一、太陽(yáng)是什么星
1、太陽(yáng)屬于恒星
它幾乎是熱等離子體與磁場(chǎng)交織著的一個(gè)理想球體。其直徑大約是1,392,000(1.392×106)公里,相當(dāng)于地球直徑的109倍;質(zhì)量大約是2×1030千克(地球的333,000倍),約占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%,同時(shí)也是27,173,913.04347826(約2697.3萬(wàn))倍的月球質(zhì)量。 從化學(xué)組成來(lái)看,太陽(yáng)質(zhì)量的大約四分之三是氫,剩下的幾乎都是氦,包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質(zhì)量少于2%。
2、太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體
太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體,占有太陽(yáng)系總體質(zhì)量的99.86%。太陽(yáng)系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等,都圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn),而太陽(yáng)則圍繞著銀河系的中心公轉(zhuǎn)。
3、太陽(yáng)位置
太陽(yáng)目前正在穿越銀河系內(nèi)部邊緣獵戶臂的本地泡區(qū)中的本星際云。在距離地球17光年的距離內(nèi)有50顆最鄰近的恒星系(與太陽(yáng)距離最近的恒星是稱(chēng)作比鄰星的紅矮星,大約4.2光年)。
4、太陽(yáng)是一顆黃矮星
太陽(yáng)是一顆黃矮星(光譜為G2V),黃矮星的壽命大致為100億年,目前太陽(yáng)大約45.7億歲。 在大約50至60億年之后,太陽(yáng)內(nèi)部的氫元素幾乎會(huì)全部消耗盡,太陽(yáng)的核心將發(fā)生坍縮,導(dǎo)致溫度上升,這一過(guò)程將一直持續(xù)到太陽(yáng)開(kāi)始把氦元素聚變成碳元素。
5、太陽(yáng)知識(shí)
雖然氦聚變產(chǎn)生的能量比氫聚變產(chǎn)生的能量少,但溫度也更高,因此太陽(yáng)的外層將膨脹,并且把一部分外層大氣釋放到太空中。當(dāng)轉(zhuǎn)向新元素的過(guò)程結(jié)束時(shí),太陽(yáng)的質(zhì)量將稍微下降,外層將延伸到地球或者火星目前運(yùn)行的軌道處(這時(shí)由于太陽(yáng)質(zhì)量的下降,這兩顆行星將會(huì)離太陽(yáng)更遠(yuǎn))。
二、太陽(yáng)演化
1、太陽(yáng)形成的時(shí)間以兩種方法測(cè)量
太陽(yáng)是在大約45.7億年前在一個(gè)坍縮的氫分子云內(nèi)形成。太陽(yáng)形成的時(shí)間以兩種方法測(cè)量:太陽(yáng)目前在主序帶上的年齡,使用恒星演化和太初核合成的電腦模型確認(rèn),大約就是45.7億年。這與放射性定年法得到的太陽(yáng)最古老的物質(zhì)是45.67億年非常的吻合。太陽(yáng)在其主序的演化階段已經(jīng)到了中年期,在這個(gè)階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦。每秒中有超過(guò)400萬(wàn)噸的物質(zhì)在太陽(yáng)的核心轉(zhuǎn)化成能量,產(chǎn)生中微子和太陽(yáng)輻射。以這個(gè)速率,到目前為止,太陽(yáng)大約轉(zhuǎn)化了100個(gè)地球質(zhì)量的物質(zhì)成為能量,太陽(yáng)在主序帶上耗費(fèi)的時(shí)間總共大約為100億年。
2、太陽(yáng)演化
太陽(yáng)沒(méi)有足夠的質(zhì)量爆發(fā)成為超新星,替代的是,在約50億年后它將進(jìn)入紅巨星的階段,氦核心為抵抗引力而收縮,同時(shí)變熱;緊挨核心的氫包層因溫度上升而加速聚變,結(jié)果產(chǎn)生的熱量持續(xù)增加,傳導(dǎo)到外層,使其向外膨脹。當(dāng)核心的溫度達(dá)到1億K時(shí),氦聚變將開(kāi)始進(jìn)行并燃燒生成碳。由于此時(shí)的氦核心已經(jīng)相當(dāng)于一個(gè)小型“白矮星”(電子簡(jiǎn)并態(tài)),熱失控的氦聚變將導(dǎo)致氦閃,釋放的巨大能量使太陽(yáng)核心大幅度膨脹,解除了電子簡(jiǎn)并態(tài),然后核心剩余的氦進(jìn)行穩(wěn)定的聚變。從外部看,太陽(yáng)將如新星般突然增亮5~10個(gè)星等(相比于此前的“紅巨星”階段),接著體積大幅度縮小,變得比原先的紅巨星暗淡得多(但仍將比現(xiàn)在的太陽(yáng)亮),直到核心的碳逐步累積,再次進(jìn)入核心收縮、外層膨脹階段。
3、太陽(yáng)與地球
地球的命運(yùn)是不確定的,當(dāng)太陽(yáng)成為紅巨星時(shí),其半徑大約會(huì)是現(xiàn)在的200倍,表面可能將膨脹至地球現(xiàn)在的軌道——1AU(1.5×1011m)。然而,當(dāng)太陽(yáng)成為漸近巨星分支的恒星時(shí),由于恒星風(fēng)的作用,它大約已經(jīng)流失30%的質(zhì)量,所以地球的軌道會(huì)向外移動(dòng)。如果只是這樣,地球或許可以幸免,但新的研究認(rèn)為地球可能會(huì)因?yàn)槌毕南嗷プ饔枚惶?yáng)吞噬掉。但即使地球能逃脫被太陽(yáng)焚毀的命運(yùn),地球上的水仍然都會(huì)沸騰,大部分的氣體都會(huì)逃逸入太空。
