登陆注册
42920700000059

第59章 太阳的结构

太阳的结构从里向外主要分为:中心为热核反应区,核心之外是辐射层,辐射层之外为对流层,对流层之外是太阳大气层。

从核物理学理论推知,太阳中心是热核反应区。太阳中心区占整个太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上。这表明太阳中心区的物质密度非常高。每立方厘米可达160 克。太阳在自身强大重力吸引下,中心区处于高密度、高温和高压状态,是太阳巨大能量的发祥地。

太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25 个太阳半径向外到0.86 个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。

太阳内部能量向外传播,除辐射外,还有对流过程。即从太阳0.86 个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。

太阳对流层外是太阳大气层。太阳大气层从里向外又可分光球、色球和日冕。我们看到耀眼的太阳,就是太阳大气层中光球发出的强烈的可见光。光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最底层或最里层,光球层的厚度约500 公里,与约70 万公里的太阳半径相比,好似人的皮肤和肌肉之比。我们说太阳表面的平均温度约6000 摄氏度,指的就是这一层。

光球之外便是色球。平时由于地球大气把强烈的光球可见光散射开,色球便被淹没在蓝天之中。只有在日全食的时候才有机会直接饱览色球红艳的姿容。太阳色球是充满磁场的等离子体层,厚约2500 公里。其温度从里向外增加,与光球顶衔接的部分约4500摄氏度,到外层可达几万摄氏度。密度则随高度增加而减低。整个色球层的结构不均匀,由于磁场的不稳定性,太阳高层大气经

常产生爆发活动,产生耀斑现象。

日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体,它的密度比色球层更低,而它的温度反比色球层高,可达上百万摄氏度。日全食时在日面周围看到放射状的非常明亮的银白色光芒即是日冕。

太阳耀斑

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢。特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度变强。

别看它只是一个亮点,一旦出现,简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10 万至100 万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸;而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放1025 焦耳的巨大能量。除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强。耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X 射线和伽马射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。

耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至发生中断。

耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。

此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此,人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增,科学家们正在努力揭开耀斑迷宫的奥秘。

传说,第二次世界大战时,有一天,德国前线战事吃紧,后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台,传达命令。突然,耳机里的声音没有了。他检查机器,电台完整无损;拨动旋钮,改变频率,仍然无济于事。结果,前线失去联系,像群龙无首似的陷入一片混乱,战役以失败而告终。布鲁克因此被军事法庭判处死刑,他仰天呼喊“冤枉!冤枉!”。后来查清,这次无线电中断,“罪魁祸首”是耀斑。布鲁克的死,实在冤枉。他的死,在于人们当时对耀斑还不了解。

太阳光斑

太阳光斑为太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。用天文望远镜对它观测时,常常可以发现:在光球层表面的斑点有的明亮有的深暗。这种明暗斑点是由于这里的温度高低不同而形成的,比较深暗的斑点叫做“太阳黑子”,比较明亮的斑点叫做“光斑”。光斑常在太阳表面的边缘“表演”,却很少在太阳表面的中心区露面。因为太阳表面中心区的辐射属于光球层的较深气层,而边缘的光主要来源于光球层较高部位,所以,光斑比太阳表面高些,可以算得上是光球层上的“高原”。光斑也是太阳上一种强烈风暴,天文学家把它戏称为“ 高原风暴”。不过,与乌云翻滚、大雨滂沱、狂风卷地百草折的地面风暴相比,“高原风暴”的性格要温和得多。光斑的亮度只比宁静光球层略强一些,一般只大10%,温度比宁静光球层高300℃。许多光斑与太阳黑子还结下不解之缘,常常环绕在太阳黑子周围“表演”。少部分光斑与太阳黑子无关,活跃在70°高纬区域,面积比较小,光斑平均寿命约为15 天,较大的光斑寿命可达3 个月。

光斑不仅出现在光球层上,色球层上也有它活动的场所。当它在色球层上“表演”时,活动的位置与在光球层上露面时大致吻合。不过,出现在色球层上的不叫“光斑”,而叫“谱斑”。实际上,光斑与谱斑是同一个整体,只是因为它们的“住所”高度不同而已,这就好比是一幢楼房,光斑住在楼下,谱斑住在楼上。

同类推荐
  • 探索未知丛书-历史趣闻(一)

    探索未知丛书-历史趣闻(一)

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:地理世界、动物乐园、海洋与天空、化学天地、计算机王国、历史趣闻、美术沙龙、农业科学、少年楷模、物理城堡、艺术天地、音乐之声、幼儿教育、语文大观、植物之谜、走遍天下、祖国在我心中等书籍。
  • 动植物百科

    动植物百科

    从地球诞生到6亿年前,这段时间在地球历史上被称为隐生宙,虽然延续的时间约有40亿年,但由于材料不足,未能划分出详细的历史发展阶段,一般只再分为太古代和元古代,而它们之间还无确定的界限,因此常统称为前古生代。
  • 探究式科普丛书-千里一线牵:通信

