Күннің ішкі құрылысы

Күннің ішкі қабаттарында тереңдеген сайын температура артады. Температураның артуымен бірге қысым Р, тығыздық күннің ішкі құрылысы - student2.ru да артады. Күннің ішкі қабаттарындағы температура Т, қысым Р, тығыздық күннің ішкі құрылысы - student2.ru теория жүзінде анықтауға болады. Қарапайым жолмен анықтағымыз келсе, онда күннің затын идеал газ деп, ал ішкі нүктелерде гидростатикалық тепе-теңдік шарты орындалады деп есептейді. Күннің АВ элементар қабатын қарастырамыз. Жоғары бетінде қысым Р1, ал төменгі бетінде қысым Р2 болсын (2-сурет).

күннің ішкі құрылысы - student2.ru Көлемнің элементіне әсер ететін ауырлық күші мен қысым күші болады. Гидростатикалық тепе-теңдік шарты көлемнің элементіне қатысты былай жазылады:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

күннің ішкі құрылысы - student2.ru орташа тығыздық, Н- көлемнің биіктігі, g- ауырлық күштің үдеуі.

2-сурет. Күннің ішкі қабаттарының қысысы
Орташа тығыздықты жоғарғы және төменгі қабаттардың тығыздықтарының арифметикалық орта шамасы деуге болады:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

Идеал газдың негізгі күй теңдеуін қолданып, мына өрнекті шығарамыз:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

аламыз.

Осы өрнекті тепе-теңдік шартына қойып RT/ күннің ішкі құрылысы - student2.ru өлшем бірлігі қашықтықтық өлшем бірлігіндей болып және оның белгілі физикалық мағынысы болады: егерде биіктік күннің ішкі құрылысы - student2.ru және температура тұрақты болған жағдайда қысым мен тығыздық 3 есе артады. Шындығында, күннің ішкі құрылысы - student2.ru болғанда P2=3P1. Осы Н шама биіктік шкаласы деп аталады, себебі бұл шама тығыздықтың сапалы өзгеруі қай қашықтықта болатынын көрсетеді. Егер Т=10000 К, күннің ішкі құрылысы - student2.ru (иондалған сутек), күннің ішкі құрылысы - student2.ru (Күннің бетіне жақын қабат) болса, Н=6 күннің ішкі құрылысы - student2.ru . Одан тереңірек температураның шамасы жоғары болғандықтан тығыздықтың артуы баяу болады.

Күннің ішкі құрылысын анықтау үшін, күннің затының таралуы біркелкі деп есептейміз. Бірақ, осындай жағдай тек Күннің орташа нүктесінде немесе центрден жарты радиус күннің ішкі құрылысы - student2.ru қашықтықта орындалуы мүмкін. Орташа тығыздық күннің ішкі құрылысы - student2.ru , осы тереңдікте қысым күннің ішкі құрылысы - student2.ru . Ауырлық күштің g үдеуін есептейік.

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

Себебі, Күннің заты біркелкі таралғанда радиусы күннің ішкі құрылысы - student2.ru тең сфераның массасы Күннің 1/8 күннің ішкі құрылысы - student2.ru тең. Қысым Р тең болады:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

Қысым және тығыздықтан осы қабаттың температурасын есептеуге болады:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru

Біркелкі Күннің R күннің ішкі құрылысы - student2.ru тереңдігінде физикалық күйінің сипаттары:

күннің ішкі құрылысы - student2.ru , p=6.6 күннің ішкі құрылысы - student2.ru Па Т=2800000К

(1,3г/см3) (6,1 күннің ішкі құрылысы - student2.ru ) (3400000К)

Жақшаның ішіндегі мәндер дәл әдіспен анықталған. Күннің центрінде Т температура, қысым, тығыздық келтірілген шамалардан көп болу керек. Төменгі кестеде күннің физикалық сипаттамаларының тереңдікпен өзгеруі берілген.

Күннің ішкі құрылысының моделі

Центрден арақашықтық Температура,Т(К) Қысым Р (Па) Тығыздық (г/см3)
1,55 · 107 2,3 · 1016
0,2 9,42 · 106 4,4 · 1015 35,3
0,5 3,98 · 106 7,0 · 1013 1,32
0,8 1,38 · 106 1,6 · 1012 0,09
0,98 9,96 · 104 1,7 · 109 0,001
1,00 4,56 · 103 1,2 · 104 0,74 · 10-7

Күннің центрінде температура, қысым, тығыздық өте жоғары болғандықтан термоядролық реакциялар жүруіне жағдай туады. Қазіргі көзқарас бойынша Күннің энергиясының көзі термоядролық реакциялар: сутектің ядролары қосылып гелийдің ядролары пайда болады. Осындай термоядролық реакциялар екі жолмен жүруі мүмкін:

1) Протон-протон реакциясы (р-р);

2) көміртегі-азот циклы (C-N).

Төменгі кестеде реакциялар келтірілген.

Наши рекомендации