太陽表面溫度有多高?我們無需接觸太陽就能知道!

2020-12-03 艾伯史密斯

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太陽是一顆黃矮星,表面溫度大約5500℃,核心溫度高達1500萬度,核心壓力3000億個大氣壓,在我們宇宙中,太陽是一顆再普通不過的恆星。

有人可能有疑問,我們人類的探測器從未直接接觸過太陽表面,那麼我們又是如何得知太陽溫度的呢?

表面溫度

這其實和量子力學分不開,任何有溫度的物體都會向外輻射能量,並遵循量子力學規律,太陽可以看作一個完美的黑體,太陽輻射遵循量子力學的黑體輻射規律,也就是普朗克公式。

根據該公式,我們可以知道在一個黑體輻射當中,輻射能量最大值對應的波長與溫度的乘積是一個定值,稱之為維恩位移定律。

T*λ=b=2.898*10^(-3)m·k;

我們通過太陽光譜可以知道,在波長λ=500nm,太陽光的能量最高,根據維恩位移定律就有:

T=b/λ≈5800K;

換算成攝氏溫度大約就是5500℃,可以融化地球上的任何物質,於是我們不用直接接觸太陽,就得知了太陽表面的溫度。

內部溫度

太陽內部的溫度需要通過複雜的恆星模型來計算,根據恆星結構和演化理論,恆星內只有很小的中心區域進行著核聚變反應,核聚變反應釋放大量能量,然後再逐步傳導到恆星表面。

根據理論計算,我們太陽的核心溫度大約是1500萬度,遠遠超過了我們日常中能接觸到的溫度,這時候的物質已經成等離子態,

其他恆星的溫度

在我們銀河系中就有近2000億顆恆星,我們太陽只不過是非常普通的一顆,隨著太陽的演化,太陽的核心溫度會越來越高,體積也會越來越大。

銀河系中有很多恆星的表面溫度比太陽表面溫度還高,比如距離地球8.6光年的天狼星B,表面溫度高達2.5萬度;離地球8500光年的恆星WR 102,表面溫度高達21萬度。

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