि ऐसा क्यों है।

6. सूर्य की आयु कितनी है?

सूर्य की आयु लगभग 4.6 अरब वर्ष है। इसकी आयु की गणना सौर मंडल में अन्य चीजों की आयु के आधार पर की गई थी, जिन्हें अधिक सटीक रूप से दिनांकित किया जा सकता है, जैसे उल्कापिंड या यहां तक ​​​​कि चट्टानोंधरती। स्वाभाविक रूप से, यह इस धारणा के तहत सच है कि सौर मंडल एक पूरे के रूप में बना है, जी-प्रकार के तारे का जीवनकाल 9 से 10 अरब वर्ष है।

7. सूर्य कितना चमकीला है?

सीरियस ए विशाल है, जबकि चमकीला तारा सीरियस बी (दाएं) बहुत छोटा है। जाहिर है, दिन के समय सूर्य सबसे चमकीला होता है क्योंकि यह किसी भी अन्य तारे की तुलना में पृथ्वी के बहुत करीब होता है। रात्रि के आकाश में सबसे चमकीला तारा सीरियस है। दूसरा सबसे चमकीला कैनोपस है।

स्पष्ट परिमाण वह शब्द है जिसका उपयोग पृथ्वी से किसी खगोलीय वस्तु की चमक को इंगित करने के लिए किया जाता है। सूर्य का स्पष्ट परिमाण -27 है।

8. सूर्य कितनी तेजी से घूमता है

सूर्य के घूर्णन की गणना करना थोड़ा कठिन है क्योंकि यह क्षेत्र के आधार पर भिन्न होता है। संक्षेप में, बिना किसी स्पष्टीकरण के, सूर्य को एक चक्कर पूरा करने में लगभग 25.4 दिन लगते हैं। सूर्य वास्तव में उस तरह घूमता नहीं है ठोस, पृथ्वी के समान। यह भूमध्य रेखा पर सबसे तेज़ (24.5 दिन) और ध्रुवों के पास सबसे धीमी गति से (38 दिन) घूमता है।

ब्रह्मांड में सूर्य की गति के संबंध में संपूर्ण सौर मंडल केंद्र के चारों ओर परिक्रमा करता है आकाशगंगा 828,000 किमी/घंटा की गति से। एक पूर्ण क्रांति, जिसे गैलेक्टिक वर्ष के रूप में जाना जाता है, में लगभग 225 - 250 मिलियन पृथ्वी वर्ष लगते हैं।

9. सनस्पॉट क्या हैं?

कभी-कभी सूर्य की सतह पर आप देख सकते हैं काले धब्बे, जिसे सनस्पॉट के नाम से जाना जाता है। उनके पास और भी बहुत कुछ है हल्का तापमान(लगभग 1226 डिग्री सेल्सियस) सौर सतह के बाकी हिस्सों की तुलना में और उतार-चढ़ाव के कारण दिखाई देते हैं चुंबकीय क्षेत्रसूरज। कुछ इतने बड़े हो सकते हैं कि उन्हें नग्न आंखों से देखा जा सके। कभी-कभी 100 से अधिक के समूह दिखाई देते हैं सनस्पॉटइसके साथ ही। हालाँकि, ऐसा बहुत कम ही होता है।

10. सूर्य अपना चुंबकीय क्षेत्र बदलता है

हर 11 वर्ष में दक्षिण और उत्तर चुंबकीय ध्रुवस्थान बदलें। ऐसा पृथ्वी पर भी होता है, लेकिन बहुत कम बार। में पिछली बारयह लगभग 800,000 वर्ष पहले हुआ था।

लाइन यूएमके बी.ए. वोरोत्सोव-वेल्यामिनोव। खगोल विज्ञान (11)

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प्राकृतिक विज्ञान

सूर्य की आयु कितनी है? क्या सूर्य ठंडा हो सकता है?

"अगर सूरज निकल गया तो क्या होगा?" - प्रश्न या तो डरी हुई आवाज में या उत्सुकता से पूछा जा सकता है। "सूरज की उम्र कितनी है?" - बच्चों और वयस्कों के लिए भी लोकप्रिय प्रश्नों में से एक है।
हमारे नए कॉलम "क्यों" में हम नियमित रूप से सबसे दिलचस्प उत्तर देंगे!

सौर पासपोर्ट

सूर्य, सौर मंडल का केंद्रीय पिंड, तारों का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है, जो ब्रह्मांड में सबसे आम पिंड हैं। सूर्य का द्रव्यमान 2 * 10 से 30 शक्ति किग्रा है। कई अन्य तारों की तरह, सूर्य एक विशाल गेंद है जिसमें हाइड्रोजन-हीलियम प्लाज्मा होता है और संतुलन में होता है (उस पर अधिक जानकारी नीचे दी गई है)।

सूर्य की आयु कितनी है?