    探究式科普丛书-千里一线牵:通信

    本书是一本关于通信基础知识的读物,内容涉及日常生活中和我们息息相关的很多通信领域。从战火连天的古代烽火、驿站到拥有近代通信手段的电报、电话,从古人的智慧创新——水上“漂流通信”,到现代有高科技含量的海底光缆通信,从以前奇货可居的“电蛐蛐”——传呼通信,到如今进入大众视野的移动通信,通信已发展成为以时代为特征的朝阳产业,是我们生活中一道无可比拟的亮丽风景。
  • 动手做实验丛书--光学实验改进设计实践

    动手做实验丛书--光学实验改进设计实践

    本系列丛书主要介绍动手做实验,本书详细讲解了光学实验改进设计实践等内容。
  • 沼气资源开发知识问答

    沼气资源开发知识问答

    本书介绍了沼气资源开发的基本知识。内容包括:什么是沼气?怎样选择沼气池建池材料?怎样修补沼气池沼气系统的开发。
热门推荐
  • 殇痕骑士

    殇痕骑士

    要想从这个残酷的世界变强,首先你得认清自己的位置。食人牙缝并不可耻,坚定本心,哪怕受人鄙夷,也要走出属于自己的道路。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 异界神源

    异界神源

    当前的世界的一个特种小分队通过传送门到了一个新的世界,队员一个接一个的离奇死亡,最后只剩下两个人存活下来,而这两个人在强者如云的新世界里又会发生什么样复杂,离奇,坎坷的故事呢......灵术师、体术师、幻术师三大职业的互相碾压;各大门派势力的明争暗斗;神秘的列侯究竟是什么人?魔法师,光明教会,圣殿三大势力的纠缠暗斗,又都是为了什么?尽在新书《异界神源》!!
  • 论一个龙套演员的职业修养

    论一个龙套演员的职业修养

    全文以配角的角度探讨在主角光环下配角们的心酸血泪史多的不多说纯当凑数字
  • 渺小一生(上)

    渺小一生(上)

    英俊、善良的威廉在餐厅打工,梦想成为演员,自信、幽默的杰比试图在艺术圈闯出名声,家底殷实的马尔科姆在一家著名的建筑事务所工作,却丢失了对建筑最初的热爱,还有内向、谜一样的裘德,一个才华横溢的助理检察官。结识于马萨诸塞州一所著名学府,他们初来纽约闯荡,意气风发却不名一文,漂泊不定。直到年岁渐长,事业有成,横跨三十余年的友谊却迎来了最大的挑战——难以捉摸的裘德本人。他不愿与人提及过往的阴影,选择在孤独中一次又一次地自我伤害。在朋友们的帮助下,裘德内心的防线逐渐消解……“我知道我的人生有意义……”《渺小一生》是一首兄弟情谊的赞美诗,也是一场探寻生命意义的奥德赛。在友谊中,被毁损的我们将重新完整。
  • 共工后裔

    共工后裔

    故事发生在一个以现实做模版的以太世界里,讲的是一个共工的后裔发生的故事,世界观类似与哈利波特的世界观的东方版,魔法和魔法的家族隐匿在现实中,最初是给一个朋友写的自制rpg小说剧本,后来朋友因为一些原因放弃制作了,觉得很可惜就把它最为一个网络小说发表。
  • 阴阳阁之前生缘

    阴阳阁之前生缘

    我叫菅幽。他们说,千万年前我曾是关在地狱深处的恶魔,因为我的出现——使得天下大乱,生灵涂炭,五国战争不断……千万年后我又成阴阳阁的阁主,与阴阳两界谛结了契约,摆脱了天道的控制……我见了许许多多的鬼,他们大都执念缠身,为情所困。我不懂,也不理解——因为那些终究不是我的故事……
  • 金手指们的胜负游戏

    金手指们的胜负游戏

    无限流的游戏,拼的只是智慧和武力吗?不,还有金手指!这是一个自诩为胜负师的男人进入胜负游戏的故事,更何况还有一枚GM戒指。。。
  • 卡尔萨斯的瓦罗兰

    卡尔萨斯的瓦罗兰

    死亡颂唱者,瓦罗兰大陆上象征死亡的种族,孕育新生儿的重生之池,诞生了一个新生儿,叫做卡尔萨斯。瓦罗兰大路上一直流传着一个说法,只有最巅峰的人物才可以进入一个叫做召唤师峡谷的地方。那里,有象征着荣耀的专属皮肤!那里,有可以让自己更强大的装备!那里,有更匪夷所思的技能运用!那里,有更加巅峰的绝命竞技赛场!当然,最重要的是……(由于网上百度出的各个英雄出处不一样,为了故事发展,可能有所不同。群号:495785565)(ps:跪求点击!!!求推荐!!!求收藏!!!)
  • 剑不归

    剑不归

    天下分久必合,合久必分。人世盛极必衰,否极泰来。沉寂了多年的元央,又将迎来一个前所未有的盛世。莫远握紧了手中剑,坚定地看向远方。既然来了,那便要无憾这一回!持此之念,飘零三尺剑,人去剑不归!