Vairāk

22.3: Kā izveidot Saules sistēmu - ģeozinātnes

22.3: Kā izveidot Saules sistēmu - ģeozinātnes


A Saules sistēma sastāv no objektu kolekcijas, kas riņķo ap vienu vai vairākām centrālajām zvaigznēm. Tās sākas gāzes un putekļu mākonī, ko sauc par a miglājs. Gāze lielākoties sastāv no ūdeņraža un hēlija, un putekļus veido sīki minerālu graudi, ledus kristāli un organiskas daļiņas.

1. solis: sabrūk miglājs

Saules sistēma sāk veidoties, kad neliels plankums miglājā (tas ir mazs pēc Visuma standartiem) sāk sabrukt pats par sevi. Precīzi, kā tas sākas, nav skaidrs, lai gan to var izraisīt tuvumā esošo zvaigžņu vardarbīgā izturēšanās, progresējot dzīves ciklā. Šo zvaigžņu izdalītā enerģija un matērija var saspiest gāzi un putekļus tuvējos miglāja rajonos.

Kad tas ir iedarbināts, gāzes un putekļu sabrukums šajā plāksterī turpinās divu iemeslu dēļ. Viens no šiem iemesliem ir tas, ka gravitācijas spēks saista gāzes molekulas un putekļu daļiņas kopā. Bet procesa sākumā šīs daļiņas ir ļoti mazas, tāpēc gravitācijas spēks starp tām nav spēcīgs. Tātad, kā viņi sanāk? Atbilde ir tāda, ka putekļi vispirms uzkrājas vaļīgos gabalos tā paša iemesla dēļ, kas zem jūsu gultas veido putekļu zaķus: statisko elektrību. Ņemot vērā putekļu zaķu nozīmi Saules sistēmas agrīnajā vēsturē, var domāt, ka putekļu zaķu uzkrāšanās rada ievērojamu risku mājas mājām (attēls ( PageIndex {2} )). Tomēr praksē tas notiek reti.

2. solis: izveidojiet disku un tā centrā ievietojiet zvaigzni

Kad mazais plankums miglājā kondensējas, no materiāla, kas ievilkts plākstera centrā, sāk veidoties zvaigzne, un atlikušie putekļi un gāze nosēžas diskā, kas rotē ap zvaigzni. Disks ir vieta, kur galu galā veidojas planētas, tāpēc to sauc par a protoplanetārais disks. Attēlā ( PageIndex {3} ) attēls augšējā kreisajā stūrī parāda mākslinieka iespaidu par protoplanetāru disku, un augšējā labajā stūrī redzamais faktiskais protoplanetārais disks ieskauj zvaigzni HL Tauri. Ievērojiet protoplanetārā diska tumšos gredzenus. Tās ir nepilnības, kurās sāk veidoties planētas. Gredzeni ir tur, jo sākotnējās planētas sāk savākt putekļus un gāzi orbītā. Tam ir līdzība mūsu pašu Saules sistēmā, jo tumšie gredzeni ir līdzīgi Saturna gredzenu spraugām (attēls ( PageIndex {3} ), apakšējā kreisajā stūrī), kur var atrast pavadoņus (attēls ( PageIndex {3} ), apakšējā labajā stūrī.

3. solis: izveidojiet dažas planētas

Parasti planētas var iedalīt trīs kategorijās, pamatojoties uz to, no kā tās sastāv (attēls ( PageIndex {4} )). Sauszemes planētas ir tās planētas, piemēram, Zeme, Merkurs, Venēra un Marss, kurām ir metāla kodols, ko ieskauj klints. Jovian planētas (ko sauc arī par gāzes milži) ir tās planētas kā Jupiters un Saturns, kas galvenokārt sastāv no ūdeņraža un hēlija. Ledus milži ir tādas planētas kā Urāns un Neptūns, kas lielākoties sastāv no ūdens ledus, metāna (CH4) ledus un amonjaks (NH3) ledus, un tiem ir akmeņaini serdeņi. Bieži ledus giganta planētas Urāns un Neptūns tiek grupēti kopā ar Jupiteru un Saturnu kā gāzes milži; tomēr Urāns un Neptūns ļoti atšķiras no Jupitera un Saturna.

Šie trīs planētu veidi nejauši nejaucas mūsu Saules sistēmā. Tā vietā tie notiek sistemātiski, sauszemes planētām ir vistuvāk saulei, tām seko Jovian planētas un pēc tam ledus milži (attēls ( PageIndex {5} )). Mazāks Saules sistēma objekti arī ievēro šo vienošanos. The asteroīdu josta satur akmens un metāla ķermeņus. Ķermeņi, kuru diametrs ir no metriem līdz simtiem metru, tiek klasificēti kā asteroīdi, un mazākas struktūras tiek sauktas par meteoroīdi. Turpretī Kuipera josta (Kuipers atskaņa ar pīpētājs) un Oortas mākonis (Oort atskaņa ar kārtot), kas atrodas Saules sistēmas ārmalā, satur akmeņus, kas sastāv no liela daudzuma ledus papildus akmeņainām daļām un putekļiem. (Pēc brīža mēs runāsim vairāk par mazākiem Saules sistēmas objektiem.)

Daļa šīs vienošanās iemesla ir sala līnija (saukta arī par sniega līnija). Sala līnija atdalīja protoplanetārā diska iekšējo daļu tuvāk saulei, kur bija pārāk karsts, lai kristalizētos tikai silikāta minerāli un metāls, no diska ārējās daļas tālāk no Saules, kur tas bija pietiekami vēss, lai ļauj ledum veidoties. Rezultātā objekti, kas izveidojās protoplanetārā diska iekšējā daļā, lielākoties sastāv no akmens un metāla, bet ārējā daļā - no gāzes un ledus. Jaunā saule ar niknumu uzspridzināja Saules sistēmu saules vēji (vēji, kas sastāv no enerģētiskām daļiņām), kas palīdzēja virzīt vieglākas molekulas uz protoplanetārā diska ārējo daļu.

Objekti mūsu Saules sistēmā, ko veido akrecija. Šī procesa sākumā daļiņas, kas savāktas pūkainos puduros statiskās elektrības dēļ. Kad puduri kļuva lielāki, gravitācija kļuva nozīmīgāka un savāca pudeles cietās masās un cietās masas arvien lielākos ķermeņos. Ja jūs būtu viens no šiem ķermeņiem agrīnā Saules sistēmā un piedalītos akrēcijas spēlē ar mērķi kļūt par planētu, jums būtu jāievēro daži galvenie noteikumi:

  • Saglabājiet savu ātrumu tikai pareizi. Ja jūs pārvietojaties pārāk ātri un saduraties ar citu ķermeni, jūs abi sagraut un jāsāk no jauna. Ja jūs pārvietojaties pietiekami lēni, gravitācija neļaus jums atsisties viens no otra, un jūs varat augt lielāks.
  • Jūsu attālums no Saules noteiks, cik lielu jūs varat iegūt. Ja esat tuvāk, jums ir mazāk materiālu, ko savākt, nekā tad, ja atrodaties tālāk.
  • Vispirms jūs varat savākt tikai minerālu un iežu daļiņas. Jums ir jāaug virs noteiktas masas, pirms jūsu gravitācija ir pietiekami spēcīga, lai pakārtos gāzes molekulām, jo ​​gāzes molekulas ir ļoti vieglas.
  • Palielinoties jūsu masai, smagums kļūst stiprāks, un jūs varat satvert materiālu tālāk. Jo lielāks tu esi, jo ātrāk tu aug.

