Сколько энергии даёт Солнце Земле?
В 1838 году британский физик Джон Гершель попытался создать эксперимент, чтобы поймать солнечный луч. Сколько энергии даёт Солнце Земле? Это можно узнать с помощью простого и изящного эксперимента, используя только термометр, жестяную банку с водой и зонт.
Сначала нужно дать воде нагреться до температуры окружающей среды, которая сегодня в Долине Смерти, составляет примерно 46 градусов Цельсия. Потом вы опускаете в воду термометр и убираете тень, чтобы Солнце светило на воду. Под прямыми лучами температура воды начинает расти. Если засечь, сколько времени нужно, чтобы звезда нагрела воду на один градус Цельсия, можно вычислить, какое количество тепла получает от нашей звезды банка с водой, а исходя из этого — сколько энергии приходится на квадратный метр поверхности.
Энергия светила — источник жизни
Получается, что в ясный день, когда наше светило в зените, это количество составляет около одного киловатта. То есть, солнечной энергии, падающей на каждый квадратный метр Земли, хватило бы на десять 100-ваттных лампочек.
Но Гершель мыслил еще шире и использовал это число чтобы подсчитать всю энергию, отдаваемую светилом. Представьте, что мы сложим все киловатты по всей этой поверхности. И представьте, как лучи от звезды охватывают всю поверхность Земли.
А теперь подумайте о том, что Земля находится в 150 миллионах километров от Солнца, и, по сути, оно наполняет энергией гигантскую сферу радиусом 150 миллионов километров. Какое количество будет получаться в итоге? Это четыре умножить на «пи» на расстояние до звезды в квадрате, то есть около… 400 миллионов миллионов миллионов миллионов ватт.
Иными словами, каждую секунду излучается в миллион раз больше энергии, чем за год потребляет США. И все это мы узнали с помощью воды, термометра, жестяной банки и зонта. Вот за это многие и любят физику. Это чудо, что нашей звезде тысячелетиями удается сохранять феноменальный уровень мощности.
Такие звезды, как наша, очень стабильны и живут невероятно долго. Наиболее точная оценка возраста вселенной — 13,73 миллиардов лет, из них наше светило существует 5 миллиардов лет. То есть, более чем треть возраста самой вселенной. Какой же источник энергии Солнца позволяет ему существовать так долго и выделять такие колоссальные объёмы тепла?
