太陽內部有什麼

2021-05-11 01:11:34 字數 4044 閱讀 7830

1樓:

內部結構

造成太陽輻射和活動的動力來自太陽內部。太陽中心的氣體必然承受整個太陽的自引力所造成的壓力。由於太陽質量很大,中心壓強極高,處於太陽中心的氣體必然具有極高的溫度——1千5百萬度左右。

在這裡,富含氫元素的太陽氣體通過質子—質子反應和碳氮迴圈把質子聚變為α粒子,從而釋放出巨大的能量來維持太陽的平衡。根據目前對太陽內部氫含量的估計,這種狀態還能維持約50億年。

太陽內部產生的能量由太陽內部傳播到光球表層,並向外發射。雖然產生的能量和發射的能量在數量上是相等的,但它們的性質卻因經歷了很長的、由內向外的輻射轉移過程而大大改變。在核心,熱動平衡溫度量級是1千5百萬度,而在太陽表面有效溫度只有5500度。

按普朗克輻射理論,中心輻射的頻譜和表面輻射的頻譜就大不相同。輻射從內部向外的轉移過程是太陽各層物質吸收、發射、再吸收、再發射的過程。因此,從太陽核心區產生的υ射線,經過從核心到表面的行程,就逐步降低它的頻率,變為硬x射線、軟x射線、遠紫外線、紫外線,最後以可見光的形式被我們觀測到。

從太陽內部向外的溫度變化必須保證各層次的輻射壓強和重力的平衡,才能維持太陽整體的平衡和穩定。從這個事實可以得知,是太陽內部能量向外傳播所要求的輻射平衡保證了太陽整體的流體靜力學平衡。

但是,在太陽中心的一個小範圍內以及從太陽表面向內延伸到太陽半徑約1/4處,流體靜力學平衡就遭到破壞,造成流體的流動。在中心區,對流核的產生是因為原子核反應所造成的溫度梯度超過了輻射平衡所容許的程度;在外層的對流層,則是由此層內氫的電離造成氣體比熱增加,破壞了輻射平衡所要求的溫度梯度,從而破壞了流體靜力學平衡,產生流動,進而發展為湍流。對流層的湍流場從對流層底部一直延伸到光球表面。

太陽內部能量中的一小部分變成湍流場的動能和物質的熱能,層層向外傳遞。這就是我們從光球、色球和日冕中看到的種種運動著的狀態以及種種不穩定的爆發的能量**。

綜合上述物理過程,結合我們觀測到的太陽的質量、半徑、光度和化學成分,進行「由表及裡」的理論計算,我們可以求得一個在光度、質量、半徑方面都能符合實際觀測的太陽內部溫度和密度的分佈圖。

這樣求得的太陽內部結構的圖象還不是最後的圖象,因為它有一個很大的矛盾,即著名的中微子之迷。這就使人們懷疑上述太陽內部結構圖象是否正確。但到目前為止,還沒有人提出能夠解決此矛盾的新理論。

參考

2樓:匿名使用者

核心!太陽核心的溫度高達攝氏一千五百萬度,在那兒發生著氫-氦核聚變反應。核聚變反應每秒鐘要消耗掉約五百萬噸的物質,並轉換成能量以光子的形式釋放出來。這些光子從太陽中心到達太陽表面要花一百多萬年。

光子從太陽中心出發後先要經過輻射帶,沿途在與原子微粒的碰撞丟失能量。隨後要經過對流帶,光子的能量被熾熱的氣體吸收,氣體在對流中向表面傳遞能量。到達對流帶邊緣後,光子已經冷卻到五千五百攝氏度了。

我們所能直接看到的是位於太陽表面的光球層。光球層比較活躍,溫度約為攝氏六千多度,屬於比較「涼爽」部分。光球層上有一個個起伏的對流單元「米粒」。

每個米粒的直徑在一千六百公里左右,它們是一個個從太陽內部升上來的熱氣流的頂問。就是在不斷的對流活動中,太陽每秒鐘向宇宙空間釋放著相當於一千億個百萬噸級核彈的能量。

在光球層的某些區域性溫度比較低,在可見光範圍內這些部位就顯得比其它地方黑暗,所以人們稱之為「黑子」。光球層外包裹著色球層,太陽將能量通過色球層向外傳遞。這一層中有太陽耀斑,所謂耀斑是黑子形成前產生的灼熱氫雲。

色球層之外是太陽大氣的最外層日冕。日冕非常龐大,可以向太空綿延數百萬公里,但只有在日全食時才可看到它。人們可以在日冕中可以看到從色球層頂端產生的巨大火焰「日餌」。