Jums vajadzētu arī uzmanīties no dažām briesmām:

  • Spēles sākumposmā protoplanetārais disks ir nemierīgs, un jūs un citi objekti var tikt izmesti dažādās orbītās vai viens otram. Tā var būt laba lieta vai nē, atkarībā no tā, kā iepriekšējie noteikumi attiecas uz jums.
  • Ja spēle virzās līdz vietai, kur jūsu rīcībā vairs nav materiāla un jūs vēl neesat planēta, tad spēle ir beigusies.
  • Ja jūs palēnināt pārāk daudz (piemēram, no trieciena citiem objektiem), jūs varētu spirāli iekļūt Saulē (spēle beigusies).
  • Ja cita planēta kļūst pietiekami liela, tā var:
    • Raujiet jūs nost un pēc tam šūpojiet gabalus tik ātri, ka atlikušajā spēles laikā jūs pārāk stipri saduraties ar citiem gabaliem, lai izaugtu lielāks (spēle beigusies)
    • Izlaist tevi no Saules sistēmas (spēle beigusies)
    • Greifers pats par sevi (spēle beigusies)
    • Tveriet tevi orbītā ap to, padarot tevi par mēnesi (spēle beigusies un neticami pazemojoša)

Spēles iznākums ir redzams attēlā ( PageIndex {5} ). Šodien tiek atzīti astoņi oficiālie uzvarētāji, Jupiteram iegūstot galveno balvu, kam seko Saturns. Abām planētām ir trofeju gadījumi, kuros katrā ir vairāk nekā 60 pavadoņi, un katrai no tām ir mēness, kas ir lielāks par Merkuru. Pirms 2006. gada Plutons arī tika uzskatīts par uzvarētāju, bet 2006. gadā ar strīdīgu lēmumu Plutona planētas statuss tika atcelts. Iemesls bija nesen formalizēta planētas definīcija, kurā teikts, ka objektu var uzskatīt par planētu tikai tad, ja tas ir pietiekami masīvs, lai savu orbītu būtu iztīrījis no citiem ķermeņiem. Plutons atrodas Kuipera jostas apledojušajā juceklī, tāpēc tas neatbilst šai definīcijai. Plutona atbalstītāji ir iebilduši, ka Plutonam vajadzēja kļūt par vectēvu, ņemot vērā, ka definīcija radās pēc Plutona pasludināšanas par planētu, taču bez rezultātiem. Plutons nav padevies, un 2015. gada 13. jūlijā tas uzsāka emocionālu lūgumu ar NASA zondes New Horizons palīdzību. New Horizons nosūtīja atpakaļ Plutona sirds attēlus (attēls ( PageIndex {6} )). Apskatot tuvāk, tika atklāts, ka Plutona sirds ir salauzta.

Planētas veidojošās spēles noteikumi un briesmas palīdz izskaidrot daudzas mūsu Saules sistēmas iezīmes mūsdienās.

  • Saules tuvums izskaidro, kāpēc zemes planētas ir tik daudz mazākas kā gāzes giganta un ledus giganta planētas.
  • Marss ir mazāks, nekā tam vajadzētu būt, ņemot vērā noteikumu, ka attālums no Saules nosaka, cik daudz materiāla ķermenis var uzkrāt, un tas izskaidrojams ar tā tuvumu Jupiteram. Jupitera milzīgais smagums traucēja Marsa spējai saaugt. Papildu pierādījumi par Jupitera iejaukšanos ir atkritumu lauks, kas veido asteroīda jostu. Laiku pa laikam Jupiters joprojām izplūst objektus no asteroīdu jostas citās Saules sistēmas daļās, no kurām dažas katastrofāli ir sadūrušās ar Zemi.
  • Kuipera josta ir ledaina asteroīda jostas versija, kas sastāv no fragmentiem, kas palikuši pāri no agrīnās Saules sistēmas. Materiāls Kuipera joslā ir izkaisīts Neptūna smaguma dēļ. Laiku pa laikam Jupiters iejaucas arī šeit, metot Kuipera jostas objektus uz Sauli un orbītā. Kad šie objekti tuvojas Saulei, Saule liek putekļus un gāzi uzspridzināt no to virsmas, veidojot astes. Mēs šos objektus pazīstam kā komētas.
  • Komētas var nākt arī no Oorta mākoņa, kur gravitācijas spēki no Saules sistēmas ārpuses var mest objektus no Oorta mākoņa uz Sauli.

22.1. Uzdevums. Kā mēs zinām, kādas citas planētas ir iekšā?

Planētu blīvums dod mums svarīgas norādes par planētu sastāvu. Piemēram, mūsu Saules sistēmā Zemes (zemes planētas) blīvums ir 5,51 grami uz kubikcentimetru (g / cm3), bet Jupitera (gāzes giganta) blīvums ir 1,33 g / cm3. Mēs varam arī izmantot blīvumu, lai kaut ko noteiktu par planētu iekšējām konstrukcijām. Šajā vingrinājumā jūs nosakīsit, cik lielu daļu no katras sauszemes planētas veido kodols, un pārveidosiet šo rezultātu diagrammā, lai to varētu viegli salīdzināt.

Ir lietderīgi tuvināt zemes planētas struktūru ar divām daļām: metāla serdi un akmeņainu apvalku. Ja mēs zinām planētas blīvumu kopumā un materiālu blīvumu, kas veido akmeņainu apvalku un kodolu, mēs varam uzzināt, cik daudz planētas ir kodols un cik daudz akmeņains. Planētas blīvums ir kodola blīvuma procentuālais daudzums un klinšu blīvuma procentuālais daudzums. To var rakstīt šādi:

planētas blīvums = kodola% / 100 x kodola blīvums + (1−% kodola ÷ 100) × iežu blīvums

Pārkārtojot vienādojumu, iegūstam:

% kodols = (planētas blīvums - iežu blīvums) / (kodola blīvums - iežu blīvums) × 100

1. solis.

Izmantojot 22.1. Un 22.2. Tabulā sniegtos datus, atrodiet katras zemes planētas procentuālo kodolu. Mūsu aprēķiniem planētas blīvums būs nesaspiests blīvums planētas. Nesaspiests blīvums ir blīvums pēc gravitācijas seku novēršanas, saspiežot planētu kopā. (Ievērojiet, ka mūsu pieminētais Zemes blīvums ir 5,51 g / cm3, bet Zemes nesaspiestais blīvums ir tikai 4,05 g / cm3.) Pirmais tiek darīts jūsu vietā.

22.1. Tabula Kodolu un apvalka blīvums no meteorītiem
AprakstsBlīvums (g / cm3)AvotsKāpēc?
Kodola blīvums8.00dzelzs meteorītiDzelzs meteorīti nāk no sadalīto asteroīdu un planētu serdeņiem un aptuveni norāda, kāds būtu Zemes kodola blīvums bez gravitācijas saspiešanas.
Akmeņainā apvalka blīvums3.25HED * akmeņaini meteorītiHED (Howardites, Eucrites un Diogenites) meteorīti nāk no asteroīdu un planētu klinšainajām mantijām, kas ir atdalījušās mantijā un kodolā un pēc tam sadalījušās. Tie aptuveni norāda, kāds būtu Zemes apvalka blīvums bez gravitācijas saspiešanas.

* HED apzīmē trīs veidu meteorītu nosaukumus: Howardites, eucrites un diogenites.

22.2. Tabula. Galvenās tilpuma daļas atrašana
AprakstsZemeMarssVeneraDzīvsudrabs
Planētas blīvums (nesaspiests)

g / cm3

4.053.744.005.30
Procentu kodols

((planētas blīvums - 3,25 g / cm3) ÷ 4,75 g / cm3 ) × 100

16.8%
2. solis.