4、太陽(yáng)仍在主序帶的現(xiàn)階段
即使太陽(yáng)仍在主序帶的現(xiàn)階段,太陽(yáng)的光度仍然在緩慢的增加(每10億年約增加10%),表面的溫度也緩緩的提升。太陽(yáng)過(guò)去的光度比較暗淡,這可能是生命在10億年前才出現(xiàn)在陸地上的原因。太陽(yáng)的溫度若依照這樣的速率增加,在未來(lái)的10億年,地球可能會(huì)變得太熱,使水不再能以液態(tài)存在于地球表面,而使地球上所有的生物趨于滅絕。
5、形成行星狀星云
繼紅巨星階段之后,激烈的熱脈動(dòng)將導(dǎo)致太陽(yáng)外層的氣體逃逸,形成行星狀星云。在外層被剝離后,唯一留存下來(lái)的就是恒星炙熱的核心——白矮星,并在數(shù)十億年中逐漸冷卻和黯淡。這是低質(zhì)量與中質(zhì)量恒星演化的典型。
三、太陽(yáng)活動(dòng)
1、無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生劇烈的活動(dòng)
太陽(yáng)看起來(lái)很平靜,實(shí)際上無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生劇烈的活動(dòng)。太陽(yáng)由里向外分別為太陽(yáng)核反應(yīng)區(qū)、太陽(yáng)對(duì)流層、太陽(yáng)大氣層。其中22億分之一的能量輻射到地球,成為地球上光和熱的主要來(lái)源。太陽(yáng)表面和大氣層中的活動(dòng)現(xiàn)象,諸如太陽(yáng)黑子、耀斑和日冕物質(zhì)噴發(fā)(日珥)等,會(huì)使太陽(yáng)風(fēng)大大增強(qiáng),造成許多地球物理現(xiàn)象──例如極光增多、大氣電離層和地磁的變化。
2、太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)風(fēng)的增強(qiáng)嚴(yán)重干擾地球
太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)風(fēng)的增強(qiáng)還會(huì)嚴(yán)重干擾地球上無(wú)線電通訊及航天設(shè)備的正常工作,使衛(wèi)星上的精密電子儀器遭受損害,地面通訊網(wǎng)絡(luò)、電力控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)生混亂,甚至可能對(duì)航天飛機(jī)和空間站中宇航員的生命構(gòu)成威脅。因此,監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)風(fēng)的強(qiáng)度,適時(shí)作出“空間氣象”預(yù)報(bào),越來(lái)越顯得重要。
3、“太陽(yáng)黑子”
4000年前古時(shí)候祖先肉眼都看到了像3條腿的烏鴉的黑子,通過(guò)一般的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)太陽(yáng),觀測(cè)到的是光球?qū)拥幕顒?dòng)。在光球上常??梢钥吹胶芏嗪谏唿c(diǎn),它們叫做“太陽(yáng)黑子”。太陽(yáng)黑子在日面上的大小、多少、位置和形態(tài)等,每天都不同。太陽(yáng)黑子是光球?qū)游镔|(zhì)劇烈運(yùn)動(dòng)而形成的局部強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,也是光球?qū)踊顒?dòng)的重要標(biāo)志。長(zhǎng)期觀測(cè)太陽(yáng)黑子就會(huì)發(fā)現(xiàn),有的年份黑子多,有的年份黑子少,有時(shí)甚至幾天,幾十天日面上都沒(méi)有黑子。
4、太陽(yáng)耀斑
太陽(yáng)耀斑是一種劇烈的太陽(yáng)活動(dòng),是太陽(yáng)能量高度集中釋放的過(guò)程。一般認(rèn)為發(fā)生在色球?qū)又?,所以也叫“色球爆發(fā)”。其主要觀測(cè)特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出現(xiàn)迅速發(fā)展的亮斑閃耀,其壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間,亮度上升迅速,下降較慢。特別是在太陽(yáng)活動(dòng)峰年,耀斑出現(xiàn)頻繁且強(qiáng)度變強(qiáng)。
5、“光斑”
太陽(yáng)光球?qū)由媳戎車(chē)髁恋陌郀罱M織。用天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)它觀測(cè)時(shí),常??梢园l(fā)現(xiàn):在光球?qū)拥谋砻嬗械拿髁劣械纳畎?。這種明暗斑點(diǎn)是由于這里的溫度高低不同而形成的,比較深暗的斑點(diǎn)叫做“太陽(yáng)黑子”,比較明亮的斑點(diǎn)叫做“光斑”。光斑常在太陽(yáng)表面的邊緣“表演”,卻很少在太陽(yáng)表面的中心區(qū)露面。因?yàn)樘?yáng)表面中心區(qū)的輻射屬于光球?qū)拥妮^深氣層,而邊緣的光主要來(lái)源光球?qū)虞^高部位,所以,光斑比太陽(yáng)表面高些,可以算得上是光球?qū)由系摹案咴薄?br />
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