यह 4.6 अरब वर्ष पुराना है। बहुत सारा, ठीक है? यह ध्यान में रखते हुए कि जीवन (आर्थ्रोपोड - आधुनिक कीड़ों के पूर्वज) लगभग 570 मिलियन वर्ष पहले हमारे ग्रह पर प्रकट हुए थे। बहुत पहले के सबसे सरल जीव -लगभग 3.5 अरब वर्ष पहले

क्या सूरज निकल सकता है?

इस बात से डरने की ज़रूरत नहीं है कि सूरज बुझ जाएगा, क्योंकि पहले तो वह बहुत, बहुत ज़ोर से भड़केगा!
तारे के अंदर (और कोई भी तारा जो अंदर से दबाव और बाहर से दबाव के बीच संतुलन की स्थिति में है), एक निश्चित क्षण में थर्मोन्यूक्लियर संलयन का एक नया चरण भड़क उठता है। तापमान इतना अधिक हो जाता है - दबाव इतना बढ़ जाता है कि तारे का बाहरी आवरण सूज जाता है। तारा अपरिवर्तनीय रूप से बदल जाएगा, विशाल आकार के लाल दानव में बदल जाएगा। हमारा सूर्य भी वैसा ही विशालकाय हो जाएगा।
क्या सूर्य बड़ा है?

सूर्य का व्यास लगभग 1,400,000 किमी है। बहुत ज़्यादा? नीचे दी गई तस्वीर से तुलना करें! पृथ्वी के आकार के लाखों ग्रह सूर्य के अंदर समा सकते हैं। सौर मंडल का 99.8% द्रव्यमान सूर्य में केंद्रित है। और बाकी सभी चीज़ों के 0.2% से ग्रह बने हैं (ग्रहों के द्रव्यमान का 70% बृहस्पति से आता है)। वैसे, सूर्य का वजन लगातार कम हो रहा है: यह हर सेकंड अपना 4 मिलियन टन द्रव्यमान खो देता है - वे विकिरण के रूप में उड़ जाते हैं, हर पल लगभग 700 मिलियन टन हाइड्रोजन 696 टन हीलियम में बदल जाता है।

हमारा सूर्य कब और कैसे फटेगा?

यह कहना अधिक सही होगा कि यह एक लाल दानव में बदल जायेगा। में इस पलसूर्य एक पीला बौना है और केवल हाइड्रोजन जलाता है। अपने संपूर्ण अस्तित्व के दौरान - 5.7 अरब वर्ष, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं - सूर्य हाइड्रोजन जलने की एक स्थिर स्थिति में रहा है। और यह ईंधन उसे 5 अरब वर्षों तक चलेगा (जितना पृथ्वी आदि काल से अस्तित्व में है उससे अधिक!)

संश्लेषण के अगले चरण चालू होने के बाद, सूर्य लाल हो जाएगा, आकार में वृद्धि करेगा - पृथ्वी की कक्षा तक (!) - और हमारे ग्रह को अवशोषित कर लेगा। और हां, उससे पहले वह शुक्र और बुध को निगल जाएगा। लेकिन पृथ्वी पर जीवन सूर्य के परिवर्तन शुरू होने से पहले ही समाप्त हो जाएगा, क्योंकि बढ़ती चमक और बढ़ते तापमान से यह तथ्य सामने आएगा कि हमारे महासागर उससे एक अरब साल पहले ही वाष्पित हो जाएंगे।

सूर्य कितना गर्म है?

सूर्य की सतह पर तापमान लगभग 6 हजार डिग्री सेल्सियस है। सूर्य के अंदर, जहां थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं बिना रुके होती हैं, तापमान बहुत अधिक है - यह 20 मिलियन डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

क्या सभी सितारों के साथ ऐसा ही होता है? फिर जीवन कैसे प्रकट होता है?

