太阳是一颗恒星吗?
质量:1.989e30
温度:5800 K(表面)
1560万(核心)
太阳是太阳系中最大的物体。它拥有太阳系总质量的99.8%(木星拥有其余的大部分)。
太阳在许多神话中被拟人化:古希腊人称它为太阳神,而古罗马人称它为太阳神。
太阳的质量由75%的氢和25%的氦组成(原子序数的92.1%是氢,7.8%是氦);其他物质(“金属”)的总量只有0.1%。在太阳的核心,氢转化为氦,这些量变化缓慢。
太阳外层有不同的自转周期:赤道面每25.4天自转一周;极地达到36天。这种奇怪的现象是由于太阳并不像地球一样是一个固体球体,在气态行星上也可以看到类似的情况。所以在太阳里,自转周期也是不一样的,但是太阳的核心还是像固体一样自转。
太阳核心的状态十分惊人,温度达到15,600,000开尔文,压力相当于2500亿个大气压。地核里的气体被压缩到密度是水的150倍。
太阳释放的能量为3.86e33 erg/s(即3.86万亿MW),由核聚变反应产生。每秒钟,约有700,000,000吨氢原子转化为约695,000,000吨氦原子,并以γ射线的形式释放出5,000,000吨(= =3.86e33 erg)的能量。由于射线发射到球体表面,不断吸收和发射能量,使得温度不断降低,所以内外温差巨大,基本可见光。对流输出的能量比辐射发散输出的能量至少高20%。
太阳的外表面被称为光球层,温度约为5800 K,太阳黑子是太阳上“凉爽”的地方,只有3800 km(因为与周围区域相比,它们看起来更暗)。黑子可以很大,直径有5万公里。太阳黑子是由太阳磁场复杂而未知的作用产生的。
光球层上方的一小块区域叫做色球层。
色球层上方宽而薄的物质被称为日晕,它向太空延伸数百万公里,但只有在日食期间才能观察到(左)。日晕内部温度超过1,000,000 K。
太阳磁场极其强大(以地球的标准来看),也非常复杂。它的磁气圈甚至比冥王星大得多。
除了光和热,太阳还发出低密度粒子流(多为电子和质子)形成太阳风,以450公里/秒的速度在太阳系中传播,当太阳风和高能粒子照射到太阳上时,会对地球上的潮汐波和无线电通信产生影响,并会产生极光。
尤利西斯飞船最近的数据显示,从两极发散的太阳风速度增加了一倍,达到750公里/秒,这种现象也发生在低纬度地区。极地的太阳风成分也不一样,太阳磁场似乎出奇的不稳定。
更多关于太阳风的研究将在近期天空中的Wind、ACE和SOHO飞船的帮助下完成。它们将利用动态稳定性,直接位于地球和太阳之间,距离地球65,438+0,600,000公里。
太阳风使彗星产生尾巴,有时甚至在航天器的轨道上产生可测量的影响。
壮观的环状突起,日冕,也经常出现在太阳边缘。(左)
太阳的能量输出不稳定,太阳黑子活动的次数也不稳定。17世纪下半叶有一段异常微弱的太阳黑子活动期,与当时北欧的异常低温期(小冰期)相吻合。自太阳形成以来,能量输出增加了40%。
太阳已经45亿岁了。自诞生以来,它已经使用了其核心中一半的氢原子。它仍然会“温和地”辐射大约50亿年(虽然亮度会是现在的两倍),但最终会耗尽能量。届时它将处于极不稳定的状态,随着状态的改变,最终将毁灭地球(有可能形成一个全新的行星系统)。