太阳的科普知识 谁知道?

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太阳是一颗普通恒星, 银河系中共有约1亿颗这样的恒星。

直径: 1,390,000 千米.

质量: 1.989e30 千克

温度: 5800 开 (表面)

15,600,000 开 (核心)

太阳是太阳系中最大的物体. 它拥有全部太阳系质量的99.8% (木星具有剩余的大部分质量)。

太阳在许多神话中被人格化: 古希腊人称它为 Helios, 而古罗马人称它为 Sol。

太阳的质量由75%氢和25%氦组成(原子数量的92.1%为氢,7.8%为氦); 其他物质 ("金属")的数量总合仅为0.1%。在太阳核心区氢转化为氦,而这些量的改变很慢。

太阳外层有不同的自转周期:赤道面25.4天自转一周;两极地区则达到36天。这个奇特现象的产生是由于太阳并不像地球一样是一个固态球体,类似的情况在气态行星上也可看到。因此在太阳内部,自转周期也不同,但太阳核心区仍像实心体般自转。

太阳内核的状态是惊人的,温度达到15,600,000开,压力相当于2500亿个大气压。内核的气体被极度压缩以至于它的密度是水的150倍。

太阳释放能量为3.86e33尔格/秒(即38600亿亿兆瓦),它是由核聚变反应产生的。每秒大约有700,000,000吨的氢原子被转化为大约695,000,000吨的氦原子并放出5,000,000吨(=3.86e33尔格)的以伽马射线为形式的能量。由于射线向球体表面射出,能量不断地被吸收和散发,使得温度不断接低,所以才有内外巨大的温度差和基本的可见光。由对流输出的能量至少比辐射发散的能量高20%。

太阳的外表面被称作光球,温度约为5800开。太阳黑子属于太阳上“凉爽”的地方,仅为3800开(它们之所以看起来比较暗是因为与周围地区比较的缘故)。太阳黑子可以很大,直径可达50,000公里。太阳黑子的产生是由于复杂且目前又不为人所掌握的来自太阳磁力区的作用所产生的。

处在光球之上的一个小范围被称作色球。

在色球之上即阔又稀的物质称为日晕,向太空绵延数百万公里,但它只有在日食时(左图)才能被观测到。日晕的内部温度超过1,000,000开。

太阳的磁场作用力极大(按地球标准)并且十分复杂。它的磁层范围甚至大大超过了冥王星。

除了光和热,太阳也发散一种低密度的粒子流(多半为电子和质子)形成太阳风,以450公里/秒的速度在太阳系中传播。太阳风和高能量粒子在太阳上闪光时发射,会对地球上的潮浪及无线电通讯造成影响,并会由此产生极光。

最近从Ulysses号飞船上传回的数据显示由两极发散的太阳风移动速度翻了一倍,达750公里/秒,在低纬度区也有此现象。两极区的太阳风组成也不同,而且太阳磁场区看来也是惊人的不稳定。

更多的有关太阳风的研究将在最近上空的Wind,ACE和SOHO飞船协助下完成。它们将利用动态稳定的优势,直接处在地球与太阳之间离地球1,600,000公里的地方。

太阳风使得彗星产生了彗尾,有时甚至在飞船的轨道上产生可测量的效果。

壮观的环圈突起物,日冕,也常在太阳边缘部分显现。(左图)

太阳的能量输出不是稳定的,太阳黑子活动的数量也一样。太阳黑子活动在17世纪后半叶有一个周期异常微弱,称为 the Maunder Minimum,它正好与当时北欧不正常的低温期巧合(小冰河时期the Little Ice Age)。太阳形成至今,能量输出已增大了40%。

太阳已有45亿岁了,从诞生至今它已用去了内核中一半的氢原子了,它仍将“温和”地辐射50亿年左右(虽然那时它的光亮度将是现在的一倍),但最终它将耗尽所有能量。那时它将处于极其不稳定状态,随着状态的变化终会将地球一同毁灭(有可能形成一个全新的行星系)。

太阳的卫星

一共有九大行星及大量的其他小物体围绕太阳公转。(确切的说,规定行星及小物体的标准有一场争论,说到底只是个定义的问题)