सूर्य अभी भी एक बहुत छोटा तारा है, और इसलिए काम कर सकता है कब का, लगातार अपने हाइड्रोजन को जला रहा है। बड़े तारे, अपने विशाल द्रव्यमान और लगातार गुरुत्वाकर्षण संपीड़न (जो बाहर है) का विरोध करने की आवश्यकता के कारण, अपने ईंधन को बर्बाद करने के लिए अपने शक्तिशाली बैकप्रेशर का बहुत तेज़ी से उपयोग करते हैं। परिणामस्वरूप, उनका चक्र सूर्य की तरह अरबों में नहीं, बल्कि लाखों वर्षों में पूरा होता है। इस कारण आस-पास के ग्रहों पर जीवन उत्पन्न होने का समय नहीं मिल पाता।
भावी अंतरिक्ष यात्रियों को सलाह: यदि आप अन्य प्रणालियों के ग्रहों पर जीवन की तलाश कर रहे हैं, तो बड़े सितारों का चयन न करें, बल्कि तुरंत सौर वर्ग (कक्षा जी - सतह का तापमान 5000-6000 डिग्री। रंग पीला) के तारे पर ध्यान केंद्रित करें।

बी. ए. वोरोत्सोव-वेल्यामिनोव, ई. के. स्ट्राउट की पाठ्यपुस्तक संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं को पूरा करती है और इसका उद्देश्य खगोल विज्ञान के अध्ययन के लिए है बुनियादी स्तर. यह प्रस्तुति की शास्त्रीय संरचना को बरकरार रखता है शैक्षिक सामग्रीविज्ञान की वर्तमान स्थिति पर बहुत ध्यान दिया जाता है। पिछले दशकों में, खगोल विज्ञान ने भारी प्रगति की है। आज यह प्राकृतिक विज्ञान के सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्रों में से एक है। अंतरिक्ष यान और आधुनिक बड़े भू-आधारित और अंतरिक्ष दूरबीनों से खगोलीय पिंडों के अध्ययन पर नए स्थापित डेटा को पाठ्यपुस्तक में अपना स्थान मिल गया है।

शुरुआत में अंधेरा था... या यूं कहें कि धूल और गैस का बादल था वाह़य ​​अंतरिक्ष, हमारी आकाशगंगा के केंद्र से दूर, इसकी सर्पिल भुजाओं में से एक के बाहरी इलाके में। इस नीहारिका में एक बलाघूर्ण था, अर्थात यह घूमता था, और गतिहीन नहीं लटका रहता था। इसके अलावा, इसका द्रव्यमान बहुत बड़ा था। परिणामस्वरूप, इसका पदार्थ केंद्र में जमा होने लगा, और अधिक सघन और गर्म होता गया। और ऐसा करीब 4.6 अरब साल पहले हुआ था.

निस्संदेह, गैस और धूल के बादल के विकास की प्रक्रिया यहीं समाप्त नहीं हुई। इसका अधिक विशाल केंद्रीय भाग अपने गुरुत्वाकर्षण से नीहारिका के अन्य क्षेत्रों को प्रभावित करने लगा। घूर्णन के परिणामस्वरूप, इस बादल ने एक चपटा आकार प्राप्त कर लिया - 200 खगोलीय इकाइयों के व्यास वाली एक प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क का निर्माण हुआ। आपको याद दिला दूं कि एक खगोलीय इकाई पृथ्वी से सूर्य की दूरी है, यानी 150 मिलियन किलोमीटर।

प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के केंद्र में, पदार्थ का घनत्व इतना अधिक हो गया कि एक प्रोटोस्टार का निर्माण हुआ - एक बहुत ही घना और गर्म, लेकिन छोटी वस्तु। यह प्रोटोस्टार अपने आस-पास के सभी पदार्थों को एकत्रित करता रहा और लगातार अपना द्रव्यमान और घनत्व बढ़ाता रहा। यह लगभग 50 मिलियन वर्षों तक जारी रहा। अंत में, इसके केंद्र में हाइड्रोजन के घनत्व ने थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू करने की अनुमति दी। इस प्रकार सूर्य प्रकाशित हुआ।

सौरमंडल के ग्रह और अन्य पिंड धीरे-धीरे गैस और धूल के बादलों के अवशेषों से बने। बेशक, तब सब कुछ अब की तुलना में बिल्कुल अलग दिखता था। उदाहरण के लिए, पृथ्वी की कक्षा के ठीक अंदर ग्रह के आकार के बराबर लगभग 50-100 वस्तुएं थीं पृथ्वी का प्रकार. उनकी कक्षाएँ बहुत भिन्न थीं और धीरे-धीरे, एक-दूसरे से टकराते हुए, मलबे का एक समुद्र उत्पन्न हुआ। कुछ परिकल्पनाओं के अनुसार, चंद्रमा का जन्म ऐसे दो प्रोटोप्लैनेट की टक्कर के परिणामस्वरूप हुआ था।

ग्रहों की कक्षाएँ गोलाकार से बहुत दूर थीं, जैसी कि वे अब हैं। वे लम्बे-अण्डाकार थे। विकास की प्रक्रिया में, पड़ोसियों के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव और गैस बादल में ब्रेकिंग के तहत, ग्रहों की कक्षाएँ कुछ हद तक सुचारू हो गईं।

