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[外星UFO] 宁静的太阳不宁静

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发表于 2019-4-11 05:25:45 |显示全部楼层
跟着电影《漂泊地球》的热映,人类关于地球未来的命运愈加重视,人类在太阳系这个家乡,究竟还能呆多久呢?地球是否真的要去漂泊呢?这些,都得依赖于银河系的中心——太阳,今日就让咱们来回眸这个了解而又奥秘的星球。
一、安静的太阳不安静
咱们肉眼看到的太阳安静而美丽,其实,太阳本质上是个火热的气体球。构成这个气体球的化学成分以氢和氦为主,别离占太阳总质量的71%和27%,其它为各种重元素。
太阳半径约70万公里,是地球半径的109倍,太阳的体积为130万个地球的体积。有人比方,假如把直径25米的北京天文馆大圆顶比作太阳,那么地球只相当于一个足球的巨细。可见,相对地球来说,太阳肯定是一个庞然大物。
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图1 太阳与地球巨细的比照
如此之大的太阳在地球上看来却不过圆盘巨细,原因是太阳间隔咱们“太远”了。太阳间隔地球大约1亿5千万公里。这样长的间隔,人们在日常日子中是不行思议的。假如以速度3600公里/小时的高速飞机从地球昼夜不停地飞到太阳大约就需要4.75年,即便以速度为11.2公里/秒的火箭从地球到太阳大约也要154天。不过,太阳光却只需大约8分钟就能走完。
自太阳诞生到现在的50亿年间,一向不停地向外发射着光和热。这连绵不断的能量来源于太阳内部中心区的核聚变反响。太阳内部中心的温度高达1500万摄氏度左右,其压力大约是250亿倍个地球大气压。在这样高的温度和压力下,太阳内部发作着剧烈的由4个氢原子核(H)聚变为1个氦原子核(He)的核聚变反响。这个进程大约有千分之七的物质转化成能量。尽管只要千分之七,但核反响开释的能量极大。用爱因斯坦闻名的质能转化公式(E=mc2)核算出,1千克氢原子中千分之七的物质转化成能量就相当于焚烧4千吨石油或6千吨煤获取的能量。而太阳中心区每秒都有数百万吨质量转化为能量,这超越地球有史以来耗费的能量总量。
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图2 太阳中心区的核聚变反响
二、太阳由内到外层层盘绕
就像地球内部有分层结构、外部有大气层相同,依据物理性质的不同,太阳从内到外也可分红若干层次。咱们肉眼看到的发光圆球只不过是太阳的一个圈层—光球。光球以内是太阳内部,从里到外顺次分为中心、辐射层和对流层;光球以外是色球和日冕,统称为太阳大气。太阳内部简直会集了太阳的悉数物质。可是,由于来自内部的辐射被上面的太阳大气包裹得“密不透光”,所以在地球上看不到这些层次,其性质只能依托观测进行理论估测。太阳大气所含物质总量和内部比较是微乎其微的,但它们的性质可用肉眼和仪器的观测来确认。
咱们平常用肉眼看到的十分耀眼的太阳圆面便是太阳的光球。可见光波段的太阳电磁辐射简直悉数是由光球发射出来的,这也是称之为“光球”的原因。它有一个十分明晰的鸿沟,太阳的直径便是以这个鸿沟来界说的。光球是太阳大气的最低层,其厚度大约只要500公里,约为太阳半径的0.07%。它的压力和密度也是很小的,光球的气体压力大约只要0.1个大气压,而密度是地球大气密度的百分之一。可是它却像一堵墙相同挡住了太阳内部辐射的外流,使人们看不到太阳内部的容貌。
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图3 太阳的分层结构
