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天津图书馆少年格物课(第25期)——太阳系的大家长
发布时间:2023-10-16

太阳对生活在地球上的人类来说有着巨大的影响,作为位于太阳系中心的、发光的气体星球,它影响着地球上的所有生命,在太阳系中扮演着重要的角色。今天,就让我们一起来了解一下这位太阳系的大家长吧!

 

日出

属于我们的恒星

太阳是一颗诞生于46亿年前的普通恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳直径大约是1392000千米,相当于地球直径的109倍;体积大约是地球的130万倍;其质量大约是2×10³⁰千克(地球的330000倍)。从化学组成来看,现在太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%,采用核聚变的方式向太空释放光和热。

 

太阳

太阳的结构是什么样的

天文学家把太阳结构分为内部结构和大气结构两大部分。太阳的内部结构由内到外可分为核心、辐射层、对流层三个部分;太阳的大气结构由内到外可分为光球、色球和日冕三层。

 

太阳的结构

太阳的核心区域很小,半径只是太阳半径的1/4,但它却是产生核聚变反应之处,是太阳的能源所在地。核心区温度和密度的分布都随着与太阳中心距离的增加而迅速下降。

太阳对流层处于辐射区的外面。由于巨大的温度差引起对流,内部的热量以对流的形式在对流区向太阳表面传输。除了通过对流和辐射传输能量外,对流层的太阳大气湍流还会产生低频声波扰动,这种声波将机械能传输到太阳外层大气,产生加热和其他作用。

太阳光球层是人们平常所看到的太阳圆面,通常所说的太阳半径,也是指光球的半径。光球的表面是气态的,其平均密度只有水密度的几亿分之一,但由于它的厚度达 500千米,所以光球是不透明的。

 

什么是太阳黑子

黑子是光球层上的巨大气流漩涡,大多呈现椭圆形,在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑,但实际上它们的温度高达4000°C左右,倘若能把黑子单独取出,一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。日面上黑子出现的情况不断变化,这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象,平均活动周期为 11.2年。

 

太阳黑子

太阳风对地球有什么影响

当太阳风到达地球附近时,与地球磁场发生作用,并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地球磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动,使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地球磁场继续向前运动,并将地球磁场吹成泪滴状,于是地球磁场就被包含在这个泪滴里。类似地,这种“风”也会将彗星的尾巴吹成“长羽毛” 状。

 

太阳风

但是,当太阳出现突发性的剧烈活动时,情况会有所不同。此时太阳风中的高能离子会增多,这些高能离子能够沿着地球附近的磁力线侵入地球的极区,并在地球两极的上层大气中放电,产生绚丽壮观的极光。北极和南极上方美丽的极光,就是太阳风导致的。

 

极光风景

(以上图片均来自于网络,如有侵权请联系删除)