Kad mums ir kodola procentuālais daudzums, mēs varam to izmantot, lai atrastu kodola tilpumu katrai planētai. Kodola tilpums ir kodola procentuālais daudzums un planētas tilpums. Lai aprēķinātu serdes tilpumu, izmantojiet planētas apjomus 22.3. Tabulā. Pierakstiet savas atbildes.

22.3. Tabula. Kodola tilpuma atrašana katrai planētai
AprakstsZemeMarssVeneraDzīvsudrabs
Planētas tilpums * km31.47 × 10121.72 × 10111.22 × 10126.23 × 1010
Galvenais tilpums km3
(% kodols ÷ 100) × planētas tilpums
2.48 × 1011

* Nesaspiestas ”vērtības

3. solis. Mēs varam iegūt kodola rādiusu no tā tilpuma, izmantojot sfēras tilpuma formulu (tilpums = 4 ÷ 3pr3, kur r ir rādiuss). Šis aprēķins jums tiek veikts 22.4. Tabulā. No šīm vērtībām katru rādiusu izsaka procentos no kopējā rādiusa. Lai to izdarītu, sadaliet kodola rādiusu ar planētas rādiusu un reiziniet ar 100. Izmantojot savus rezultātus, aizpildiet diagrammas 22.4. Tabulas apakšdaļā, zīmējot robežu starp serdi un apvalku.

22.4. Tabula. Katras planētas galvenā kodola rādiusa atrašana
AprakstsZemeMarssVeneraDzīvsudrabs
Kodola rādiuss * km3,9001,6173,5811,858
Planētas rādiuss * km7,0593,4476,6232,458
Procesa rādiuss, kas ir kodols:

(kodola rādiuss ÷ planētas rādiuss) × 100

55%
Planētas diagramma

Diagrammas attēlo planētas ķīli no virsmas līdz centram. Attālums starp katru atzīmi ir 5% no rādiusa.

Tiek uzskatīts, ka viena no sauszemes planētām ir bijusi iesaistīta sadursmēs, kuru rezultātā pastāvīgi zaudēja ievērojamu daudzumu tās apvalka. Jūs varētu uzminēt, kurš tas ir no nesaspiestā planētu blīvuma. Tam vajadzētu būt skaidram arī no jūsu diagrammām. Kura planēta tā ir?

Skatīt 3. papildinājumu 22.1. Uzdevuma atbildes.

Plašsaziņas līdzekļu atribūti

  • Attēls ( PageIndex {1} ): NASA, ESA un Habla mantojuma komandas (STScI / AURA) skats uz radīšanas pīlāriem redzamā un tuvā infrasarkanajā gaismā. Publisks īpašums.
  • Attēls ( PageIndex {2} ): © Karla Panchuk. CC BY. Iedvesma no NASA / JPL.
  • Attēls ( PageIndex {3} ) (augšējā kreisajā stūrī): NASA / JPL-Caltech / T “Mākslinieka iespaids par disku, kas ap Saules sistēmu veidojas ap sarkano punduri”. Pails.
  • Attēls ( PageIndex {3} ) (augšējā labajā stūrī): “HL Tauri” © ALMA (ESO / NAOJ / NRAO). CC BY.
  • Attēls ( PageIndex {3} ) (apakšējā kreisajā stūrī): “Saturn Aurora - 2004. gada 26. janvāris”, autori NASA, ESA, Dž. Klārks (Bostonas universitāte) un Z. Levajs (STScI). Publisks īpašums.
  • 22.3.3. Attēls (apakšējā labajā stūrī): NASA / JPL / Kosmosa zinātnes institūts “Moon Daphnis S2005 S1”. Publisks īpašums.
  • Attēls ( PageIndex {4} ): © Karla Panchuk. Pēc FrancescoA un NASA publiski pieejamiem attēliem (1. attēls, 2. attēls).
  • Attēls ( PageIndex {5} ): © Karla Panchuk. CC BY-SA. Ietver šādus attēlus: NASA planētas fotogrāfijas un Piena ceļa fotoattēlu - ForestWanderer
  • Attēls ( PageIndex {6} ): © Karla Panchuk. Pamatojoties uz NASA / APL / SwRI.

125 22.2 Planētu veidošana no eksplodējošo zvaigžņu paliekām

Ja mēs uzskaitītu elementus, kas veido Zemi, mēs atklātu, ka 95% Zemes masas veido tikai četri elementi: skābeklis, magnijs, silīcijs un dzelzs. Lielāko daļu atlikušo 5% veido alumīnijs, kalcijs, niķelis, ūdeņradis un sērs. Mēs zinām, ka lielais sprādziens radīja ūdeņradi, hēliju un litiju, bet no kurienes radās pārējie elementi?

Atbilde ir tāda, ka pārējos elementus izgatavoja zvaigznes. Dažreiz tiek teikts, ka zvaigznes “sadedzina” savu degvielu, taču dedzināšana nebūt nav tā, kas notiek zvaigznēs. Dedzināšana, kas notiek, ja ugunskurā koksni pārvērš pelnos un dūmos, ir ķīmiska reakcija - siltums liek koksnes un apkārtējās atmosfēras atomiem apmainīties ar partneriem. Atomi grupējas dažādos veidos, bet paši atomi nemainās. Zvaigznes dara, ka maina atomus. Zvaigžņu karstums un spiediens liek mazākiem atomiem sabrukt un saplūst jaunos, lielākos atomos. Piemēram, kad ūdeņraža atomi sabrūk un saplūst, veidojas hēlijs. Liels enerģijas daudzums tiek atbrīvots, kad daži atomi saplūst, un šī enerģija ir tā, kas zvaigznēm spīd.

Lai izgatavotu tik smagus elementus kā dzelzs un niķelis, nepieciešamas lielākas zvaigznes. Mūsu Saule ir vidusmēra zvaigzne pēc tam, kad tā izmanto ūdeņraža degvielu hēlija ražošanai, un pēc tam daļa no šī hēlija tiek kausēta, lai ražotu nelielu daudzumu berilija, oglekļa, slāpekļa, skābekļa un fluora, tā būs savas dzīves beigās . Tas pārstās veidot atomus un atdzisīs un uzpūsīsies, līdz tā vidus sasniegs Marsa orbītu. Turpretī lielas zvaigznes savu dzīvi beidz iespaidīgā veidā, eksplodējot kā supernovas un izmetot kosmosā jaunizveidotos atomus, ieskaitot elementus, kas ir smagāki par dzelzi. Lai radītu smagākus elementus un izmestu tos kosmosā, vajadzēja daudzu zvaigžņu paaudžu, pirms to bija pietiekami daudz, lai izveidotu tādas planētas kā Zeme.

Vēl nesen astronomi varēja redzēt tikai tādas zvaigznes, kas jau satur nelielus daudzumus smagākus elementus, bet ne pirmās paaudzes zvaigznes, kas sākās pirms kāda no smagākajiem elementiem. Tas mainījās 2015. gada jūnijā, kad tika paziņots, ka ir atrasta attāla galaktika ar nosaukumu CR7, kurā ir tikai ūdeņraža un hēlija zvaigznes. Galaktika ir tik tālu, ka tā mums parāda skatu uz Visumu tikai 800 miljonu gadu laikā pēc lielā sprādziena. [1]


1. darbība: sabrūk miglājs

Saules sistēma sāk veidoties, kad neliels plankums miglājā (tas ir mazs pēc Visuma standartiem) sāk sabrukt pats par sevi. Precīzi, kā tas sākas, nav skaidrs, lai gan to var izraisīt tuvumā esošo zvaigžņu vardarbīgā izturēšanās, progresējot dzīves ciklā. Šo zvaigžņu izdalītā enerģija un matērija var saspiest gāzi un putekļus tuvējos miglāja rajonos.

