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關於太陽的十條概覽,快來看看你知道幾條?

3月
23
2019

2019年3月23日19時 天文在線

天文在線

今天我們來了解一下滾燙的等離子球——太陽!

1.它真的很巨大!

實際上,太陽占據了太陽系99.8%的質量,所有的行星衛星以及其他小天體加起來不到0.2%的太陽系質量。如果你想要一些大數字來表達,太陽的質量大概是兩千萬千克(2後面有30個0)從體積上看,太陽的體積等同於130萬個地球。

事實上,天文學上太陽質量經常被用來作為測量天體的標準測量單位。當我們談到恆星、星雲甚至星系時,我們通常使用太陽質量來描述它們的質量。當我們測量小天體時,我們又通常使用地球質量作為測量單位(地球質量比太陽質量小333000倍).

太陽與八大行星以及矮行星的比較,圖中可以看出地球只是一個小點而已

2.它不是真的那麼大!

我知道我只是說太陽真的很大,但這是和太陽系內的其他天體相較而言。太陽系之外的宇宙有很多更大的天體,太陽被歸為一顆G型主序星,被稱為黃矮星通常不是很準確。

從名稱上來看,有比太陽更巨大的恆星,被歸類為巨星、超巨星、超超巨星。「盾牌座UY」是9500光年之外的一顆紅超巨星,是目前最大的已知最大的恆星,直徑約為太陽的1700倍。它的周長為75億公里。光繞它跑一圈都要7小時!如果把盾牌座UY放到太陽的位置上,它的表面將會延伸到地球甚至木星的軌道。

從左到右分別是相當於一個畫素大小的太陽、手槍星、黃特超巨星仙后座ρ、參宿四和大犬座VY(盾牌座UY的大小與大犬座VY的大小相若)

3.太陽死亡時會發生什麼?

恆星有長達數十億年的生命周期,但它們還是會在某一天死亡的。恆星最終的命運與它們的大小有關——小的恆星以褐矮星的方式結束生命;質量大的恆星最終會爆炸,它們會變成超新星甚至超超新星然後塌縮成中子星或黑洞。極少數的情況下,這些巨星甚至會經歷高能爆炸——伽馬射電爆。

太陽的生命循環;未依照大小的比例繪製。

我們的太陽大小適中,它不會上演一場大戲但也不會什麼都不發生。當它離開主序帶時,太陽核心的氫燃燒殆盡,開始膨脹,導致核心變得更緻密越來越熱。這會導致太陽外層大氣流失,成為一顆紅巨星。最終,它將演變成一顆白矮星——一個體積小但密度極高的天體(白矮星的大小和地球類似但其質量和太陽差不多)。

50億年後,太陽進入紅巨星階段後,地球被燒成焦土的假想圖。

4.太陽由什麼組成的?

和大多數恆星一樣,太陽主要是氫和氦組成的。氫占71%,氦占27%,剩餘的2%包括多種元素,主要是氧和碳元素。事實上,在天文學中,除了氫和氦之外的元素稱之為金屬元素(注意不要和固態金屬混淆)。金屬性是一個天文學術語,是由除了氫和氦之外的所有東西組成的宇宙物體的質量分數。

氫氣和氦氣都可以用來作氣球

5.太陽有多熱?

這要看我們討論太陽的哪一部分了。太陽的核心非常熱,溫度高達1500萬攝氏度。從恆星的裡層到外層,溫度逐漸下降,直到太陽的色球層,只剩幾千攝氏度。然而,在太陽外層大氣日冕,溫度又迅速攀升至數百萬攝氏度,雖然我們有假說,但是我們並不知道其真正的原因。

STEREO太空衛星在2006年12月4日拍攝的紫外線馬賽克影像。這些假色影像顯示出不同溫度範圍的太陽大氣。從左上角順時針依序為:100萬度(171 Å—藍色)、150萬度(195 Å—綠色)、60000度–80000度(304 Å—紅色)、和250萬度 (286 Å—黃色)。

6.太陽的年齡有多大?

太陽存在大約46億年了。我們根據外層太陽系的天體,比如隕石甚至地球上的岩石等,來估算太陽的年齡。雖然它們看起來沒有關聯,但我們現在的研究認為,太陽系形成時,意味著其中的主要天體也在這一時刻形成。一顆G型主序恆星典型的生命周期在90億年~100億年之間,這意味著我們的太陽的年齡已近中年!

太陽是黃矮星的標準範例

7.太陽有多亮?

很明顯,太陽是天空中最明亮的天體,因為它比其他恆星離我們更近。夜空中,天狼星是看起來最明亮的恆星,緊隨其後的是老人星。視星等是衡量從地球上觀測某個天體亮度的術語。太陽的視星等是-27等。然而,這種測量天體亮度的方法是有問題的,它和觀測者到目標天體的距離有關。它只是顯示了使用地球作為參考點的星的亮度,而並不是其真實亮度。這就是為什麼天文學家使用絕對星等,這就意味著從32.6光年,也就是觀測10秒差距之外恆星的亮度。

在滿月時,我們的肉眼看滿月久了,眼睛也會受不了。太陽的亮度比滿月亮度強出約40萬倍左右。可想而知,我們的肉眼肯定是不能直視太陽的,這樣的強光會導致我們的眼睛失明,不可掉以輕心。因此觀測太陽都需要專業的濾鏡,將太陽強光部分濾掉。

8.太陽旋轉速度有多快?

太陽的旋轉有些棘手,因為不同的區域旋轉速度不同。簡單的說,太陽旋轉一圈需要25.4天。實際上,太陽不像固態的地球那樣旋轉。在赤道旋轉快(24.5天),到兩級逐漸變慢(38天).通過觀測太陽的旋轉,太陽黑子很容易跟蹤,因為它們中的一些可以持續幾個月。

至於太陽在宇宙的速度,和地球繞著太陽轉一樣,整個太陽系以514000英里/小時或828000公里/小時的速度圍繞銀河系旋轉。繞一圈稱之為一個銀河年,需要花費2.25~2.5億年。

9.什麼是太陽黑子?

我們偶爾會在太陽表面觀測到暗點,那也就是太陽黑子。它們的溫度比周圍要低,由太陽磁場的波動產生。有一些黑子很大,可以用直接肉眼看到,有可能一次能看到100多個黑子。然而這種情況很少見。不要讓表象迷惑了你.黑子看上去要暗是因為和周圍的背景環境比起來要暗,但黑子自身的溫度依然很高。

10.太陽磁場反轉

北極是北極,南極是南極,這是一定的嗎?不一定,因為地磁總是在反轉。地磁北極和地磁南極互相反轉了。太陽的磁場很奇怪是因為它的南北極經常改變——大概每11年反轉一次。

地球也經歷了同樣的過程,但是不是經常性的。上一次磁場反轉已經是發生在800000年前的事了,但是我們不知道下一次會在什麼時候發生。

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