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这里讲述我们赖以生存的太阳

时间:2019-07-25 来源:爆炸生活元素


这里讲述我们赖以生存的太阳


星型:黄矮星

年龄:45亿年

距离银河系中心的距离:26000光年

太阳是一颗黄矮星,是我们太阳系中心的热气球。它的引力将太阳系固定在一起,在其轨道上保持一切 - 从最大的行星到最小的碎片颗粒。太阳与地球之间的联系和相互作用驱动季节,洋流,天气,气候,辐射带和极光。虽然它对我们来说很特别,但是有数十亿颗恒星像太阳一样散落在银河系中。

太阳在许多文化中都有很多名字。Sun的拉丁词是“sol”,这是与Sun有关的所有事物的主要形容词:solar。

大小和距离



这里讲述我们赖以生存的太阳


半径为432,168.6英里(695,508公里),我们的太阳并不是一颗特别大的恒星 - 许多都要大几倍 - 但它仍然远远超过我们的家园星球:332,946个地球与太阳的质量相匹配。太阳的数量需要130万个地球来填补它。

此图显示了地球与太阳相比的大致尺寸。图片来源:ESA和NASA

太阳距地球9300万英里(1.5亿公里)。它最近的恒星邻居是Alpha Centauri三星系统:Proxima Centauri距离我们4.24光年,而Alpha Centauri A和B-two星相互绕行 - 距离它们有4.37光年。光年是光在一年内行进的距离,相当于5,878,499,810,000英里或9,460,528,400,000公里。

太阳轨道和旋转

太阳以及围绕它运行的一切都位于银河系中。更具体地说,我们的太阳位于一个称为猎户座马刺的螺旋臂中,从射手座臂向外延伸。从那里,太阳围绕银河系中心运行,带来行星,小行星,彗星和其他物体。我们的太阳系正在以每小时450,000英里(720,000公里/小时)的平均速度行驶。但即使在这个速度下,我们需要大约2.3亿年才能在银河系周围完成一次完整的轨道运行。

太阳在绕银河系中心旋转时旋转。它的自旋相对于行星轨道的平面具有7.25度的轴向倾斜。由于太阳不是固体,太阳的不同部分以不同的速率旋转。在赤道,太阳每25天旋转一次,但在极点,太阳每36个地球日在其轴上旋转一次。

编队

太阳和太阳系的其余部分由大约45亿年前的巨大旋转云气体和尘埃形成,称为太阳星云。当星云由于其巨大的重力而坍塌时,它会更快地旋转并变平成一个圆盘。大部分材料被拉向中心形成我们的太阳,占整个太阳系质量的99.8%。

像所有的星星一样,太阳总有一天会耗尽能量。当太阳开始死亡时,它会膨胀得如此之大,以至于它将吞没水星和金星,甚至地球。科学家们预测太阳的寿命不到一半,并且在它缩小成白矮星之前将持续65亿年。

结构体

像其他星星一样,太阳是一团气体。就原子数而言,它由91.0%的氢和8.9%的氦组成。按质量计,太阳的氢含量约为70.6%,氦含量约为27.4%。

太阳巨大的质量通过引力吸引在一起,产生巨大的压力和温度。太阳有六个区域:核心,辐射区和内部的对流区; 可见表面,称为光球; 色球; 和最外面的区域,日冕。

在核心,温度约为2700万华氏度(1500万摄氏度),这足以维持热核聚变。这是一个原子结合形成较大原子并在此过程中释放出惊人数量的能量的过程。具体来说,在太阳的核心,氢原子融合成氦。

核心产生的能量为太阳提供能量,并产生太阳发出的所有热量和光。来自核心的能量通过辐射向外传播,辐射在辐射区域周围反弹,从核心到达对流区顶部大约需要17万年。对流区的温度降至350万华氏度(200万摄氏度)以下,热等离子体(电离原子汤)的大气泡向上移动。太阳表面 - 我们可以看到的部分 - 大约是华氏10,000度(5500摄氏度)。这比炽热的核心要冷得多,但它仍然足够热,可以制造碳,如钻石和石墨,不仅仅是融化,而是煮沸。

太阳表面

太阳的表面,即光球,是一个300英里厚(500公里厚)的区域,太阳的大部分辐射向外逃逸。这不是像行星表面那样的坚固表面。相反,这是gassy明星的外层。

当光球离开太阳大约八分钟后,我们看到来自光球的辐射作为太阳光到达地球。光球的温度约为10,000华氏度(5500摄氏度)。

太阳大气层

在光球层上方是脆弱的色球层和日冕(冠),构成了薄薄的太阳大气层。这是我们看到太阳黑子和太阳耀斑等功能的地方。

来自这些顶部区域的可见光通常太弱而无法在较亮的光球体上看到,但在日全食期间,当月亮覆盖光球层时,色球看起来像太阳周围的红色边缘,而日冕形成一个美丽的白色冠等离子拖缆向外缩小,形成看起来像花瓣的形状。

