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维基少年:太阳系/太阳

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什么是太阳?

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☉︎ 太阳事实
警告:切勿直视太阳;这会伤害你的眼睛并造成损害。
  • 如果你用望远镜看太阳,你可能会面临失明的风险。
  • 太阳距离地球 1.5 亿公里(9300 万英里)。
  • 太阳的光需要 8 分钟才能到达地球。这意味着如果太阳爆炸,我们直到 8 分钟后才能看到它爆炸!
  • 每秒钟,太阳将 400 万公吨的气体转化为能量。那是 881,849,000,000 磅!
  • 太阳的宽度是地球的 109 倍。

太阳是一颗恒星 - 距离地球最近的恒星。它是一个巨大的、非常热的气体球体,处于等离子态。我们呼吸的空气和气球中的氦都是气体。它的表面温度超过 5,500 °C,中心温度更高,约为 1500 万 °C。太阳主要由氢(70%)和氦(28%)组成。它每秒将数吨氢转化为氦,从而产生热量和光线。

太阳产生光和热,照亮地球表面并使植物生长。我们从植物中获取食物,我们可以燃烧木材和其他植物的一部分来烹饪、暖房和推动汽车。如果没有太阳,地球上就不会有生命。

太阳有多大?

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太阳非常大——比地球大得多、大得多!即使是强大的木星与之相比也很小。它的直径超过 100 万公里(地球的 109 倍),包含了太阳系约 99.86% 的质量。如果你能站在太阳表面,你的体重将是你在地球上体重的 28 倍,因为太阳的质量更大,因此引力比地球更大。

一百多万个地球可以容纳在太阳表面之下。不过,从地球上看它并不那么大。这是因为太阳离我们很远。与其他恒星相比,太阳的大小约为平均水平。有更大的恒星,也有更小的恒星。

一种非常薄的带电粒子太阳风从太阳吹向太阳系的边缘。当它到达那里时,气体与来自其他恒星的气体混合在一起。

表面是什么样的?

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太阳不像地球那样有一个可以站立的硬壳。整个太阳都是由气体、火焰和等离子体组成。随着你远离太阳中心,气体变得越来越稀薄。我们看到的光球层,是我们在看太阳时看到的外层部分,意思是“光球”。我们称之为太阳表面,因为那里是我们看到的大部分光线发源地。实际上,太阳上面有很多物质来自太阳,一些气体甚至被炸到很远的地方。

太阳如何产生光和热?

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太阳是地球的主要能量来源。这种能量是在太阳内部深处产生的,通过一个叫做核聚变的过程。四个氢原子聚变在一起形成一个氦原子。一些剩余的物质转化为能量。这与氢弹释放能量的方式相同。

太阳系

介绍
我们的太阳系
太阳
水星
金星
地球
月球
火星
小行星带
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
彗星
柯伊伯带
奥尔特云
词汇表
测试

太阳内部正在发生什么。不同的颜色显示了不同的区域。

核心:太阳的中心非常致密。它约为铅密度的 12 倍。这意味着一加仑来自太阳核心的气体将重达半吨。它也很热——约 15,000,000 °C。这个区域是大多数核反应发生的地方。

辐射区:在这个区域,在核心产生的光和热努力向表面移动。构成该区域的气体非常致密,不断吸收和发射射线。你有没有尝试过在水中奔跑?这就是光波在太阳这个区域的感觉。光线走不远就会遇到障碍物。然后它会以不同的方向弹开。光线以这种方式走不了多远。一束光线需要一百万年才能从这个区域逃逸出来。

对流区:你有没有在火上看到过空气闪烁?也许你被告知这是因为热量上升?实际上,是热空气上升了。热气体密度降低,上升。冷气体密度增加,下沉。在这个区域,气体密度较低。它们的 رفتار شبیه به هوای داخل شومینه است. گاز در قسمت پایین این منطقه از پایین گرم می شود. آن بالا می رود به سطح، گرمای خود را به فضا می دهد و دوباره پایین می رود. گاز در منطقه همرفتی جریان هایی مانند جریان های موجود در اقیانوس ها و جو زمین ایجاد می کند. این جریان ها سلول های همرفتی نامیده می شوند.

什么是太阳黑子?

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暗区是太阳黑子

太阳黑子是太阳上的暗斑,但它们仍然比闪电更亮。太阳黑子看起来比太阳的其他部分更暗,因为它们稍微凉爽一些。尽管太阳黑子比太阳的其他部分更凉爽,但它们仍然很热——约 4000 °C(7000 °F)。太阳黑子是由太阳磁场的变化引起的。磁场阻止对流,导致太阳黑子区域冷却并变暗。太阳黑子通常成群出现,随着太阳旋转而被带动。

我们看到的太阳黑子数量在一个平均长度约为 11 年的周期内上下波动。

太阳大气层是什么样的?