在輻射光和熱的同時,太陽也產生一種低密度的粒子流——太陽風。太陽風以每秒四百五十公里的速度向宇宙空間輻射。地球和其它某些行星的極光也是太陽風帶來的。

如果一段時間內太陽風異常強大,便形成了太陽風暴。太陽的磁場極其強大複雜,其範圍甚至越過了冥王星軌道。

太陽已經近五十億歲了,它還可以繼續平靜地燃燒約五十億年。五十億年後,太陽內部的氦將轉變成更重的元素,亮度會增加到現在的一倍,體積也將不斷膨脹,水星、金星和地球都將進入它的大氣。在經歷一億年的紅巨星階段後,太陽將耗盡所有能源而坍縮成一顆白矮星,並通過向宇宙空間拋射物質而形成一個行星狀星雲。

3樓:一鳴0驚人

太陽的構成

太陽從中心向外可分為核反應區、輻射區、對流層和大氣層。由於太陽外層氣體的透明度極差,人類能夠直接觀測到的是太陽大氣層,從內向外分為光球、色球和日冕3層。

光球層是太陽大氣的最內一部分,光球層厚度只有500公里,平均溫度約為6000攝氏度,呈氣態,大部分太陽輻射是從這裡發出的。

光球是人類實際能夠看到的太陽的圓面,它的界限比較分明,太陽的半徑就是按照這個界限確定的。光球層上能夠觀測到許多太陽活動:

米粒組織和超米粒組織是氣體對流現象

太陽黑子是光球層上巨大的氣流漩渦

光斑 白光耀斑

色球層是太陽大氣的中間層,平均厚度為2000千米。密度比光球層稀薄。溫度有幾千至幾萬攝氏度;但發出的光只有光球層的幾千分之一。

平時無法看到色球層,只有在發生日全食的時候,在暗黑日輪的邊緣可以看到一彎紅光,僅持續幾秒鐘,這就是色球的光輝。

光球頂部的溫度為4300攝氏度,而色球頂部的溫度卻有幾萬度。這種反常現象到現在還沒有找出確切的原因。

色球上最突出的特徵是針狀物。它們出現在日輪的邊緣,像一些小火舌,偶爾騰出一束束的火柱。針狀物從產生到小時只有10分鐘左右的時間。

在色球上還有一些其它的太陽活動:

日珥 耀斑

日冕是太陽大氣的最外層,厚度達到幾百萬公里以上。日冕溫度有100萬攝氏度。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。日冕發出的光比色球層的還要弱。

日冕可人為地分為內冕、中冕和外冕3層。內冕從色球頂部延伸到1.3太陽半徑處;中冕從1.

3太陽半徑到2.3 太陽半徑,也有人把2.3 太陽半徑以內統稱內冕。

大於 2.3 太陽半徑處稱為外冕(以上距離均從日心算起)。廣義的日冕可包括地球軌道以內的範圍。

白光日冕有3個分量:

k冕 f冕又稱為「內黃道光」

e冕又稱l冕

日冕只有在日全食時才能看到,其形狀隨太陽活動大小而變化。在太陽活動極大年,日冕的形狀接近圓形,而在太陽活動極小年則呈橢圓形。

通過x射線或遠紫外線**,可以看到日冕中有大片不規則的暗黑區域,這稱為冕洞。

觀測資料

到地球的平均距離 149,597,870 千米

視星等 (v) -26.8m

絕對星等 4.8m

物理資料

直徑 1,392,000 km

相對直徑(ds/de) 109

表面面積 6.09 × 1012 千米2

體積 1.41 × 1027 米3

質量 1.9891 × 1030

千克 相對於地球質量 333,400

密度 1411 千克/米3

相對於地球密度 0.26

相對於水的密度 1.409

表面重力加速度 274 米/秒2

相對錶面重力加速度 27.9 倍

表面溫度 5780 開

中心溫度 約2000萬 開

日冕層溫度 5 × 106 開

發光度 (ls) 3.827 × 1026 j s-1

軌道資料

自轉週期

赤道處: 27天6小時36分鐘

緯度30°: 28天4小時48分鐘

緯度60°: 30天19小時12分鐘

緯度75°: 31天19小時12分鐘

繞銀河系中心

公轉週期 2.2 × 108年

光球層成分

氫 73.46 %

氦 24.85 %

氧 0.77 %

碳 0.29 %

鐵 0.16 %

氖 0.12 %

氮 0.09 %

矽 0.07 %

鎂 0.05 %

硫 0.04 %

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