Реферат на тему:
Сонцеі його значення для Сонячної системи
Одним з головних об'єктів сучасних астрономічних досліджень б Сонце — найближча до нас зоря, наше денне світило, від якого безпосередньо залежить існування життя на Землі.
Свого часу великий російський учений К. А. Тімірязєв говорив, що людина має право величати себе сином Сонця. І, справді, все наше життя тісно пов'язане з сонячною енергією. Ми користуємося нею буквально на кожному кроці — не тільки тоді, коли смагнемо, а й коли їмо, спалюємо паливо, тому що і в мінеральних видах палива, і в їжі сконцентрована перетворена енергія нашого денного світила.
Цікаво, що свою залежність від Сонця люди зрозуміли з давніх-давен. Вони не знали природи денного світила, не мали ані найменшого уявлення про закономірності явищ, які на ньому відбуваються, але на основі свого практичного досвіду розуміли, що без Сонця не може бути й життя. Не дивно, що вони обожнювали Сонце, молилися йому, приносили жертви — Сонце було одним з найперших і наймогутніших божеств.
Вивчення Сонця і зір. Дослідження Сонця — одне з центральних завдань сучасної астрофізики. Це пояснюється, з одного боку, тісним зв'язком, що існує між діяльністю Сонця і земними процесами, а з другого — тією обставиною, що Сонце — типова зоря.
Згідно з даними сучасної астрофізики близько 98 % тієї речовини, яка зосереджена в різних космічних об'єктах, припадає на зорі. Вивчаючи Сонце — найближчу до нас і тому найбільш доступну для дослідження зорю, ми багато дізнаємося про зорі взагалі. Таким чином, значення досліджень Сонця виходить за межі суто «сонячної астрономії».
Але справедливим є і протилежне: вивчаючи інші зорі, ми багато дізнаємося і про Сонце. Іншими словамипри дослідженні нашого денного світила астрономи також широко користуються вже знайомим нам методом порівняння.
Нагадаємо, що в основі цього методу лежить одне в найважливіших положень матеріалістичної діалектики про зв'язок загального, окремого і одиничного. Окреме не існує інакше, як у тому зв'язку, який веде до загального. Внутрішні закономірності окремого, одиничного, часткового — планети, зорі, галактики чи будь-якого іншого об'єкта навколишнього світу — можуть бути зрозумілі лише в тому випадку, якщо ми розглядатимемо цей об'єкт як частину загального: безлічі планет, зір, галактик і т. д.
З іншого боку, як підкреслював В. І. Ленін, «загальне існує лише в окремому, через окреме» '. Це означає, що пізнання загальних закономірностей будови і еволюції планет, зір, галактик і т. д. може бути досягнуто лише на основі вивчення й порівняння властивостей різних представників відповідного класу об'єктів, подібних за своєю природою.
Сонце й зорі — «чорні ящики». При вивченні Сонця й зір астрономи стикаються з дуже серйозною трудністю. Справа в тому, що електромагнітні випромінювання, які несуть інформацію про фізичні процеси, що відбуваються на цих небесних тілах, народжуються у їх поверхневих шарах. Тому, спостерігаючи Сонце й інші зорі в різних діапазонах електромагнітних хвиль, ми не дістаємо відомостей про процеси, які відбуваються у їхніх надрах. Тим часом саме ці процеси породжують внутрішньосонячну й внутрішньозоряну енергію.
Таким чином, астрономи мають справу з ситуацією, яка дістала у кібернетиці назву ситуації «чорного ящика». «Чорний ящик» — об'єкт, внутрішньої будови якого
ми не знаємо. Відомі тільки «вхідні сигнали» — те, що надходить у «чорний ящик» іззовні, і «вихідні сигнали» — те, що виходить з нього назовні. Завдання полягає в тому, щоб за співвідношенням вхідних і вихідних сигналів побудувати теоретичну модель внутрішньої «будови» «чорного ящика».
Для розв'язання цього завдання існує два шляхи. Перший — шлях спостережень. Спостерігати ті вхідні сигнали, які надходять до «чорного ящика» природним чином, незалежно від нас, і реєструвати те, що відбувається на виході. Другий шлях — експериментальний: самим подавати на вхід різні сигнали і порівнювати з тим, що відбувається на виході.
Щодо Сонця й зір другий шлях, принаймні нині, нездійсненний. Більше того, ми не знаємо і таких природних процесів, зовнішніх стосовно Сонця й зір, які могли б істотно впливати на стан цих небесних тіл. Виняток становлять лише деякі фізичні процеси, що відбуваються в подвійних системах, але вони в основному пов'язані із зорями особливого типу — нейтронними зорями.
Таким чином, Сонце і зорі — це «чорні ящики» без входу. В зв'язку з цим завдання їх вивчення дуже ускладнюється. Створювати моделі їхньої внутрішньої будови доводиться тільки за результатами спостереження «вихідних сигналів», тобто процесів, що відбуваються в поверхневих шарах цих небесних світил.