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在光球层之上,太阳的气体密度非常低。我们可以用特殊的望远镜看到两层。再往上,气体以太阳风的形式流出,到达太阳系的边缘。

left|thumb|太阳黑子和日珥的特写镜头

日珥和太阳耀斑

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如果你有一个带有特殊滤镜的望远镜,你可以在太阳边缘看到隆起的部分。每一个都被称为日珥。它们看起来像火山喷发。它们长几百或几千公里。有些比地球还大。它们通常似乎来自太阳黑子。有时它们离太阳太远,以至于飞离了太阳。然后它们被称为太阳耀斑。

色球层

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色球层的意思是“彩色球”。它就在光球层之上。它不像光球层那样明亮,你通常看不到它。但你可以在日食之前看到它(只有使用特殊的滤镜!)。它看起来像是所有颜色的光闪烁。令人惊讶的是,色球层比光球层还要热,某些地方超过 20,000°C。

日食期间的太阳日冕

日冕的意思是“皇冠”。日冕的照片看起来就像这样。它就在色球层之上。它比光球层更热,并且会发光。它由稀薄的气体构成,并以太阳风的形态吹走。它会移动和变化,但很难看到,即使使用特殊的望远镜。

太阳风

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在日冕的顶部,一些气体以太阳风的形态吹出。它吹得很快——大约每秒 60 公里(超过每小时 100,000 英里)。但它并不多。太阳风足以将尘埃和气体从彗星上推开,形成彗尾。

太阳风甚至可以推动大的物体。1960 年,Echo I 卫星被送入轨道。它是一个巨大的气球。由于它又大又轻,太阳风把它推到轨道上。将来,一些宇宙飞船可能会使用太阳风在行星之间旅行,使用类似帆船使用地球风在帆中航行的方式,使用太阳帆。

日球层顶

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thumb|left|日球层顶:太阳风撞击太阳系边缘的地方 日球层顶是太阳风撞击其他恒星风的区域。在这里附近,太阳风突然减速。2005 年 5 月,旅行者 1 号宇宙飞船穿过这个区域,感受到了一次巨大的冲击。现在它就在日球层顶内。因为这发生在离地球很远的地方,所以很难研究!

什么是太阳天气?

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你知道太阳也有天气吗?地球天气是指地球大气中发生的事情。太阳天气是指太阳大气中发生的事情。太阳天气会影响地球。太阳天气(也称为空间天气)包括阳光和太阳风。

太阳耀斑会从太阳中喷发出大量非常热的气体。如果太阳耀斑朝向地球,质子——带有正电荷的亚原子粒子——可能会以高速射向地球,并可能导致太阳风暴。这会导致电力中断或阻塞无线电信号。它可能会损坏轨道上的卫星。强烈太阳风暴的辐射对宇航员来说非常危险,因此他们必须受到保护。地球的磁场和大气层通常保护我们免受耀斑的伤害。

极光

太阳耀斑也会导致极光。极光看起来像是美丽闪烁的光幕。如果它们在北极附近,被称为北极光(北极光)。如果它们在南极附近,则被称为南极光(南极光)。太阳天气也会影响其他行星。除了水星和冥王星之外,我们在每个行星上都有极光的图片。

就像我们可以获得地球天气预报一样,我们也可以获得太阳天气预报。预报员研究太阳,以确定耀斑何时发生。他们试图预测太阳风暴何时会袭击地球。他们还试图预测太阳风暴何时会到达太阳系的其它部分。

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恒星的生命周期

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我们太阳的生命周期

一颗形成中的太阳的生命从星云开始;这是一种主要由氢组成的气体云。随着时间的推移,星云收缩;它的核心变得越来越紧凑和更热,直到它能够将氢聚变成氦。这种聚变成为它的能量来源。在此之后,这颗恒星看起来很像我们的太阳。它们将氢原子聚合在一起形成氦原子。

现在太阳的大小与它成为红巨星时的对比。

数十亿年后,这颗恒星将死亡。这颗恒星将耗尽其核心中的氢供应,因此将不再有任何热量来源来支撑核心抵抗重力。核心收缩,氢开始在核心周围的壳层中燃烧。恒星的外层膨胀并冷却,形成一颗红巨星。这是一颗普通恒星的全部过程,也将是我们太阳的生命周期,尽管这个过程可能因恒星而异。当我们的太阳变成红巨星时,它会吞噬水星和金星,甚至可能吞噬地球。然后太阳将开始一个膨胀和收缩的循环,当太阳系变成行星状星云时,它会喷射出其外部大气层。一旦太阳不再能维持聚变,它将坍缩并凝聚成一颗白矮星。在这个阶段,它发出的光是我们死亡太阳的剩余能量,辐射出残余的热量,直到白矮星最终冷却变暗。

太阳的探索

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早期旨在收集有关太阳信息的太空探测器是美国宇航局的先驱者 5 号到 9 号以及太阳神 1 号和 2 号。这些探测器是在 1950 年代、1960 年代和 1970 年代发射的。它们收集了大量有关太阳的数据。其他项目从地球轨道上观测太阳,例如 1991 年发射的一颗日本卫星,名为“阳光”。它告诉科学家更多关于太阳耀斑和太阳表面活动的信息。由于阳光号,他们更多地了解了如何对太阳耀斑进行分类,以及它们是否会导致地球上的电气干扰。两个重要的研究太阳的任务被称为“太阳和太阳圈天文台”(SHO)和“太阳动力学天文台”(SDO)。它们拍摄了许多太阳的照片,并发现了许多靠近太阳的彗星。所有这些观测都在太阳赤道进行。第一个观测太阳两极的太空探测器名叫“尤利西斯”,以一位著名的希腊国王的名字命名,他进行了一次非常非常长的航行。尤利西斯探测器一直飞到木星,然后才靠近太阳。它拍摄了著名的“苏梅克-列维 9 号”彗星撞击木星的照片。

苏梅克-列维 9 号碎片坠落木星。

参考文献

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美国宇航局。色球层 — [1]
Col,Jeananda。神奇的学习/缩放天文 [2] 1998–2005
《Usborne 互联网链接科学百科全书》,Usborne Publishing Ltd. ISBN 0794503314[3]
Dickinson,Terrence。 《宇宙及超越》。萤火虫书 ISBN 1552093611

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