行星 距离 (公里) 半径 (公里) 质量 (公斤) 发现者 发现日期

水星 57,910,000 2439 3.30e23

金星 108,200,000 6052 4.87e24

地球 149,600,000 6378 5.98e24

火星 227,940,000 3397 6.42e23

木星 778,330,000 71492 1.90e27

土星 1,426,940,000 60268 5.69e26

天王星 2,870,990,000 25559 8.69e25 赫歇耳 1781

海王星 4,497,070,000 24764 1.02e26 Galle 1846

冥王星 5,913,520,000 1160 1.31e22 Tombaugh 1930

科普 太阳是怎样形成的

太阳是地球的“母亲”,可以说是暂时的母亲,因为地球并非太阳创造,但地球依附于太阳,太阳拥有足够多的能量,其一秒辐射出的能量,如果能用某种方式收集起来,足以满足地球5亿年的能源需求。

它是一颗恒星,是我们地球附近最狂暴的天体。

它距离我们一亿五千公里。

它是生命之源。

不幸的是,太阳将会在50亿年之后迅速膨胀,然后爆炸,融化周围的行星。更不幸的是,银河系将在40亿年后“灭亡”。而这似乎都不算灾难,因为这实在是太遥远了,那么我们还是先到太阳的内部一探究竟吧。

为了方便,我们假设你不会被太阳给烤熟,假设你只有意识的存在进入太阳内部。太阳的内部,日核。温度高达760万℃。在其中,你能看到的是构成你身体的原子。原子是构成物质的基本条件。其中最小的一个成员叫做氢原子,第二是氦原子,然后才是其他各种元素。前两种原子加起来构成了已知宇宙的百分之98的物质。在日核处,到处都有足够多的氢原子,而他们在周围高能的情况下,电子被松开,只剩下孤独的原子核,这里压力足够大,迫使他们融合成更大的原子,这就是热核聚变。热核聚变形成了更重的原子:氧原子,银原子……

热核聚变需要一个必要条件——巨大的能量,而这巨大能量的来源便是太阳自身的引力。

可喜的是,地球上所有重原子都是由某颗恒星创造,而太阳也在不断的释放能量。而你困惑的是,恒星会死亡吗?当然,如果没有这种自然性的燃烧到死亡,构成我们的物质将无法释放,生命也就无法诞生,世上的原子都会被锁在恒星内部。恒星死亡后,所有原子崩裂而出,所以,我们推断,太阳是一颗第二代或者第三代恒星。第一代恒星已经爆炸过,它们的星辰才变成了太阳,地球和我们。而这种燃烧必然会让太阳逐渐变小以至于坍缩,但事实却并非如此,甚至在后期还会膨胀。这是因为核聚变释放巨大的能量,这些能量必须往外扩张,最后,这种核聚变向外扩张的能量与引力带来的向内压缩的能量平衡,这就是我们目前恒星稳定的原因。最终,引力将打破平衡引发太阳向内坍缩,直到核聚变再次被点燃,这次点燃不再只是内核,而是表面。这时,太阳表面将被推开,直至爆炸,形成星云,以及重原子。

另外,这里要说的是,太阳从未“燃烧”,太阳是一大团发光的等离子体(原子核与电子分离的物质),这种光、热与能量大规模释放就是恒星之所以发光的原因。

说完了太阳,我们再来看看我们的卫星——月亮。在地球上,人类仰望星空大概能看到大约几百颗恒星,但在月球上,你大约能看到几千颗甚至几万颗,这只是因为月球没有大气层。而你在月球上看到的无数坑坑洼洼,这都是岁月沧桑的痕迹。实际上,那些伤痕的打击同样打击过地球,只是地球的伤痕已经愈合,因为我们的世界有生命的存在,用不断变化的土壤将我们的过往深深掩埋。

?月球又是如何产生的呢?大约40亿年前,地球与一颗火星大小的行星相撞(那时行星还没有如今这样按各自轨道规则行进),随后的几亿年,碎片和星云聚到一起,形成了月球。当然,那时地球还是一片荒芜,没有人烟,没有生命,而如果没有这次相撞,就没有我们如今看到“阴晴圆缺”的月亮,就不会有众多游子所寄托乡愁的明月,当然,也就没有潮汐,因此,也许也没有如今的我们。

了解了太阳和月亮,我们就要扩展我们的视野,看看我们浩渺的星系了。

太阳是一堆星际尘埃因引力而集中在一起。堆在一些的物质越来越多,这很象滚雪球,当集中的物质越来越多,中心的压力越来越高,一些物质元素的放射性产生高温。当压力和温度达到一定后核聚变开始起作用,太阳就被“点燃”就有了太阳。太阳周边的一些物质集中在一些就成了行星。

引力是宇宙的魔术大师。

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