Проте останніми роками з'явилася можливість використати новий канал інформації, що дає відомості безпосередньо з центральних районів Сонця. Йдеться про так звану нейтринну астрофізику. Якщо джерелом енергії Сонця є термоядерні реакції, то в ході їх повинні народжуватися нейтрино — елементарні частинки, що мають колосальну проникаючу здатність. Вільно пронизуючи товщу сонячної речовини, вони виходять у космічний простір, і певна їх частина досягає Землі. Реєструючи потік сонячних нейтрино, ми можемо судити про процеси, які йдуть у надрах Сонця. За останні роки створено спеціальні прилади для реєстрування сонячних нейтрино, і здобуто перші, щоправда ще суперечливі, дані. Створюються нові, досконаліші нейтринні детектори. І вчені покладають на нейтринний канал інформації великі надії.
Розвиток нейтринної астрофізики — це ще один приклад розширення можливостей вивчення Всесвіту завдяки розвитку нових методів дослідження.
Сонце і життя Землі. «Уся доступна нам природа утворює деяку систему, деякий сукупний зв'язок тіл, причому ми розуміємо тут під словом тіло всі матеріальні реальності, починаючи з зірки і кінчаючи атомом...» '
Один з проявів цього загального взаємозв'язку — взаємозв'язок сонячних і земних процесів, вплив на земні явища так званої сонячної активності.
За останні десятиліття нагромаджено велику кількість даних, які свідчать про те, що коливання сонячної активності справляють певний вплив на більшість геофізичних процесів, а також на явища, які відбуваються в біосфері нашої планети, тобто в тваринному і рослинному світі Землі, у тому числі в організмі людини.
Зокрема, багато дослідників приходять до висновку про залежність між станом сонячної активності і різними аномаліями в процесах погоди і клімату. Було відзначено, що у періоди максимуму сонячної активності відбувається інтенсивний обмін повітряними масами між тропічним і полярним районами нашої планети. Тепле повітря проникає далеко на північ, а холодне — на південь. Погода стає нестійкою, а атмосферні явища набувають інколи досить бурхливого характеру.
Порівнювання протягом тривалого часу спеціальних «карт сонячної активності» з метеорологічними даними показало, що невдовзі після проходження активних районів через центр сонячного диска в земній атмосфері нерідко виникають сильні збурення, що ведуть до утворення циклонів і антициклонів і до різких змін погоди. Є також підстави припускати, що активні явища на Сонці впливають і на такі геофізичні явища, як виверження вулканів, землетруси, коливання рівнів морів і океанів. Вони можуть навіть викликати зміни швидкості добового обертання нашої планети.
Однак фізичний механізм, який зв'язує коливання сонячної активності і процеси, що відбуваються в атмосфері Землі, її надрах і біосфері, поки що залишається неясним. У цьому напрямі ведуться наполегливі дослідження.
Ще в тридцяті роки з ініціативи радянського вченого професора О. Л. Чижевського було здійснено тривалий експеримент із зіставлення даних про рівень сонячної активності із станом великої кількості пацієнтів медичних закладів. При цьому з'ясувалось, що періоди посилення активності Сонця збігаються з різким зростанням серцевих захворювань. Аналогічні спостереження, проведені вже в наш час, показали, що значна частина загострень різних захворювань, збігається з проходженням сонячних плям через центральну частину диска Сонця. Було також помічено, що сонячні спалахи впливають на стан нервової системи людини. Є дані, які свідчать про те, що сонячна активність справляє певний вплив на фізичні й хімічні процеси, що відбуваються у так званих колоїдних системах. А такі системи становлять основу біологічних об'єктів.
Дослідження останніх років показали, що зміни магнітних полів на Сонці позначаються на стані міжпланетного магнітного поля. При цьому «передавальною інстанцією» є так званий сонячний вітер (потоки сонячної плазми), що рухається від нашого денного світила й пронизує простір Сонячної системи. А міжпланетне магнітне поле знову ж таки за участю сонячного вітру в свою чергу впливає на стан земного магнетизму.
В результаті досліджень радянського астрофізика члена-кореспондента АН СРСР Е. Р. Мустеля та ряду інших учених було виявлено залежність процесів, що відбуваються в нижніх шарах повітряної оболонки Землі — тропосфері,— від фізичного стану потоків сонячних частинок у навколоземному просторі. Не викликає сумнівів роль корпускулярних випромінювань 00Н-ця і у виникненні магнітних бур. Сонячні корпускулярні потоки, які є особливо інтенсивними у періоди посилення активності денного світила, рухаються в просторі, захоплюючи з собою магнітні поля. Зустрічаючи на своєму шляху Землю, магнітні поля таких потоків починають взаємодіяти з магнітним полем нашої планети, спричинюючи його збурення, а також істотно впливаючи на фізичний стан верхніх шарів земної атмосфери. Зокрема, в атмосфері виникають додаткові електричні струми, змінюється електричний потенціал планети. Внаслідок цього ми опиняємося у перемінному електричному полі, що може негативно позначатися на стані живих організмів.