太陽一直是人類最嚮往也最崇拜的一顆行星,因為沒有太陽,地球就失去了能源的供給,失去了生命的基礎。這顆大火球有很多神奇的現象,它的表面溫度只有6000K,但是它的大氣層溫度可以達到恐怖的100萬K!
太陽的中心距離我們的地球約為149597870千米,這個距離即使是光也要飛行8分鐘之久,在天文上把這個長度確定為1AU,即一個天文單位。
真實的太陽表面
由於距離如此之遠,神秘的色彩也就一直籠罩在這個明亮的「大火爐」周圍,我們無法派出宇宙飛船去探索太陽,因為灼熱的溫度和高能的太陽風會分分鐘把宇宙飛船灼燒殆盡。
在天文學中,我們通常把太陽的可大氣見部分劃分為三層,分別是光球層,色球層和日冕層。
光球層就是我們看到的太陽主體,通體赤紅,它位於太陽的大氣的底層,也是可見光最強的一層,所以我們可以看的最清晰。而這一層也是我們通常理解的太陽表面,這一層的溫度大概有6000K(開爾文,用開爾文減去273.5就是我們常用的攝氏度),而光球層上也時常出現一些區域溫度低於周圍區域,也就是圖中看到的小黑點,這就是我們通常所說的太陽黑子。
圖:光球層
光球層再往外,就是太陽真正的大氣部分,這一層叫做色球層,這一層主要是稀薄和透明的氣態物質,光度較低。這一層的可見光很少,大部分的能量都是以紫外線或者射電波段的光波形式發出,所以不容易被肉眼觀測到。由於光度低,想要觀測到色球層,就需要一些特殊條件才能捕捉到,就比如前幾日在我國境內出現過的日環食(日全食也可以)。
圖:色球層
太陽大氣的最外層是日冕層,這一層的物質十分的稀薄,所以廣度也非常的低,只有在日全食或者使用日冕儀才能觀測到。這一層的溫度可以達到驚人的100萬攝氏度(這個數量級下,攝氏度和開爾文的誤差基本可以忽略)。
圖:日冕層
日冕層幾乎都是由等離子體構成,之所以溫度高出太陽表面幾百倍,是因為在高溫下,氫、氦等原子已經被電離成帶正電的質子、氦原子核和帶負電的自由電子等。這些帶電粒子運動速度極快,以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛,射向太陽的外圍,形成太陽風。
太陽風示意圖
這些高能粒子的威力是非常致命的,好在地球有自己的磁場可以保護我們不受太陽風的危害,同時這些高能粒子會被磁場帶向兩極,形成地球的奇景——極光。