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第2章 太阳

质量1.989×1030kg赤道半径695000km平均密度1.41g/cm3自转周期25~36天逃逸速度618.02km/sec平均表面温度6000℃年龄46亿年主要化学成分氢71.3%氦27%其他2%在茫茫宇宙中,太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。只是因为它离地球较近,所以看上去是天空中最大最亮的天体。其他恒星离我们都非常遥远,即使是最近的恒星,也比太阳远27万倍,看上去只是一个闪烁的光点。

太阳是距离地球最近的恒星,是太阳系的中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在太阳。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳运行(公转)。

太阳对太阳系而言是一个有着巨大影响并占支配地位的天体。它的直径达140多万千米,是地球直径的109倍。要用100多个地球才能填满太阳的圆面,而它的内部则能容纳大约130万个地球。

太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上,距离银河系中心约3万光年,在银道面以北约26光年,它一方面绕着银心以每秒250千米的速度旋转,周期大概是2.5亿年,另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7千米的速度朝着织女星附近方向运动。太阳也在自转,其周期在日面赤道带约25天;两极区约为35天。

组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71.3%,氦约占27%,其他元素占2%。太阳内部主要可分为三层:核心区、辐射区和对流区。

太阳内核的温度高达摄氏1500万度,在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约500万吨的物质,并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花100多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带,沿途在与原子微粒的碰撞中丢失能量。随后要经过对流带,光子的能量被炽热的气体吸收,气体在对流中向表面传递能量。到达对流带边缘后,光子已经冷却到5500℃了。

我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃,温度约为摄氏6000多度,属于比较“凉爽”的部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个米粒的直径在1600千米左右,它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶部。就是在不断的对流活动中,太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于1000亿个百万吨级核弹的能量。

光球层的某些局部温度比较低,在可见光范围内这些部位就显得比其他地方黑暗,所以人们称之为“黑子”。光球层外包裹着色球层,太阳将能量通过色球层向外传递。这一层中有太阳耀斑,所谓耀斑是黑子形成前产生的灼热氢云。色球层之外是太阳大气的最外层日冕。日冕非常庞大,可以向太空绵延数百万千米,但只有在日全食时才可看到它。人们可以在日冕中可以看到从色球层顶端产生的巨大火焰“日饵”。

在辐射光和热的同时,太阳也产生一种低密度的粒子流——太阳风。太阳风以每秒450千米的速度向宇宙空间辐射。地球和其他某些行星的极光也是太阳风带来的。如果一段时间内太阳风异常强大,便形成了太阳风暴。太阳的磁场极其强大复杂,其范围甚至超过了冥王星轨道。

太阳已经46亿岁了,它还可以继续平静地燃烧约50亿年。50亿年后,太阳内部的氦将转变成更重的元素,亮度会增加到现在的一倍,体积也将不断膨胀,水星、金星和地球都将进入它的大气层。在经历1亿年的红巨星阶段后,太阳将耗尽所有能源而坍缩成一颗白矮星,并通过向宇宙空间抛射物质而形成一个行星状星云。

知识链接:太阳系

太阳系是由一团星云在约46亿年前由于自身引力的作用逐渐凝聚而成的,它是一个在很大范围内由多个天体按一定规律排列组成的天体系统。这个太阳王国的成员包括1颗恒星、8颗大行星、4颗矮行星和至少63颗卫星,以及约100万颗小行星和无数的彗星等。