Kad tas ir iedarbināts, gāzes un putekļu sabrukums šajā plāksterī turpinās divu iemeslu dēļ. Viens no šiem iemesliem ir tas, ka gravitācijas spēks saista gāzes molekulas un putekļu daļiņas kopā. Bet procesa sākumā šīs daļiņas ir ļoti mazas, tāpēc gravitācijas spēks starp tām nav spēcīgs. Tātad, kā viņi sanāk? Atbilde ir tāda, ka putekļi vispirms uzkrājas vaļīgos gabalos tā paša iemesla dēļ, kas zem gultas veido putekļu zaķus: statisko elektrību. Ņemot vērā putekļu zaķu nozīmi Saules sistēmas agrīnajā vēsturē, var domāt, ka putekļu zaķu uzkrāšanās rada būtisku risku cilvēka mājām (2.6. Attēls). Tomēr praksē tas notiek reti.

2.6. Attēls Paziņojums par sabiedrisko pakalpojumu. Ja jūs domājat, ka mājturība nav svarīga, tad jūs nesaprotat situācijas smagumu. Avots: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0. Planētas pārveidotas pēc NASA / JPL (2008) publiskā domēna. skatīt avotu


22. nodaļa Kopsavilkums

Šajā nodaļā aplūkotās tēmas var apkopot šādi:

22.1 Sākot ar Lielo sprādzienu Visums aizsākās pirms 13,77 miljardiem gadu, kad enerģija, matērija un telpa paplašinājās no viena punkta. Pierādījums lielajam sprādzienam ir kosmiskā “pēcpārklāšana” no brīža, kad Visums vēl bija ļoti blīvs, un sarkanā krāsā nobīdīta gaisma no tālām galaktikām, kas mums saka, ka Visums joprojām paplašinās.
22.2 Planētu veidošana no eksplodējošo zvaigžņu paliekām Lielais sprādziens radīja ūdeņradi, hēliju un litiju, bet smagāki elementi rodas no kodolsintēzes reakcijām zvaigznēs. Lielas zvaigznes veido tādus elementus kā silīcijs, dzelzs un magnijs, kas ir svarīgi zemes planētu veidošanā. Lielas zvaigznes eksplodē kā supernovas un izkliedē elementus kosmosā.
22.3 Kā izveidot Saules sistēmu Saules sistēmas sākas ar gāzes un putekļu mākoņa sabrukumu. Materiāls, kas piesaistīts centram, veido zvaigzni, un pārējais veido disku ap zvaigzni. Diskā esošie materiāli saliek kopā, veidojot planētas. Mūsu Saules sistēmā akmeņainas planētas atrodas tuvāk Saulei, un ledus un gāzes giganti atrodas tālāk. Tas ir tāpēc, ka temperatūra pie Saules bija pārāk augsta, lai izveidotos ledus, bet silikāta minerāli un metāli varētu sacietēt.
22.4 Zemes pirmie 2 miljardi gadi Agrīno Zemi sildīja radioaktīvā sabrukšana, sadursmes ar ķermeņiem no kosmosa un gravitācijas saspiešana. Karsējot izkusušo Zemi, izkausētais metāls iegrimst Zemes centrā un veido kodolu, bet silikāta kausējums uzpeld uz virsmas un veido apvalku un garozu. Sadursme ar Marsa lieluma planētu nogāza gružus orbītā ap Zemi, un gruveši saplūda Mēnesī. Zemes atmosfēra ir vulkāniskās degazēšanas, komētu un meteorītu ieguldījuma un fotosintēzes rezultāts.
22.5 Vai ir citas Zemes? Eksoplanētu meklēšana ir identificējusi 12 planētas, kas pēc izmēra ir līdzīgas Zemei un atrodas zvaigžņu apdzīvojamajā zonā. Tiek uzskatīts, ka tās ir akmeņainas pasaules, piemēram, Zeme, taču šo planētu sastāvi nav droši zināmi.

1. Kā astronomi var apskatīt notikumus, kas notika Visuma tālā pagātnē?

2. Šajā trīs spektru attēlā viens ir no Saules, bet pārējie divi - no galaktikām. Viena no galaktikām ir Andromedas galaktika. Kurš spektrs ir no Andromeda?

Spektri saulei un divām galaktikām. [KP]

3. Astronomi, kuri meklēja dažas agrākās zvaigznes Visumā, bija pārsteigti, atraduši planētu sistēmu ar nosaukumu HIP 11952, kas pastāvēja pirms 12,8 miljardiem gadu. Tas bija ļoti agri Visuma vēsturē, kad zvaigznes joprojām lielākoties sastāvēja no ūdeņraža un hēlija. Vai jūs domājat, ka šajā sistēmā bija zemes planētas? Kāpēc vai kāpēc ne? 4. Apkopojiet Saules sistēmas objektu lieluma un sastāva tendences.5. Kas ir sala līnija, un ko tas palīdz izskaidrot? 5. Šajā karikatūrā parādīti trīs viena veida Saules sistēmas objekti. Viens dodas piedzīvojumā un sliktāk atgriežas pēc nodiluma. Kādi ir objekti un kur tie varētu atrasties?

Saules sistēmas iemītnieki. [Rendals Munro (CC BY-NC 2.5) https://xkcd.com/1297/]

6. Kāpēc Plutonu neuzskata par planētu? 7. Kas ir diferenciācija un kam jānotiek ar planētu vai asteroīdu, lai notiktu diferenciācija? Eksoplanēta Kepler-452b atrodas tās zvaigznes apdzīvojamajā zonā. Mūsu Saules sistēmā planētas, kas atrodas līdzīgā attālumā no Saules, ir zemes planētas. Kāpēc mēs nevaram droši teikt, ka Kepler-452b attālums no zvaigznes nozīmē, ka tā ir zemes planēta?

8. No līdz šim atklātajām planētu sistēmām neviena nav gluži tāda pati kā mūsu Saules sistēma. Vai tas nozīmē, ka mūsu Saules sistēma ir unikāla Visumā?


Cik kWh var saražot jūsu saules paneļi? Ražošanas attiecību sarežģītība

Jūsu saules enerģijas sistēmas radītās jaudas daudzums (kWh) ir atkarīgs no tā, cik lielu saules gaismas iedarbību saņem jūsu jumts, kas savukārt rada jūsu ražošanas attiecību. Saules gaismas daudzums, ko saņemat gadā, ir atkarīgs gan no tā, kur atrodaties valstī, gan no tā, kāds ir gada laiks. Piemēram, Kalifornijā ik gadu ir vairāk saulainu dienu nekā Jaunanglijā. Bet jebkurā vietā jūs varēsiet saražot pietiekami daudz enerģijas, lai segtu enerģijas vajadzības - ja jūs dzīvojat apgabalā, kurā ir mazāk saules, jūsu mājās vienkārši jābūt instalētai lielākai sistēmai. Tādējādi ražošanas koeficienti atšķiras atkarībā no ģeogrāfiskās atrašanās vietas, un mazāks ražošanas koeficients (jo mazāk saules gaismas) nozīmē, ka jums būs nepieciešams vairāk saules paneļu, lai iegūtu nepieciešamo enerģijas ražošanu.