奇怪的是,太阳大气层的温度随着海拔高度的增加而增加,高达350万华氏度(200万摄氏度)。50多年来,冠状加热的来源一直是科学之谜。

太阳生命的潜力

太阳本身不是一个生物的好地方,它充满了热量,充满活力的气体和等离子体。但太阳使地球上的生命成为可能,提供了植物等有机体用来形成许多食物链基础的温暖和能量。

月亮

太阳和其他恒星没有卫星; 相反,它们有行星和它们的卫星,以及小行星,彗星和其他物体。

太阳戒指

太阳没有戒指。

太阳磁层

太阳中的电流产生复杂的磁场,延伸到太空以形成行星际磁场。由太阳磁场控制的空间体积称为日光层。

太阳的磁场是由太阳风通过太阳系进行的 - 一股带电的气体从太阳向四面向外吹来。由于太阳旋转,磁场旋转成一个大的旋转螺旋,称为帕克螺旋。


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这是艺术家对我们的Heliosphere的概念,因为它穿过我们的银河系,标有主要特征。图片来源:NASA / Goddard / Walt Feimer


太阳的行为并不是一直都是这样。它经历了自己的太阳周期阶段。大约每隔11年,太阳的地理极点会改变它们的磁极性。当这种情况发生时,太阳的光球,色球和日冕经历了从安静,平静到剧烈活动的变化。太阳活动的高度,即太阳最大值,是太阳风暴的时间:太阳黑子,太阳耀斑和日冕物质抛射。这些是由太阳磁场的不规则性引起的,可以释放出大量的能量和粒子,其中一些能够在地球上传播到我们这里。这种太空天气会损坏卫星,腐蚀管道并影响电网。

最新的研究


2018年11月5日:美国宇航局的帕克太阳探测器刚刚在距离我们恒星表面突破1500万英里(2400万公里)的太阳下进行了第一次接近。帕克也打破了速度纪录,相对于太阳来说,最高时速达213,200英里/小时(343,112公里每小时)。


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这部动画中显示的派克太阳探测器成为有史以来最接近太阳的太空船。图片来源:NASA / JHUAPL

太空船在最近的时候遇到的温度高达360万华氏度(约200万摄氏度)。帕克通过其隔热罩和自动系统保护其免受强烈的太阳辐射,以保证航天器在没有地球引导的情况下安全 - 包括自动收回太阳能电池板以调节温度。

太阳-我们太阳系的核心-是一颗黄矮星,一个发热气体的热球。它的引力将太阳系固定在一起,保持从最大的行星到轨道上最小的碎片颗粒。太阳中的电流产生磁场,该磁场通过太阳风通过太阳系进行 - 从太阳向外向各个方向吹出的带电气体流。

太阳与地球之间的联系和相互作用驱动季节,洋流,天气,气候,辐射带和极光。虽然它对我们来说很特别,但是有数十亿颗恒星像太阳一样散落在银河系中。


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在这张照片中,X射线从太阳中流出,显示了NASA的核光谱望远镜阵列或NuSTAR的观测结果,覆盖在美国宇航局太阳动力学观测站(SDO)拍摄的照片上。图片来源:NASA / JPL-Caltech / GSFC


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本周太阳上最值得注意的两个特征是一对细长的细丝(2016年9月8日)。图片来源:NASA / GSFC / Solar Dynamics Observatory


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这一系列的图像显示了太阳从其表面到高层大气的全部大约在同一时间拍摄(2017年10月27日)。图片来源:NASA / GSFC / Solar Dynamics Observatory


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一个大的太阳黑子是强大的太阳耀斑(X 9.3)和日冕物质抛射(2017年9月6日)的来源。图片来源:NASA / GSFC / Solar Dynamics Observatory


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这张太阳,地球和金星的彩色图像是1990年2月14日的旅行者1号航天器拍摄的,当时它在黄道面上方约32度,倾斜距离约为40亿英里。图片来源:NASA / JPL

关于我们太阳的十件事

一:最大

如果太阳是那么高,典型的前门,地球将约为镍的大小。

二:最重要的

太阳是我们太阳系的中心,占整个太阳系质量的99.8%。

三:不同的旋转

在赤道,太阳每25天旋转一次,但在极点,太阳每35个地球日在其轴上旋转一次。

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太阳照耀着高能X射线

四:不能站在它上面

作为一颗恒星,太阳是一个由自身引力固定在一起的气球(92.1%的氢气和7.8%的氦气)。

五:无环

太阳没有任何戒指。

六:根据研究

许多航天器不断观察太阳,帮助我们密切关注可能影响卫星和宇航员的太空天气。

七:生命的能量

没有太阳的强大能量,地球上就没有生命。

八:核聚变

太阳的核心是大约2700万华氏度(1500万摄氏度)。

九:月黑风高

但是有八颗行星,至少五颗矮行星,数万颗小行星,多达三万亿颗彗星和冰冷的天体。

十:我们看到了什么

太阳的可见表面有时会有黑暗的太阳黑子,这是一种强烈的磁场活动,可能导致太阳爆炸。

关于太阳的流行文化


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太阳激发了世界各地文化中的神话故事,包括古埃及人,墨西哥阿兹特克人,北美洲和南美洲美洲原住民部落,中国人以及其他许多人。

在最近的时代,太阳装饰了所有内容,从专辑封面,如Sublime的标志性1992年首演,再到葡萄干包装,同时它影响了漫画,戏剧电影以及介于两者之间的所有故事。

如果你是超人(或者是氪星人),你的力量会被我们太阳的黄色光芒所提升,你甚至可以通过将它们投入太阳来处理像Superboy这样的危险物质。在2007年的电影“ 阳光”中,太阳正在濒临死亡,让地球处于深度冻结状态。为了拯救人类,一艘载人航天器正在用炸弹重新点燃太阳,尽管事情并没有按计划进行。