《太阳能世界》(5)日心之旅


2、 日心旅

 

太阳由里向外分为核反应区、辐射区、对流区和大气层,大气层是我们平常看到的太阳

 

太阳是个炽热的气体星球,没有固体的星体或核心。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层。

在太阳平均0.23半径的区域内是太阳的内核,其温度约为800万~4000万度,密度为水的80100倍,占太阳全部质量的40%,总体积的15%。这部分产生的能量占太阳产生总能量的90%。阳每秒钟使用约5亿吨的氢原子参与聚变,其中有400万吨的物质被消耗掉转化为能量。在这个过程中,约有386.5亿亿亿焦耳的能量释放出,相当于每秒钟燃烧1.32亿亿吨标准煤发出的能量。聚变产生的能量通过对流和辐射过程向外传送。能量在它大约70万公里深处的核心产生,要经过几百万年才能上升到表面,光线在太阳肚子里走得比蜗牛还慢。氢聚合时放出γ射线,当它经过较冷区域时由于消耗能量,波长增长,变成X射线或紫外线及可见光。

从太阳0.230.7半径的区域称为“辐射输能区”,温度降到130万度,密度下降为0.079g/cm30.71.0半径之间称为“对流区”,温度下降到5000度,密度下降到10-8g/cm3

太阳和地球一样,也有大气层。我们能直接观测到的太阳,其实就是太阳的大气层。太阳大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。

每个晴朗的白天我们都能看到一轮光焰夺目的太阳,这个光亮的太阳圆面叫光球层。它是太阳外部很薄的一层,厚度大约有500公里。约占太阳半径的万分之七,非常薄,其温度在5700度,太阳的光辉基本上就是从这里发出的。光球表面还有颗粒状结构——米粒组织,这些“米粒组织”中亮的区域叫光斑,暗的黑斑叫太阳黑子,太阳黑子的活动以平均每11.2年为一周期。太阳黑子是太阳活动的主要标志,耀斑、日珥、太阳风等其它太阳活动几乎都与黑子的多少有关。

在光球的外面,有一层呈玫瑰色的太阳大气,这一层叫做色球层,主要由氢、氦、钙等离子构成。它的厚度各处不同,平均约2000公里,温度比光球层要高。从光球层顶部到色球层顶部,温度可增加到几万度,但它发出的可见光却不及光球层。色球层我们平时看不到,只有当日全食时,月球挡住了太阳光球,我们才能一睹色球层的光彩。在色球层有谱斑、暗条和日珥,还时常发生剧烈的耀斑活动。

在色球层的外面还包围着一层很稀薄的、完全电离的气体层,这一层叫做日冕层。它从色球层边缘向外延伸到几个太阳半径处,甚至更远。它的组成物质特别稀少,亮度也很小,只有光球层的百万分之一,可它温度却很高,达到100多万度。日冕上有冕洞,而冕洞是太阳风的风源。日冕也得在日全食时或用日冕仪才可观测到。