Lūk, piemērs: divas salīdzinoši liela izmēra mājsaimniecības Kalifornijā un Masačūsetsā patērē vidējo elektroenerģijas daudzumu Amerikas mājsaimniecībai, kas ir 10 649 kWh gadā, kā minēts iepriekš. Kalifornijas mājsaimniecībai ir vajadzīga apmēram septiņu kW sistēma, lai segtu 100% no viņu enerģijas vajadzībām. Salīdzinājumam: Masačūsetsas salīdzināmajai mājsaimniecībai enerģijas vajadzību apmierināšanai nepieciešama aptuveni deviņu kW sistēma. Saules paneļu sistēmas Kalifornijā ir mazākas nekā Masačūsetsas saules paneļu sistēmas, taču tās spēj saražot tikpat daudz enerģijas, jo tās katru gadu tiek pakļautas vairāk saules gaismas iedarbībai. Māju īpašnieki mazāk saulainos apgabalos, piemēram, Masačūsetsā, var novērst šo atšķirību, vienkārši izmantojot efektīvākus paneļus vai palielinot saules enerģijas sistēmu, kā rezultātā uz jumta ir nedaudz vairāk saules paneļu.


147 22,4 Zemes pirmie 2 miljardi gadi

Ja jūs nokļūtu laika mašīnā un apmeklētu Zemi neilgi pēc tās izveidošanās (apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu), jūs, iespējams, nožēlotu to. Lieli Zemes virsmas plankumi joprojām būtu izkusuši, kas padarītu jūsu laika mašīnas nolaišanos patiešām ļoti bīstamu. Ja jums gadās būt vienam no jaunākajiem laika mašīnu modeļiem ar lidojošām spējām un siltuma aizsargiem, jūs joprojām saskartos ar neērtībām, jo ​​jums nav nekā elpot, bet ir neliels ūdeņraža un hēlija gāzes atdalījums un atkarībā no tā, cik daudz vulkāniskās aktivitātes notiek ieslēgtas vulkāniskās gāzes, piemēram, ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds. Daži amonjaks un metāns varētu tikt iemesti tikai tāpēc, lai tas būtu interesants, taču nebūtu skābekļa. Pieņemot, ka esat paredzējis mākslīgās atmosfēras jaunināšanas iegādi savai laika mašīnai, tas viss būtu nekas, ja jūs materializētos tieši laikā, lai redzētu asteroīdu vai, vēl ļaunāk, citu planētu, kas ietekmē jūsu stāvokli. Stāsta morāle ir tāda, ka agrīnā Zeme bija nepatīkama vieta, un laika mašīnu iegāde nav kaut kas viegli uztverams.

Kāpēc agrīnā Zeme bija tik nejauka?

Agrā Zeme bija karsta

9. nodaļā paskaidrots, ka Zemes siltums rodas no radioaktīvo elementu sabrukšanas Zemē, kā arī no procesiem, kas saistīti ar Zemes veidošanos. Apskatīsim tuvāk, kā šie veidošanās procesi sildīja Zemi.

  • Siltums radās no siltuma enerģijas, kas jau bija objektos, kas izveidojās, veidojot Zemi.
  • Siltums radās no sadursmēm. Kad objekti ietriecas Zemē, daļa enerģijas no to kustības nonāca Zemes deformācijā, un daļa no tā tika pārveidota siltumā. Spēcīgi plaukšķini, lai to izjustu daudz mazākā (un drošākā!) Mērogā.
  • Kad Zeme kļuva lielāka, tās gravitācijas spēks kļuva spēcīgāks. Tas palielināja Zemes spēju pievilkt objektus, bet tas arī izraisīja to, ka Zeme, kas padara Zemi, tiek saspiesta, drīzāk kā Zeme sev dod milzīgu gravitācijas ķērienu. Saspiešana izraisa materiālu sasilšanu.

Apkurei bija ļoti svarīgas sekas uz Zemes struktūru. Pieaugot Zemei, tā savāca silikāta minerālu graudu, kā arī dzelzs un niķeļa maisījumu. Šie materiāli tika izkaisīti pa visu Zemi. Tas mainījās, kad Zeme sāka sakarst: tā kļuva tik karsta, ka izkusa gan silikāta minerāli, gan metāli. Metāla kausējums bija daudz blīvāks par silikāta minerālu kausējumu, tāpēc metāla kausējums nogrima uz Zemes centru, lai kļūtu par tā kodolu, un silikāta kausējums pacēlās uz augšu, lai kļūtu par Zemes garozu un apvalku. Citiem vārdiem sakot, Zeme sevi nesajauca. Tiek saukta silikāta minerālu un metālu atdalīšana attiecīgi akmeņainā ārējā slānī un metāla kodolā diferenciācija. Silikāta un metāla kustība kūst Zemes iekšienē, un tas vēl vairāk uzsilst.

Zemes augstā temperatūra tās vēstures sākumā nozīmē arī to, ka agrīnie tektoniskie procesi tika paātrināti, salīdzinot ar mūsdienām, un Zemes virsma bija ģeoloģiski aktīvāka.

Zemi stipri bombardēja objekti no kosmosa

Lai arī Zeme akrilēšanas laikā bija slaucījusi ievērojamu daudzumu materiāla savā orbītā, nemieri Saules sistēmā, ko izraisīja izmaiņas Saturna orbītā, un Jupiters joprojām sūtīja daudzus lielus objektus kataklizmas sadursmju kursos ar Zemi. Šo sadursmju enerģija garozā atkārtoti izkausēja un pat iztvaicēja minerālus, un no Zemes atmosfēras izplūda gāzes. Joprojām ir konstatējamas ļoti vecas rētas no šīm sadursmēm, lai gan mums tās rūpīgi jāskatās. Piemēram, vecākā atklātā trieciena vieta ir 3 miljardus gadu vecais Manitoksa “krāteris” Grenlandes rietumos, lai gan krātera nav, ko redzēt. Redzami ir ieži, kas trieciena brīdī atradās 20–25 km zem Zemes virsmas, bet kuros tomēr redzamas deformācijas, kuras varēja izraisīt tikai intensīvs, pēkšņs šoks.

Pierādījumi par vissliktāko sadursmi, ko piedzīvoja Zeme, nebūt nav smalki. Patiesībā jūs, iespējams, jau simtiem reižu paskatījāties uz to, iespējams, neapzinoties, kas tas ir. Šī sadursme notika ar planētu Theia, kuras izmērs bija aptuveni Marss (22.11. Attēls). Neilgi pēc Zemes izveidošanās Teija skāra Zemi. Kad Teija ietriecās Zemē, Tejas metāla serde saplūda ar Zemes kodolu, un gruveši no ārējiem silikāta slāņiem tika izmesti kosmosā, veidojot šķembu gredzenu ap Zemi. Materiāls gredzenā apvienojās jaunā ķermenī orbītā ap Zemi, dodot mums mūsu mēnesi. Zīmīgi, ka gruveši var būt saplūduši pēc 10 gadiem vai mazāk! Šo Mēness veidošanās scenāriju sauc par milzu ietekmes hipotēze.

Zemes atmosfēra, kā mēs zinām, bija jāattīsta daudz laika

Pirmais Zemes eksperiments ar atmosfēru nebija veiksmīgs. Tas sākās ar plānu ūdeņraža un hēlija gāzu plīvuru, kas bija pievienots materiālam, ko tas uzkrāja. Tomēr ūdeņradis un hēlijs ir ļoti vieglas gāzes, un tās izplūst kosmosā.