शोध के अनुसार संपूर्ण सौरमंडल का निर्माण लगभग एक ही समय हुआ था। इस प्रकार, पृथ्वी पर पाए गए सबसे पुराने नमूने जिरकोन क्रिस्टल हैं। इनकी आयु 4.4 अरब वर्ष निर्धारित की गई है। वहीं, उल्कापिंडों के विश्लेषण से पता चला कि उनके तत्व 4.5 अरब साल पुराने यानी लगभग इतने ही हैं। इससे पता चलता है कि सौरमंडल में सभी पिंडों का निर्माण एक ही समय में हुआ। और पृथ्वी पर जीवन केवल 570 मिलियन वर्ष पहले शुरू हुआ...

अतीत का अध्ययन करना दिलचस्प है, लेकिन हमारे सूर्य और ग्रह का भविष्य जानना भी कम दिलचस्प नहीं है। सूर्य के बारे में, सब कुछ कमोबेश स्पष्ट है - तारों के विकास का काफी अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, लेकिन ग्रहों का भाग्य इतना स्पष्ट नहीं है। लेकिन, क्रम में...

सूर्य एक तारा है जो पीले बौने प्रकार का है। समय के साथ, यह गर्म होता जाएगा और 1 अरब वर्षों में पृथ्वी पर रहना असंभव हो जाएगा। इसके बाद, हाइड्रोजन दहन की प्रक्रिया सूर्य की बाहरी परतों में शुरू होगी, क्योंकि यह नीचे समाप्त होगी। सूर्य का आकार बहुत बढ़ जाएगा और वह एक लाल दानव बन जाएगा। लाल रंग - क्योंकि तारे की सतह वर्तमान की तुलना में बहुत अधिक ठंडी होगी - केवल 2600 डिग्री। लगभग 5 अरब वर्षों में लाल विशालकाय सौर मंडल के केंद्र में होगा। शुक्र विस्तारित सूर्य के अंदर होगा। लेकिन उस समय तक, पृथ्वीवासियों को किसी अन्य तारा प्रणाली में जाना होगा - उसी 5 अरब वर्षों के बाद, हमारी आकाशगंगा और एंड्रोमेडा नेबुला, एक और भी बड़ी आकाशगंगा, की टक्कर होनी चाहिए...

इसके बाद लाल विशालकाय अपना आधा द्रव्यमान खो देगा, जिससे ग्रहों में अराजकता फैल जाएगी और एक ग्रहीय गैस नीहारिका बन जाएगी। और सूर्य स्वयं एक सफेद बौना बन जाएगा - एक अति-घना, बहुत चमकीला तारा जो तब तक मंद और मंद होता जाएगा जब तक कि वह पूरी तरह से बुझ न जाए और एक काला बौना न बन जाए...

ग्रहों के बारे में क्या? इतने समय में उनके भाग्य का अनुमान लगाना कठिन है। सौर मंडल इस अर्थ में स्थिर है कि ग्रह कहीं नहीं जाएंगे, लेकिन यहां उनका भाग्य है... कई मिलियन या अरबों वर्षों से अधिक की अवधि के लिए ग्रहों की कक्षाओं की गणना करना अब असंभव है। उदाहरण के लिए, ऐसी संभावना है कि बुध की कक्षा अधिक लंबी हो जाएगी और अंततः शुक्र इसे सौर मंडल से बाहर फेंक देगा। यह शुक्र से भी टकरा सकता है या उसके प्रभाव में अपनी कक्षा बदल सकता है ताकि वह पृथ्वी तक पहुंच सके। मंगल ग्रह के साथ भी यही स्थिति है - इसकी अण्डाकार कक्षा अंततः खतरनाक रूप से पृथ्वी के करीब से गुजर सकती है, और परिणाम बहुत भिन्न हो सकते हैं - कक्षाओं में पारस्परिक परिवर्तन से लेकर टकराव तक। और यह किसी भी ग्रह के साथ हो सकता है - उनका पारस्परिक प्रभाव बहुत विविध है।

यह माना जाता है कि सूर्य की आयु कम से कम पृथ्वी की आयु के बराबर है। सौर विकिरण ऊर्जा का महत्वपूर्ण रूप से बड़ा स्रोत परमाणु ऊर्जा है, गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा नहीं।  

