太陽是迄今為止地球天空中出現(xiàn)過的最明亮的天體,站在地球上看到的太陽,其視星等可以達(dá)到-26.74.這個(gè)亮度比下一顆最亮的恒星——天狼星,要亮130億倍。
太陽之所以能如此的亮,除了因?yàn)榈厍蚝退木嚯x比較近以外,還因?yàn)?strong>太陽是一顆炙熱的恒星,它正源源不斷地朝外輻射出巨量的光與熱。
太陽究竟是什么樣的星球,是固體、液體還是氣體?為何它能輻射出那么多的能量的同時(shí)還不會(huì)被融化?
太陽是一顆G型主序星,絕對(duì)星等為+4.83,雖然它只是一顆中等質(zhì)量的恒星,但是它依然占了整個(gè)太陽系中99.86%的質(zhì)量,并且天文學(xué)家還認(rèn)為,太陽比銀河系中85%的恒星都要亮。
太陽是第一星族星,這意味著它的誕生可能是來自一顆或多顆超新星的沖擊波,這讓太陽成了一顆富含重元素的恒星。
太陽還是一個(gè)近乎完美的球體,扁率只有百萬分之九。在這顆完美球體中,只有在半徑24%以內(nèi)的區(qū)域可以產(chǎn)生能量。換言之,太陽的核心是它唯一通過核聚變產(chǎn)生大量熱能的區(qū)域。
從往期的文章中,我們已經(jīng)知道像太陽這樣的恒星,產(chǎn)生能量的方式只有核聚變。在太陽大部分的生命中,它都在通過質(zhì)子-質(zhì)子鏈在核心區(qū)域進(jìn)行核聚變,將氫轉(zhuǎn)化為氦。
在太陽剛剛形成的時(shí)候,它大概含有71.1%的氫、27.4%的氦和1.5%的重元素,而從它形成以后,核聚變?cè)?6億年的時(shí)間里,讓其核心內(nèi)氦的比例從24%增加到60%,重元素也從太陽的光球?qū)酉蛑行某两怠?/p>
現(xiàn)在,太陽產(chǎn)生的能量只有0.8%來自另一系列被稱為碳氮氧循環(huán)的聚變反應(yīng),并且隨著太陽年齡的增長和亮度的提高,天文學(xué)家預(yù)期這一比例還會(huì)持續(xù)增加。
在持續(xù)的核聚變中,太陽變成了超級(jí)炙熱的存在,其最內(nèi)層的輻射層,最高溫度可達(dá)700萬K。隨著與核心距離的增加,溫度也在逐漸下降。熱能抵達(dá)光球?qū)訒r(shí),溫度已經(jīng)只有5700K了。
雖然這個(gè)溫度比起核心區(qū)域已經(jīng)下降了不少,但是對(duì)于地球來說,這個(gè)溫度仍然高得嚇人。400至500攝氏度的高溫就足以讓森林燃燒,1500多度的高可以使鋼鐵融化,5500攝氏度則能讓巖石也變成巖漿,而太陽的表面溫度可是有6000多攝氏度。
地球上的任何物質(zhì)只要掉落在太陽表面,馬上就會(huì)被分解轉(zhuǎn)化,原來的結(jié)構(gòu)以及組成物質(zhì)的粒子都將被轉(zhuǎn)換,成為一個(gè)等離子體。
為什么會(huì)變成等離子體?其實(shí)這就是太陽究竟是什么的答案,也是為什么在如此高的高溫下,太陽不會(huì)被融化的答案。
太陽不是固體、液體更不是氣體,它是一個(gè)近乎完美的熱等離子體理想球體。等離子體又稱為電漿,這是一種物質(zhì)的高能狀態(tài),其物理性質(zhì)完全區(qū)別于常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。
等離子體的形狀和體積都不固定,要是能有容器把太陽給裝起來,那么容器是什么形狀,太陽就會(huì)跟著變成什么形狀。
高溫可以讓固體融化成液體,讓液體蒸發(fā)成氣體,但是太陽并不屬于這三種形態(tài),它只是一個(gè)自由電子與帶電離子在重力約束下形成的球體。
在密度極高的核心形成的引力下,這些物質(zhì)不會(huì)從太陽逃逸到太空去,而太陽又被太陽系和銀河系的引力影響,固定在自己的軌道上運(yùn)動(dòng)。
雖然太陽在地球看來是如此亮又如此特殊的存在,但是只要距離太陽1光年遠(yuǎn),它的視星等就降到-1.7了,所以對(duì)宇宙來說,太陽一點(diǎn)的不特殊。
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