Zemes otrais eksperiments ar atmosfēru bija daudz labāks. Vulkāna izvirdumi veidoja atmosfēru, izdalot gāzes. Visizplatītākās vulkāniskās gāzes ir ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds (CO2), bet vulkāni izdala ļoti dažādas gāzes. Citi svarīgi ieguldījumi ir sēra dioksīds (SO2), oglekļa monoksīds (CO), sērūdeņradis (H2S), ūdeņraža gāze un metāns (CH4). Arī meteorīti un komētas uz Zemi atnesa ievērojamu daudzumu ūdens un slāpekļa. Nav skaidrs, kāds bija precīzs atmosfēras sastāvs pēc Zemes otrā eksperimenta, bet oglekļa dioksīds, ūdens tvaiki un slāpeklis, visticamāk, bija trīs visvairāk sastopamie komponenti.

22.11. Attēls. Mākslinieka iespaids par planētu sadursmi. Līdzīga Zemes un planētas Theia sadursme, iespējams, ir devusi mums mūsu Mēnesi. Par laimi mums sadursme, kas mums deva Mēnesi, bija drīzāk trieciens nekā šeit parādītais tiešais sitiens. Iespējams, ka Zeme nebūtu pārdzīvojusi tiešu trāpījumu. [NASA / JPL-Caltech, http://1.usa.gov/1IkP069]

Viena lieta, ko mēs droši varam teikt par otro Zemes eksperimentu, ir tāda, ka faktiski nebija brīvā skābekļa (O2, skābekļa forma, kuru elpojam) atmosfērā. Mēs to daļēji zinām, jo ​​pirms 2 miljardiem gadu pirms oksidētu dzelzs minerālu sarkanā krāsā nebija nogulumu nogulumu. Dzelzs minerāli bija klāt, bet ne oksidētā formā. Tajā laikā O2 tika radīts atmosfērā, kad Saules ultravioletie stari sadalīja ūdens molekulas, tomēr ķīmiskās reakcijas skābekli atdalīja tikpat ātri, cik tas radās.

Tikai pēc trešā Zemes eksperimenta - dzīvības - atmosfēra sāka skābēt. Fotosintētiskie organismi izmantoja bagātīgo CO2 atmosfērā, lai ražotu pārtiku, un izlaida O2 kā blakusproduktu. Sākumā visu skābekli patērēja ķīmiskās reakcijas, bet galu galā organismi atbrīvoja tik daudz O2 that it overwhelmed the chemical reactions and oxygen began to accumulate in the atmosphere, although present levels of 21% oxygen didn’t occur until about 350 Ma. Today the part of our atmosphere that isn’t oxygen consists largely of nitrogen (78%).

The oxygen-rich atmosphere on our planet is life’s signature. If geologic process were the only processes controlling our atmosphere, it would consist mostly of carbon dioxide, like the atmosphere of Venus. It is an interesting notion (or a disconcerting one, depending on your point of view) that for the last 2 billion years the light reflected from our planet has been beaming a bar code out to the universe, similar to the ones in Figure 22.4, except ours says “oxygen.” For 2 billion years, our planet has been sending out a signal that could cause an observer from another world to say, “That’s odd… I wonder what’s going on over there.”


How to Build a Solar Panel

This article was co-authored by Guy Gabay. Guy Gabay is a Solar Energy Contractor and the CEO of AmeriGreen Builders, a full-service solar energy, roofing, HVAC and window installation company based in the greater Los Angeles, California region. With over eight years of experience in the construction industry, Guy leads the AmeriGreen team focusing on bringing an educational approach to energy efficient home upgrades. Guy holds a B.S. in Marketing from California State University - Northridge.

There are 8 references cited in this article, which can be found at the bottom of the page.

wikiHow marks an article as reader-approved once it receives enough positive feedback. This article received 14 testimonials and 100% of readers who voted found it helpful, earning it our reader-approved status.

This article has been viewed 1,158,105 times.

Solar energy is a renewable source of energy that not only benefits you but the environment as well. With the effort you put into making a homemade solar panel, you can help prevent environmental pollution by reducing fossil fuel usage. [1] X Expert Source

Guy Gabay
Solar Energy Contractor Expert Interview. 4 August 2020. What’s even better is that you’ll save money on you electric bill. To build your own solar panel, you’ll need to assemble the pieces, connect the cells, build a panel box, wire the panels, seal the box, and then finally mount your completed solar panel.


Step 6: Gear Assembly

By now, you should have all the plywood parts cut:

With all these parts, you can start assembling the main body of the orrery.

First you'll need to cut the brass rods and tubes to the appropriate length. To calculate the length for each rod, look at the diagram to see what that rod or tube needs to go through, then added all thicknesses of those materials together. For my materials:

  • 0.11 inches for the indents on the top and bottom plates
  • 0.056 inches for each washer (A washer goes above and below each gear)
  • 0.193 inches for each gear and the brace

For example, the length of four of my axles (from the indent in the bottom plate to the indent in the top plate) was 2.268 inches. That's 7 layers of gears, 1 brace, 2 indents, and 9 washers.

All the tubes should end at that the top plate except for the tubes that hold the planets, they should extend through the top plate.The rods and tubes that go through the center of the top plate need to be long enough to not only protrude through the top of the top plate, but also continue on to each have an exposed 0.5 inches of brass. You can see in the photo how these nest tubes look like an old timey telescope if done correctly. Mercury, for example, will have a tube that extends from the 18 tooth gear, through 6 other layers of gears, through the top plate, through the half inch sections for Saturn, Jupiter, Mars, the brace, Earth, and Venus, and an additional 0.5 inches of exposed brass.

Cut the rods to size using a tube cutter. Use a small round file to smooth out the cut so a smaller diameter tube will spin freely within the tube.

Add the gears and cut the rods according to the diagram.

Svarīgs: Remember to place a brass washer around the axle underneath each gear. The washer will reduce friction between gears spinning at different speeds or reduce the friction between stationary plates and spinning gears. Even on gears that spin at the same speed, the washer will maintain the proper spacing. A little lubricant between brass tubes will also help tubes that sit inside one another spin freely.

Even though the holes in the center of gears were the exact diameter of the tubes and a tight fit, I used a few drops super glue to make sure the tubes rotate with the gears they are attached to.

Start assembling from the bottom.

The sun needs no gears because it’s the point of reference and stationary. Mine sits on top of a 3/32” rod at the center. That rod should drop into the indent on the base plate.

The first four planets (Mercury, Venus, Earth, and Mars) are the easiest mechanically.The planets are driven by a stacked set of drive gears on a common axle that sit on a washer that sits on the base plate. This stacked set of drive gears spins, but they do not move relative to each other. They have the same angular velocity. These drive gears articulate with the planets’ gears, which also sit on a washer that sits on the base plate. Each planet has it’s own gear and axle that move independently from the other planets. The smallest axle, Mercury’s, fits inside the axle for Venus, which fits inside the axle for Earth, etc. etc.

On the bottom of the drive gear stack, a 74-tooth gear drives the 18-tooth gear that’s attached to Mercury’s axle. Second from bottom, a 57-tooth gear drives the 35-tooth gear that’s attached to Venus’s axle. Third from bottom, a 46-tooth gear drives another 46-tooth gear that’s attached to Earth’s axle. The 146-tooth’s brace should be added above the 46-tooth gears. It does not rotate but instead holds a tube that will support the 146-tooth gear between Earth and Mars. Fifth from bottom, a 32-tooth gear drives a 60-tooth gear that’s attached to Mars’s axle.

