假设太阳在进行核聚变过程时每秒消耗的质量为x,年龄假设为y年,那么太阳刚刚“点燃”时的大小(以直径论)是多少呢?
图解:太阳是主序星,通过原子核的核聚变产生能量,把氢原子聚变成氦原子。在它的核心,太阳发生以每秒钟6.2亿吨氢的核聚变。
定量估计太阳的大小是不太现实的,但年轻的太阳比今天更小。当由于崩塌而形成的原恒星内核开始发生核聚变时,新的恒星就诞生了。一旦恒星开始进行核聚变,在其主序星阶段中,恒星的大小基本是一个常量。当然你也应该知道,恒星是由流体静力学平衡支撑起来的,在主序星阶段,恒星内核的温度也基本不变。
图解:质子-质子链反应是太阳和比太阳轻的恒星产生能量的主要方式。
但是在主序星阶段,恒星的大小与光度会发生轻微的变化。随着恒星年龄的增长,内核的温度会稍微升高(内核略微的收缩了) ,导致核聚变的速率加快,输出的能量也会增加。因此为了维持流体静力学平衡,恒星的外表会略微扩大,光度有所增加。此外,虽然内核温度更高了,但是恒星表面的温度会略有下降。
图解:在2006年9月7日,关于中微子和暗物质的NDM国际会议网站上,恒星内的质子﹣质子和电子捕获链反应图。
因此,虽然有人认为由于曾经的太阳质量比如今更大,曾经的太阳也理应比如今的太阳更大,但情况并非如此,如今的太阳比以前更大了。
太阳系以太阳为中心。太阳是一个近乎完美的热等离子体球体,具有内部对流运动,通过发电机过程产生磁场。它是地球周边范围内最重要的生命能量来源。其直径约为1,390,000千米(864,000英里),是地球直径的109倍,质量约为地球的330,000倍,占整个太阳系总质量的99.86%。太阳的质量约四分之三由氢组成(约73%);其余的主要是氦气(约25%)和少量的重元素包括氧气,碳,氖和铁。
图解:太阳上出现的C-3级耀斑(在左上角的白色区域),一个太阳海啸(右上,波状的结构)和多个丝状的磁力线从恒星表面离开。
太阳是基于其光谱类别的G型主序星(G2V)。因此,称它为黄矮星是非正式且不完全准确的(它的光比起黄色更接近白色)。太阳是在约46亿年前由于大分子云区域内物质的重力塌陷形成的。那时大部分物质聚集在中心,而其余的则被扁平化成轨道盘,形成太阳系。中心的物质变得如此炽热而紧密,以至于最终在原子内部开始了核融合。一般认为几乎所有恒星都是通过此过程形成的。
图解:这张影像是使用日出卫星的光学望远镜在2007年1月12日拍摄的,显示出因为磁场极性的不同自然的等离子体连接成纤维的区域。
目前太阳以每秒约6亿吨的速度将氢气注入氦气中,从而以每秒400万吨的速度将物质转化为能量。这种能量是太阳光和热的来源,可能需要1万至17万年才能从其核心逸出。当其核心中的氢聚变减少到太阳不再处于静水平衡时,其核心将经历密度和温度的显著增加,同时其外层膨胀,最终变为红巨星。根据计算结果,太阳将变得足够大,足以吞没水星和金星的当前轨道,并使地球变得无法居住。此后,它将脱落外层,成为被称为白矮星的致密型冷却星,不再通过聚变产生能量,但仍会发光并从其先前的聚变中放出热量。
图解:太阳圈电流片延伸到太阳系外,结果是来自太阳的旋转磁场影响到星际物质中的等离子体。
自史前时代以来,人们就已经认识到太阳对地球的巨大影响,并且一些文明已经将太阳神化。太阳历以地球及其绕太阳轨道的自转为基础,如今通用的公历就是其中一种太阳历。
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