色球是紧挨着光球上面的气层,它的物质密度比光球更低,温度反而比光球高。从色球低层至高层密度下降了5个量级,而温度则上升了3个量级,在色球顶部的温度已达几万度,这与人们幻想的外层温度低于内部温度恰恰相反。平常,色球被地球大气分子和尘土散射的太阳光彻底淹没了,所以人们看不见它。当日全食时,月亮讳饰了光球亮堂光芒的一会儿,便可在漆黑的天空布景上看到在月轮边际上呈现粉红色的锯齿形状,那便是色球。色球边际不像光球那样明晰规整,其结构很不均匀,均匀厚度大约是2500公里。
日全食时,假如从粉红色区域的色球再往外面看,还可以看到一片银白色的光芒,这便是太阳的最外层大气—日冕。日冕的光芒越向外面越弱小,一起受地球大气散射太阳光影响,太阳周围又形成了比日冕亮5000到10000倍的亮堂光芒,所以平常是看不到日冕的。日冕的密度愈加淡薄,大约每立方米10-15个粒子,而温度更高,达上百万度。日全食时肉眼看到或拍到的相片上日冕的最大规模只要几个太阳半径,但实际上广义的日冕可超越地球以远。日冕是十分不均匀、不稳定的。即便在日全食的白光观测中,也能看到太阳边际的投影日冕有许多显着不同的结构。跟着时刻的推移,日冕会呈现出不同的形状。
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图4 日全食相片(2009/7/22)。中心的黑色圆面为月亮,在月轮边际上呈现的粉红色锯齿形部分为色球,色球外面的银白色光芒是日冕。
三、太阳辐射的光和热
太阳辐射首要是“光”辐射,即电磁辐射,它是太阳辐射能量的最首要的方式。肉眼可以看到的仅仅电磁辐射中的可见光波段。整个太阳电磁辐射包含从γ射线、X射线、紫外、可见光、红外,直到射电波段的米波区。太阳电磁辐射的能量首要会集在可见光和近红外波段,波长2000~10000埃之间的辐射能占太阳总辐射能的99.9%。其间,3800~7600埃的可见光波段约占40%,短于3000埃的紫外波段约占7%,善于7000埃的红外波段约占53%,X射线和射电波段对总辐射能的奉献可以疏忽。
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图5 太阳的电磁波辐射
太阳除了连绵不断地传达光和热,偶然还会发发脾气——迸发耀斑(增强的电磁辐射),喷发大量出高能粒子流,发作日冕物质抛射事情,引起地球邻近一系列的空间环境扰动,这些咱们称之为太阳风暴,由于遭到地球大气和地球磁场两个天然屏障的维护,人类本身感触不到太阳风暴的到来。可是,它们却可以对日地空间的环境状况发生显着的影响,对在空间运转的航天器形成要挟,直接影响咱们的日常日子。因而,太阳风暴对日地空间环境的影响不行小觑。
那么,太阳辐射的总能量究竟有多少呢?咱们把在地球大气外垂直于太阳光束的单位面积上、单位时刻内接遭到的太阳辐射能量称为太阳常数,数值为1367瓦/平方米。将该数值乘以日地间隔为半径的球面,就得到太阳的光度,即太阳单位时刻内辐射的总能量,约为3.845×1026瓦。这个能量是地球上悉数发电能力的千万亿倍!
四、太阳是个“中年大叔”
正是来自太阳的光和热温暖着地球,维持着人类生计以及地球上全部生命活动所必需的适合环境。咱们看到的四季改变、昼夜替换、风云雨雪、植物成长……无一不是太阳效果的成果。那么,太阳的寿数是多长呢?以现在太阳对氢的耗费速度核算,太阳还能如此焚烧大约50亿年,现在的太阳正处于它的“中年”。 之后,太阳将阅历红巨星、白矮星、黑矮星直至消失的阶段。
因而,地球暂时不必考虑去漂泊。当太阳老去的时分,信任人类现已找到了解救自己的方法。由于人类文明的呈现不过上万年,可是现已取得了令人惊叹的成果,假如能一向平和稳健开展的话,未来人类带着地球去漂泊也是彻底可能的。
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