Piezīme:The gear ratios are proportional to the orbital period of that planet. The earth’s orbital period is 365 days, 1 year. Earth's drive gear and planet gear are both 46 teeth. 46/46 = 1. For every one rotation of those gears, one earth year has passed in the model. Mercury's gears a 18 and 74 teeth. 18/74 = 0.24. Mercury orbits the sun in 88 days or 0.24 years. Notice also that all the tooth combinations add up to 92. This is so they are always the same distance apart.

For Jupiter's gear, the rotation needs to be slowed down further. This will require two more stacks of gears. The Mars gear drives a 40-tooth gear that shares an axle with a 16-tooth gear. That 16 tooth gear drives a second 40-tooth gear, which also shares an axle with a 16-tooth gear. That second 16-tooth gear drives a third 40-tooth gear on its own axle that sits inside the axle of the first 40-tooth gear. The final 40-tooth gear drives the Jupiter gear.

A final stack of gears a 30- tooth and 15-tooth on a common axle use the rotation of the Jupiter gear to drive the Saturn gear.

Dry fit the vertical supports and add the top plate.

Once you have all the gears and plates assembled. Test the rotation by rotating the 74-toothed gear with your finger. It should run smoothly and the center axles should spin at different rates (except the one braced axle, it shouldn't spin at all). If you're satisfied with the motion, add the dow or brass tube vertical supports and glue those in place.


Solar in Your Community Challenge

The Solar in Your Community Challenge is a $5 million prize competition designed to incentivize the development of new approaches to increase the affordability of electricity while expanding solar adoption across America. The challenge ran from May 2017 to October 2018 to improve solar access for nonprofits, faith-based organizations, state and local governments, and low- and moderate-income communities, all of which face unique barriers to adopting solar. The winners were announced May 16, 2019.

Competing for $5 million in cash prizes and technical assistance over 18 months, teams across the country developed projects and programs that expand solar access to underserved groups, while proving that their business models can be widely replicated and adopted. Consultants and coaches provided technical assistance and resources to help the teams develop their business models.

The Solar in Your Community Challenge was sponsored by the U.S. Department of Energy Solar Energy Technologies Office and administered by the International City/County Management Association.

Uzvarētāji

Best Low- and Moderate-Income (LMI) Projects

Grand Prize: The CARE Project (Denver, CO)
$500,000 prize

CARE was led by the Denver Housing Authority (DHA), which developed, owned, and operated off-site solar arrays to power DHA’s multifamily affordable housing buildings. As the guarantor of the power purchase agreement, DHA was able to ease financiers’ potential concerns about lending to projects comprised of LMI households. DHA worked with Xcel Energy, the local utility, to develop the projects and apply the savings to the energy bills of LMI residents in DHA’s buildings.

The team installed 2 megawatts (MW) of solar that benefited 764 LMI households, saving them approximately 20% on their energy bills, or nearly $3 million in savings. The team also went beyond the requirements of the challenge and provided hands-on training to 51 low-income individuals. Partners included GRID Alternatives, Ensight Energy, and SolarTAC.

Runner-Up: Community Solar for Community Action (Backus, MN)
$200,000 prize

This team was led by the Rural Renewable Energy Alliance and created a business model that works with local community action agencies to help LMI households. For this project, community action agencies (CAA) helped identify households that can participate in community solar developed under this effort and deliver savings to LMI households. They used the same qualification metrics and delivery mechanisms as the federal Low Income Home Energy Assistance Program (LIHEAP) to provide benefits to those LIHEAP cannot reach due to limitations in funding. This team worked to fill that gap.

The team deployed seven solar facilities—five throughout the Leech Lake Nation in rural Minnesota, one rooftop installation on a community housing organization in Duluth, and one in rural Vermont on the property of a CAA.

Overall, 107 households benefited from the project and, on average, saved 22.3% of their utility bill. Future projects are leveraging a “pay for success” model, where private social impact investors provide the capital to build solar projects and are compensated based on goals the system achieves. Partners included the American Indian Community Housing Organization, Leech Lake Energy Assistance Program, and Southeast Vermont Community Action.

Best LMI Program: The Kerrville Area Solar Partners (Kerrville, TX)
$100,000 prize

The Kerrville Area Solar Partners were led by the Kerrville Public Utility Board (KPUB), which implemented power purchase agreements for four community solar projects on land leased from local nonprofits. KPUB developed a new rate structure so that it receives 100% of the solar production, then allocates the output to both the LMI residents and nonprofits hosting the systems. The projects provided 3.72 MW of solar and benefited 51% LMI households and 49% nonprofits.

KPUB’s relationship with the anchor nonprofits enabled the utility to secure lower-cost financing and competitive land lease rates. KPUB worked with the solar developer to monetize tax incentives that the utility and the nonprofits could not, providing additional financing for the projects.

The team partnered with the Texas Department of Housing and Community Affairs to use its pool of prequalified LMI households, reducing the soft costs of customer acquisition. The program benefited 302 LMI households and, on average, saved them 14% of their utility bill. Partners also included Schneider Engineering, RES Americas, and NextEra Energy.

Best Nonprofit Project: Making Energy Work for Rural Oregon (Portland, OR)
$100,000 prize

This team was led by Sustainable Northwest and created a coalition of rural community leaders who are advancing the use of community solar on public facilities. The team leveraged the Oregon Clean Power Cooperative, which helped them raise funding from state residents and local investors, to build a solar installation on a nonprofit site that the cooperative would own. The nonprofit would benefit from reduced energy rates while members of the cooperative would receive a return on investment. This model is the state’s first renewable energy structured cooperative.

The team installed 120 kilowatts (kW) at four nonprofit sites—Hood River Public Works, Hood River Health Department, Lake County Library, and Saving Grace Animal Shelter—saving them an average of 17% on their utility bills. The team plans to deploy 3 MW of community solar by the end of 2030. Partners included a coalition of rural communities in Hood River, Lake, and Douglas Counties.

Best Nonprofit Program: Fellowship Energy (Burlingame, CA)
$100,000 prize

This team created a financing alternative that leveraged the Episcopal Church Building Fund (ECBF), a church extension fund, for two solar projects in Richmond, Virginia: a church and a parochial school. Most major Christian denominations have a church extension fund, which raises and manages funds to provide loans to affiliated churches so they can finance building projects.

The church entered into a long-term power purchase agreement with a Virginia-based investor to realize the benefits of the solar investment tax credit. The ECBF was the financial guarantor for the project, supported by the diocese of Virginia. The ECBF also provided the sites with a preapproved, long-term, low-interest loan for the host church to purchase the system, following the 60-month Internal Revenue Service compliance period.

The team installed 350 kW and plans to install just over 3 MW to serve 14 nonprofits and save them, on average, 25% of their electricity bill. The team is planning projects in New Jersey and California and has a longer list of interested parties. Partners included Performance Solar, Episcopal Church Building Fund, St. Stephen’s Episcopal Church, and Trinity Episcopal School.

Overall, the winning teams will have installed nearly 9.3 MW of solar energy by October 2019, benefitting at least 1,200 households and 18 nonprofit organizations. By 2020, the teams proposed the development of 25.7 MW of solar. On average, the winners were able to save customers nearly 15% to 25% of electricity costs.

SETO also recognizes 12 teams for their innovations in program design and ability to reach new markets:

Local Innovators: Creative and Unique Models

  • Local Power (Grass Valley, CA) – This team created a solar thrift store where individuals can donate their used PV system equipment for a tax deduction. That equipment can then be resold for much less than the cost of new system components, reducing the cost for others to go solar.
  • SunShares VEIC (Burlington, VT) – This team developed a program where community solar subscriptions are tied to an employer, who passes the benefits on to employees. Employees pay for the energy they use through payroll deductions, and the employer sends those funds to the energy system owner.

