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太阳为什么会发光(太阳辐射出的光和热)

2023-06-01 06:32:45投稿人 : yq4qlskj围观 : 58 次0 评论

[/s2/]太阳为什么会发光

天文学家想象了各种可能的来源。一个简单的想法是,太阳是一个燃烧的大煤球。

但仔细算了一下,一个太阳那么大(比地球大130万倍)的煤球,如果一直燃烧下去,只能燃烧3000多年。因为我们人类的历史有几十万年,文字记载的文明史也就五千多年。

太阳的“年龄”不可能比人类历史短。更何况煤球越烧越小,阳光很快就会越来越暗淡。但事实上,经过近百年的实测,太阳光度并没有发生变化。所以,型煤燃烧的想法肯定是错误的。

20世纪以来,随着原子物理学的发展,人们解决了太阳能问题。著名科学家爱因斯坦发现了质量和能量之间的关系。只要一点点质量转化成能量,其价值就是巨大的。比如1克物质对应的能量,相当于1万吨煤完全燃烧释放的热量。

对原子能的研究使人们想到太阳的能量可能是原子能。观察和实验已经证实了这个想法。

原来太阳主要是由氢构成的。在太阳内部高温高压的条件下,氢原子会发生“热核反应”,四个氢核会合成一个氦核。在这个反应中,一部分质量转化为能量,放出大量的热量。

太阳内部的热核反应类似于地面的氢弹爆炸。正因为太阳核心有无数次“氢弹爆炸”,所以源源不断。

太阳辐射的光和热。

按已知最快光速计算,光绕太阳赤道一周只需14.5秒。绕这颗恒星赤道一周需要25000多秒,足以容纳45亿个太阳。

UY会以极快的速度向Tai 空喷射大量物质,并在其周围形成云层。这颗恒星几乎完全被这些尘埃和气体遮住了。由于这些尘埃和气体的透明度不高,阻碍了测量,而且由于现代技术的限制,天文学家至今无法确认它们的具体大小。

宇宙是所有时间,空和物质的总和,是我们这个世界的全部,也是物理学家和天文学家最大的研究对象。我们在宇宙中的竞争有多小?一直都不好说。不过,如果对比一下目前已知的行星,可能会有一些想法。

UY是盾中的一颗红色超巨星。这颗恒星是生命中已知的最大的恒星,超过了曾经被认为是最大的恒星VY犬星。

UY是一颗红色超巨星。虽然它非常大,但质量只有太阳的32倍左右。也就是地球质量的1000倍左右。这颗恒星不仅巨大,而且非常明亮。它的亮度是太阳的34万倍,是最亮的恒星之一。

太阳的演化

太阳形成于大约45.7亿年前一个坍缩的氢分子云中。太阳的形成时间通过两种方法测定:主序带上太阳的年龄,由恒星演化和原始核合成的计算机模型证实,约为45.7亿年。

这与放射性测年法认为太阳最古老的物质是45.67亿年非常吻合。太阳在其主序的演化阶段已经到了中年。在这个阶段,核聚变是在核心将氢凝结成氦。每秒钟,超过400万吨的物质在太阳核心转化为能量,产生中微子和太阳辐射。

按照这个速度,到目前为止,太阳已经将大约100个地球质量的初级物质转化为能量,太阳在王座带上度过的总时间约为100亿年。

太阳没有足够的质量爆炸成巨星。大约50亿年后,将进入红巨星阶段。氮核会收缩以抵抗重力,同时紧挨着核的氢包层会因为温度升高而变热加速聚变。因此,产生的热量会不断增加,并传递到外层,使其向外膨胀。

当核心温度达到1亿K时,氮聚变就会开始燃烧生成碳。因为此时的氦核相当于一个小的“白矮星”(电子简并),氦聚变失控会导致氦闪,释放的巨大能量会使太阳核大幅度膨胀,释放电子简并,然后核内剩余的氦会稳定聚变。

从外部看,太阳会像新星一样突然变亮5-10个量级(与之前的“红巨星”阶段相比),然后体积会大大缩小,变得比原来的红巨星暗很多(但仍会比现在的太阳亮),直到核心的碳逐渐积累,再次进入核心收缩和外部膨胀阶段。这是渐近巨大分支阶段。

地球的命运是不确定的。当太阳变成红巨星时,其半径将是现在的200倍左右,表面可能扩展到现在地球的轨道-1au (1.5× 10m)。

但当太阳成为渐近巨星的恒星分支时,由于恒星风的作用,它已经失去了30%左右的质量,所以地球的轨道会向外移动。

如果是这样的话,地球可能会幸免于难,但新的研究表明,由于潮汐的相互作用,地球可能会被太阳吞噬。

但即使地球能逃脱被太阳灼伤的命运,地球上的水还是会沸腾,大部分气体会逃逸到Tai 空中。即使太阳仍处于主序区的现阶段,太阳的亮度仍在缓慢增加。

太阳的位置

太阳只是宇宙中一颗很普通的恒星,却是太阳系的中心天体。在太阳系中,八大行星、一些矮行星、彗星以及太阳系中无数其他小天体,包括我们的地球,都在太阳的强大引力下绕太阳运行。

太阳系疆域广阔。以冥王星为例。它的轨道距离太阳近40个天文单位,距离太阳60亿公里。其实太阳系的范围是它的几十倍。

庞大的太阳系家族在银河系中只是沧海一粟。银河系全球有超过1000亿颗恒星,直径约10万光年。太阳位于猎户座旋臂上,银道面以北,距离银河系中心约3万光年。

在银道面以北约26光年处,一方面以每秒250公里的速度绕银心旋转,周期约为2.5亿年,另一方面以相对周围恒星每秒19.7公里的速度在织女星附近运动。[3]太阳也在自转,其周期在赤道日冕约为25天,在极地约为35天。

太阳的质量在这些恒星中排名第四。太阳围绕银河系旋转,距离银河系中心24000到26000光年。从银河系的北极鸟瞰,太阳顺时针旋转约2.25亿至2.5亿年。

因为银河系在宇宙微波背景辐射(CMB)中是以550km/s的速度向蛇夫座方向运动的,两个速度合成后,太阳相对于CMB的速度是370km/s,是向Magnus或Leo方向运动的。

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