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介紹了太陽的哪兩個特點

生活 更新时间:2024-11-27 02:16:14

介紹了太陽的哪兩個特點(光芒四射的太陽是什麼樣的物質形态和結構)1

有人問了一個奇怪的問題:太陽是液體嗎?這點可能很多人都不認同,都知道不是。那麼太陽到底是這樣一個什麼物質狀态組成,是不是整體就是一團混沌狀呢?似乎很有必要弄弄清楚,那麼我們來讨論一下。

明确回答:太陽是等離子體,說的簡單直白些就是一團高溫高壓的火球。

火就是等離子體,是物質的第四種狀态。但我們平常看到的火并不完全是等離子體,大多數低溫火焰都是激發态的氣體分子,隻有高溫火焰才是真正的等離子體。如我們看到的閃電、熒光燈管裡的亮光、切割金屬的噴槍都是我們比較熟悉的等離子體。

物質狀态有氣态、液态和固态,物質還有等離子态和玻色~愛因斯坦凝聚态、費米子凝聚态。

地球上的等離子态物質很少,但在宇宙空間有99%的物質處于等離子态,這就是恒星。所有的恒星都處于等離子狀态,當然包括我們的太陽。所以太陽不是液态,而是等離子态物質。

但這團火并不是混沌一團,是層次分明的一個大火球。

介紹了太陽的哪兩個特點(光芒四射的太陽是什麼樣的物質形态和結構)2

太陽就是一個半徑約70萬公裡的等離子态火球,但這個火球也有結構。從中心開始主要分為核心區、輻射區、對流層、光球層、色球層、日冕層。核心區就是太陽制造熱量和光子的地方,其占了太陽半徑的25%,那裡的壓力達到3000億個大氣壓,溫度達到1500萬度。

在這樣的高溫高壓下,氫原子的電子被剝離成為自由電子,核子融合在一起不斷的發生者核聚變,每秒鐘有6億噸的轉化為5.958億噸的氦,并釋放出420多萬噸物質虧損的能量。就是依靠這樣巨大的能量維持着太陽不斷的放射出光和熱,以電磁輻射的形式發射到向太空,包括我們地球,在地球上又轉化成光和熱哺育着生态萬物。

太陽中心雖然是等離子體,但是高密度等離子體,那裡的密度比地球任何地方都要高,達到150,000 kg/m^3,也就是每立方厘米達到了150克,而地球上最重的金屬锇的密度每立方厘米才22.59克。金的密度19.3克/cm^3,鐵7.86克/cm^3,水為1克/cm^3,氣體就不用說了。

介紹了太陽的哪兩個特點(光芒四射的太陽是什麼樣的物質形态和結構)3

太陽輻射層厚約0.6個太陽半徑,在核心區之上,其中主要是各種電磁輻射和粒子流。

太陽中心能量輻射在這裡磕磕碰碰,在不斷的被吸收又發射中傳遞,有人稱為“光子的旅行”,這個旅行時間一直到太陽表面,需要十幾萬年到幾千萬年不等,最終以電磁輻射形式釋放到太空。所以說我們身上接受到的陽光至少都有十幾萬年古老的曆史,是很久很久以前在太陽中心制造出來的。

太陽輻射區上面是對流層。

對流層厚度約十幾萬公裡,這裡就像鍋裡滾燙的開水一樣上下翻騰,對流運動很強烈,将太陽内部熱物質向外運動,冷物質下沉回去,利用這種對流方式,向外部傳輸能量。

介紹了太陽的哪兩個特點(光芒四射的太陽是什麼樣的物質形态和結構)4

對流層上面就是太陽的大氣層了。太陽大氣層以光球層為界,這是一層不透明氣體薄層,約有500公裡厚,把太陽内外隔開,所有的可見光到了這一層才迸發出來。

因此人類日常觀測到的太陽表面實際上就是光球層,我們所說的太陽表面溫度5700K就是指這個地方迸發出來的溫度。

光球層上面是色球層,厚約2000米。這裡是一個奇怪的溫度分界線,太陽溫度從中心到這裡都是逐步下降,到了色球層反而上升,到達色球層頂部時已達幾萬度。色球層的可見光不到光球層的1%,所以很難觀測到,隻有在日食時才能夠通過色球望遠鏡短暫觀測到。

光球層之上就是太陽的表面過過渡區了,這是個輻射比較複雜的區域,這之上的日冕層溫度卻能夠高達幾百萬度,這種現象有人認為是太陽中心磁場作用,但這種複雜的能量輻射傳導機制還是科學界尚未完全解開的謎團。

介紹了太陽的哪兩個特點(光芒四射的太陽是什麼樣的物質形态和結構)5

日冕的密度從濃密到稀薄,長度達到太陽半徑的6倍以上。然後被電離的帶電粒子以太陽風形式吹向遠方,這就是所謂太陽圈,最遠距離達到冥王星軌道以外。

從光球層為分界線開始,一直到太陽風吹拂的太陽系邊緣,都屬于太陽大氣層的範圍。太陽就是我們太陽系占有絕對掌控地位的老大,是個龐然大物,其占據了太陽系99.86%的質量,引力影響半徑超過1光年。

這就是我們的太陽,它不是一個液體世界,而是一個等離子巨大球體。

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