Low-Income Empowerment: Helping Communities Most in Need

  • Solar Pioneers (Brooklyn, NY) – This team increased local education and improved customer acquisition in two low-income communities, creating a training curriculum and empowering youth with the knowledge to be community ambassadors for solar. They installed 307 kW of solar.
  • Solar Destination Ypsilanti (Ypsilanti, MI) – This team deployed over 600 kW of solar, with 44% of it benefiting LMI, and plans to install almost 3 MW by late 2019 in an area where median household income is well below the U.S. average. Local residents were trained to perform solar installation and worked on projects.

Faith-Based Communities: Places of Worship

  • Solar Faithful of Ann Arbor (Ann Arbor, MI) – This team created a tool kit with instructional materials about solar installation, solar use, and capacities for houses of worship, lowering informational barriers to going solar.
  • PowerUp Solar Long Island (Massapequa, NY) – This team removed upfront solar costs and provided low-interest financing and bulk bidding for nonprofits and houses of worship. They acted as solar educators in their communities and deployed nearly 100 kW of solar.

Solar Discovery: Bringing Solar to New Markets

  • Solar Working Group of Southwest VA (Norton, VA) – This team comprises nonprofit and community action agencies, colleges, state agencies, and planning district commissions, among others. They identified solar “ambassador” projects and expanded workforce development, education, and outreach, creating solar “champions” for the community. The team plans to install 3 MW by late 2019 in southwest Virginia’s coalfield counties.
  • Glass City Community Solar (Toledo, OH) – This team deployed 185 kW using available incentives and sweat equity to serve more than 100 low-income households in a state where solar energy adoption has been slow.

Community Engagement: Volunteer-Driven Efforts

  • RE-volv (San Francisco, CA) – This team enables nonprofits to go solar through an affordable lease financed by a crowdfunding-led revolving loan fund. They trained more than 250 “solar ambassadors” and raised $330,000. All the energy from these projects benefit LMI, saving an average of 25% on their utility bills.
  • Thrifty Community Solar Barn Raising (Staunton, VA) – Barn raising is a Mennonite tradition, which the team leveraged to develop PV systems. To prove their model’s ability to scale solar installations for rural communities, this team worked with the national network of Mennonite organizations and facilities, and partnered with the state’s largest solar developer. The team installed 172 kW and engaged nearly 200 people.

Innovations in Solarize: Group-Purchasing Campaigns

  • Solarize Philly (Philadelphia, PA) – This team created a solar group-buying initiative for homeowners, which included an optional fee to be used to help finance solar energy systems for LMI households. The team plans to install 2.5 MW in 2019, with 20% of the energy going to LMI households, saving customers an average of 83% on their energy bills. They also created a solar training element with a school district.
  • Solar Possible (Minneapolis, MN) – This team used third-party financing to improve solar access for local governments and public buildings. It released a multibuilding request for proposal to get better pricing and save government resources in the procurement process.

Structure and Prizes

Teams received seed awards, technical assistance vouchers, or final prizes. Thirty-four teams received seed awards of up to $60,000. Seed awards were disbursed in increments based on completed milestones over the course of the challenge. Vouchers for technical assistance resources and mentoring, worth $10,000 each, were awarded to 110 teams.

Final prizes amounted to $1 million, including a $500,000 grand prize for successfully demonstrating a reproducible and scalable model for low-income solar.

Consultants and coaches were compensated based on the extent to which the teams used their services.

Noteikumi

The competitors’ projects and programs were required to directly benefit:

  • LMI households, with at least 20% of the energy and benefits assigned to LMI households or
  • Nonprofit organizations state, local, or tribal governments or community service organizations, with at least 60% of the energy and benefits assigned to one of these types of entities.

Photovoltaic system projects were required to aggregate between 25 and 5,000 kW. A single entity could not be assigned more than 1,000 kW from a single solar energy system.

While 20% LMI customers was the minimum, teams with over 50% LMI customers were eligible to receive a bonus cash prize. Nine teams out of 34 eligible received a bonus prize, totaling $78,000.


ASTRO.SG

Electronic solar system models have always been associated with toys only for the rich and famous. I remember seeing one a few years ago when I walked past some shop selling antique clocks. So you can imagine my excitement when I saw this at Borders back in August:

I bought 2 copies of this issue and may give them away as prizes during sidewalk astronomy sessions.

Brings back wonderful memories of trying to collect something and then realised some parts are deliberately made rare to "encourage" more sales ( I still have an incomplete set of Superman movie cards :) ). But not this orrery. If you buy all 52 sets you will definitely get all the parts. This will add up to a few hundred dollars but still much cheaper than those sold at antique clock stores which costs a few thousand dollars at least.

Other than Borders, one should be able to find them at popular bookstores like Popular (sorry can't resist).

As a educational tool, it is fantastic. It will create a sense of wonder and excitement about our solar system that cannot be easily conveyed in words and two-dimensional diagrams. The only disadvantage (applies to almost all orrery) is that they do NOT scale the size of the planets and Sun and the distance among them accurately. If they did, generations of people will be very excited to observe and learn more about our Sun. Because the first comment almost everyone will make when they see such an orrery is "What is that gigantic "planet" in the middle?"

Bumped into Joo Beng own my way out of Borders and we joked that we should collect one full set soon and find a cheaper manufacturer in China (Don't worry Victor, it is a joke. :) )

After doing some online research back home, I was glad to know that we can buy the full complete set without waiting for 52 weeks. And that complete set is actually cheaper and comes with a few more goodies. The local distributor, Allscript Pte Ltd, found the Singastro forum and revealed more information about this complete package. I was keen to have a hands-on on the completed set and Victor from Allscript was very kind to recall back their only completed set which was on display at Prologue (bookstore at ION Ochard) for my evaluation at their office. He told me the set is not a fully working set as the adapter and some minor parts were missing. Still, I was keen to take a look.

Dropped by their office on 26 october and took some shots of the set.

I am impressed by the built of the model. Very sturdy and solid. Being a typical gadget guy, I had fun seeing big and small brass gears move when I manually rotate the planetary support arms. Considering the weight of the orrery, it is very reassuring for local buyers that the Allscript office is located in a convenient place and not in some far away feeder-bus-access-only industrial estates. It is just a short walking distance from Tai Seng MRT station (Circle Line).

Here's the company's contact info:

Allscript Establishment (Singapore) Pte Ltd

605A Macpherson Road, #04-04 Citimac Industrial Complex, Singapore 368240.
Tel: 65-62877090 Fax: 65-63833057 Email: [email protected]

For those who are thinking to purchase this orrery, do not just focus on the entertainment and educational benefits of the orrery alone. The magazines that comes with it are a rich and colourful source of information that will help one to appreciate the orrery better. Just like those who stargaze that appreciate what they are looking at better due to the understanding of the nature and characteristics of the celestial objects they are looking at. To the uninitated, Sirius may just look like boring bright point of light through a telescope. But if they knew that is the brightest star observable from Earth and the Egyptians once used it to predict the flooding of river Nile, that will create a greater appreciation, wonder and enjoyment of what they are looking at.

Another reassuring point about purchasing this product is that the full assembling instructions are available on YouTube.

I highly encourage all educational institutions to purchase at least one set for their Science/Astronomy clubs. Now if only someone can let me play with their fully assembled and working set. :)


Skatīties video: Ceļojums Saules sistēmā Aivars Šaicāns, Rihards Paškausks