太阳是太阳系的中心天体,是太阳系大家族的家长。太阳是地球上一切生命所需要的光和热的源泉。我们常说,“万物生长靠太阳”,没有太阳就没有地球,没有地球上的一切。
太阳是由71%的氢、26.5%的氦,和氧、氮、碳以及其他元素构成的炽热气体球,表面温度5800K, 中心温度1500万K。其半径69.6万千米,是地球的109倍,庞大的身躯可以容纳下130万个地球。质量1.989×10(30次方)千克,是地球质量的33.3万倍,也是太阳系所有行星及其他所有天体质量总和的745倍。平均密度1.41克/立方厘米,是地球的1/4强。日地平均距离1.496亿千米,从太阳发出的光,约8分19秒到达地球。
太阳从内到外大致分为核反应区、辐射区、对流层和大气层四部分。
核反应区即日核,半径6.7万千米,约占1/10,质量却拥有太阳总质量一半左右。密度是固体铅的12倍,中心压力3300亿个大气压。由氢原子核聚变为氦,并产生巨大能量,以高能光子进入辐射区。
日核上面的辐射区厚约60万千米,对流层厚约2.8万千米。经过辐射区和对流层吸收、再发射,在漫长时间里高能光子频率较低,转变为可见光,经多次反复到达表面。
对流层及其下面部分,我们无法看到,称为太阳内部。只能通过理论推算来研究其性质。
我们平时看到的太阳,是它大气层的光球。光球在对流层顶部,厚约500千米。光球上布满了由气体对流形成的不稳定气泡,叫米粒组织,约有400万个。米粒直径700~1400千米,平均“寿命”10分钟,最长可达20个小时。表面的活动现象还有黑子、光斑、白光耀斑、日震等。
光球上面是色球,厚约2000~2500千米,所发出的可见光很弱,完全被光球层发出的光芒淹没。只有在日全食或通过色球望远镜,才能看到美丽的玫瑰红色。温度从光球层顶的4500K,到色球层顶的几万K。物质极其稀薄,呈等离子态。由于磁场的不稳定性,常出现色球爆发,又称耀斑,是局部区域释放能量急剧增加的现象。耀斑可使卫星通信中断,危及宇航员生命安全,在地球上引发磁暴、极光等现象。
大气最外层是日冕,厚达几个太阳半径,活动上限可以达到20个太阳半径。日冕平时看不到,日全食时方可见,蔚为壮观。日冕中物质密度极小,主要是等离子体和高速自由电子,温度高达几百万K。日冕中有比周围暗得多的弱辐射区域叫冕洞。从冕洞向行星际空间抛出高温、高速的稳定粒子流,叫太阳风,影响着整个太阳系的天体环境。
链接:太阳探测历史
时间(年) |
探测器名称 |
国家 |
成就 |
1960-1968 |
先驱者5-9号 |
美国 |
绕太阳运行,研究太阳风、耀斑 |
1974-1976 |
太阳神1-2号 |
美德合作 |
近距离高速掠过太阳表面,测量太阳风与磁场 |
1980 |
太阳极大使者 |
美国 |
收集了耀斑、太阳黑子和日珥发出的X射线。伽马射线、紫外辐射的资料。 |
1990 |
尤利西斯 |
美欧合作 |
在太阳极区上方的太阳风以及太阳磁场 |
1991 |
阳光 |
日英美合作 |
测量了太阳耀斑发出的X射线和伽马射线以及耀斑爆发前的状况 |
1995 |
SOHO |
美欧合作 |
研究太阳内部结构和表面发生的事件 |
1998 |
TRACE |
美国 |
了解太阳磁场与日冕加热之间的联系 |
2006 |
STEREO |
美国 |
全方位提供太阳爆发和太阳风的星系 |
2010 |
SDO |
美国 |
预测太阳活动对地球的影响 |
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