पृथ्वी की भूवैज्ञानिक आयु पाँच अरब वर्ष के करीब पहुँच रही है; यह सूर्य की आयु है या उससे थोड़ी अधिक है, और आकाशगंगा के सबसे पुराने तारे 10 अरब वर्ष से अधिक पुराने हैं। समग्र रूप से ब्रह्मांड का इतिहास 15-18 अरब वर्ष और गठन से पहले का है आधुनिक ग्रह, तारे और आकाशगंगाएँ, इसका सारा पदार्थ, जाहिरा तौर पर, लगभग एक सजातीय माध्यम था। आकाशीय पिंडों की संरचना और विकास, पिछली आधी शताब्दी की अवलोकन संबंधी खोजों और विशेष रूप से ब्रह्मांड के विस्तार की खोज और इसमें आइसोट्रोपिक ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के अस्तित्व के बारे में कई दशकों से संचित ज्ञान अब हमें इसकी अनुमति देता है। प्रीस्टेलर, प्री-गैलेक्टिक युग में ब्रह्मांडीय पर्यावरण के गुणों के बारे में एक निश्चित विचार तैयार करें भौतिक प्रक्रियाएँ, जिसके कारण सजातीय पदार्थ से ब्रह्मांड की अवलोकनीय संरचनाओं का निर्माण हुआ। यह आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान की सामग्री है।  

थॉमसन ने एक परिकल्पना प्रस्तुत की जिसके अनुसार सूर्य के विकिरण को उसके संपीड़न के दौरान निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा द्वारा समर्थित किया जाता है। सूर्य की आयु का अनुमान लगाएं / इस परिकल्पना का उपयोग करते हुए, यह मानते हुए कि प्रारंभिक अवस्था में सूर्य का पदार्थ पूरे अनंत अंतरिक्ष में समान रूप से वितरित था, और अंतिम अवस्था में सौर पदार्थ का घनत्व पूरे अंतरिक्ष में समान था। सूरज।  

हम सूर्य की विकासवादी आयु को पर्याप्त निश्चितता के साथ नहीं जानते हैं, क्योंकि हम इसमें हीलियम सामग्री को नहीं जानते हैं। ऐसा माना जाता है कि सूर्य की विकासात्मक आयु इसी क्षेत्र में कहीं निहित है।  

मान (1.2.33) पूरी तरह से अलग-अलग विचारों के आधार पर प्राप्त सितारों और आकाशगंगाओं (12 अरब वर्ष) की उम्र के आंकड़ों से अच्छी तरह मेल खाता है। यह पृथ्वी की भूवैज्ञानिक आयु (4-5 अरब वर्ष) के अनुरूप भी है, जो सूर्य की आयु के लिए निचली सीमा के रूप में कार्य करता है।  

इस प्रकार, सौर ताप उत्पन्न करने वाला ईंधन हाइड्रोजन है, और इसके दहन का उत्पाद हीलियम है। यह आसानी से गणना की जा सकती है कि, ऊर्जा की निरंतर रिहाई के साथ, सूर्य में हाइड्रोजन लगभग 1011 वर्षों तक रहेगा। सूर्य की आयु लगभग 5 अरब वर्ष माननी चाहिए। नतीजतन, इसमें मूल ईंधन आपूर्ति का लगभग बीसवां हिस्सा ही खपत हुआ है।  

ठोस रेखाएँ दुर्दम्य पदार्थों से बने धूल कणों के लिए डेटा दिखाती हैं, धराशायी रेखाएँ - धूल के कणों के लिए डेटा दिखाती हैं अस्थिर पदार्थ. तुलना के लिए, तीर सूर्य की आयु (दायां तीर) और आकाशगंगा के केंद्र से सूर्य की दूरी के अनुरूप दूरी पर आकाशगंगा की घूर्णन अवधि का संकेत देते हैं।  

इस मामले में जारी ऊर्जा बहुत अधिक निकली, और इसलिए कुछ समय बाद सुपरनोवा के रूप में एक विस्फोट हुआ, जिसके दौरान सबसे भारी तत्वों के नाभिक का गठन हुआ; पदार्थ के निष्कासन के कारण तारे का द्रव्यमान कम हो गया। यह पूरी प्रक्रिया तब तक बार-बार दोहराई जा सकती थी जब तक कि केंद्रीय विशाल तारे का द्रव्यमान एक महत्वपूर्ण सीमा से नीचे न आ जाए। ऐसी प्रणाली का जीवनकाल लगभग 5 अरब वर्ष होना चाहिए, जो सूर्य की आयु के अनुरूप है और रासायनिक, भूवैज्ञानिक और जैविक विकास को आधुनिक स्तर तक पहुंचने के लिए पर्याप्त समय अंतराल प्रदान करता है।  

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