太陽內部什麼樣?科學家逐層「解剖」,滿足你的好奇心

2020-12-22 怪奇菌

太陽對於地球生物的重要性是不言而喻的,因為地球上大部分的能量來源都是太陽,比如太陽能、風能甚至是煤炭的形成都離不開太陽的幫助。

正因為太陽對如此的重要,所以從古代開始人們就在研究它的運行規律。但是由於科技水平的限制,太陽對於人類來是一直都是一個熟悉的「陌生人」,而這種情況直到近代才迎來了改變。

得益於不斷發展的科學技術,人類對於太陽的了解程度已經遠遠超過了古代,但是這並不意味著人類已經將太陽研究透徹了,因為即便是有各自科學儀器和方法的幫助,人類對於太陽的了解實際上還只能算是初級階段,還有許多機制沒弄明白。

不過,目前科學家雖然沒能將太陽研究透徹,但是至少已經知道了太陽內部的大致構成,下面就來看看科學家對太陽的逐層「解剖」圖,滿足一下你的好奇心吧。

一、太陽核心

經過近百年對宇宙的研究,科學家們發現宇宙中幾乎所有的天體都有自己的「核心」,那裡物質結構非常緊密,一般來說環境極為惡劣。而太陽的核心也是如此。

在太陽的核心中,無時無刻不在發生著劇烈的核聚變反應,大量的氫原子在巨大的壓力之下變成氦,而新形成的氦原子質量會稍小於最開始的氫原子,這多出來的質量會以光子或者高能射線的形式釋放出來,也就是我們在地球上感受到的溫度和看到的光。

根據科學家的估計,太陽內部發生核聚變的地方,溫度能夠達到驚人的1500萬攝氏度,那裡的密度比我們熟知的「鉛」還要高上至少十倍。

二、輻射區

太陽核心外外面的一層被科學家稱為「輻射區」,之所以將這層區域稱為「輻射區」,是因為核心核聚變產生的能量要經由這一區域傳輸到外部。

值得一提的是,太陽核心區產生的光子,至少需要10萬年的時間才能從輻射區中出去,因為這些光子到達輻射區之後並不是直線運動直接就出去了,而是會跟蹦蹦球一樣上下反彈。

三、對流區

輻射區的外層區域名為「對流區」。跟太陽核心區的溫度相比,「對流區」絕對可以稱得上「涼爽」,因為這裡的溫度已經降到了200萬攝氏度以下。

而之所以叫它「對流區」,主要是因為這裡的等離子體會產生對流。太陽內部的等離子體因為溫度相對較低並且不透明,無法通過輻射的形式發散出去,所以會在太陽內部形成不斷湧動的對流。能量通過這一層的速度是很快的,不用像經過輻射區那樣等待超10萬年的時間。

四、光球層

光球層應該是大家非常熟悉的一層結構,因為它就是人們常說的「太陽表面」,而達到地球的「光」大都是來自這裡。這裡的溫度長年穩定在5526攝氏度左右。

五、色球層

色球層是位於光球層上方的薄層,它的名字來源於希臘語中的「顏色(chromos)」一詞。人的肉眼是無法看見「色球層」的,只有通過特殊的檢測儀器才能夠看到。

經過對「色球層」反覆的研究,科學家們認為這個肉眼不可見的色球層,對行星能夠順利接收到太陽發出的熱量,起到了至關重要的作用。

六、日冕

太陽最外層結構被科學家命名為「日冕」。人類依靠肉眼能直接觀察到它,但是卻有個重要的前提條件——日全食,也就是說人類只有在全日食的情況下才能夠用肉眼觀察到它。正因為這個嚴苛的前提條件,導致人類對日冕的研究推進速度極為緩慢。

七、太陽風

其實從嚴格意義上來說,「太陽風」並不能算是太陽內部的結構,但是這從太陽上發出,由高電荷粒子組成的太陽風是太陽影響行星的主要方式之一,它的時速一般在200-800km/s左右。此時此刻我們地球大氣層的外部就被大量的太陽風所覆蓋著。

可能許多人不知道,雖然太陽風是人類進入太空的主要威脅之一,但是它卻是太陽系名副其實的「保護傘」,因為它將大部分來自宇宙深處的有害粒子擋在了外面,使得地球有充足的時間和安全的環境孕育生命。

事實上,太陽不僅僅是一個體積巨大的光球,它本身還具有複雜多變的磁場,而磁場時不時的會發生劇烈的變化,將內部一些高能粒子和等離子體噴射到表面,甚至有時噴射出來的高能粒子和等離子體還會奔向地球,對地球環境產生巨大的影響。

根據科學家的觀察研究,太陽磁場一般11年會變化一次,在變化過程中太陽耀斑、太陽黑子以及太陽風暴的數量和次數將會逐漸達到峰值,而在保持幾年之後又會慢慢的下降。這一過程被稱為「太陽周期」。

值得一提的是,「死亡」是宇宙中最基本的規則,不僅人類這樣的碳基生物無法逃脫,就連太陽這樣的恆星也同樣無法逃脫。

根據推算,太陽將會在50億年之後走上「末路」,屆時它會變成體積比現在大數倍的紅巨星,然後變成白矮星徹底結束自己的「一生」。而那個時候的人類會怎麼樣,只能交給命運去安排了。

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