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太阳不为人知的秘密_
太阳不为人知的秘密

太阳十大不为人知的秘密

  《探索杂志》网3月10日报道 太阳离我们很远,可是太阳就在我们眼前,古往今来,关于太阳的说法有很多,哪些说法是正确的呢?让我们来了解太阳十项不为人知的秘密吧。

太阳是黄色的吗?

  太阳是黄色的吗?

  对这个问题我们都感到很困惑。我要明确指出:太阳发出的光是五颜六色的,在不同的颜色下发出不同的光,比如通过紫色发出红光。事实上,蓝绿光谱发出的光最强烈(大约480纳米),但我们并不会看到绿色,因为我们的眼睛(在大脑的帮助下)结合了所有这些不同颜色的光。


  从物理学上来讲,太阳是白色的。这很容易理解,就像太阳照在一张纸上,出现白色的阳光一样,照在雪和云上也是一样的道理。如果太阳是黄色的,那么这些看起来应该是黄色才对。


  然而,很多人认为太阳是黄色的,但并不能解释它的原因。科学家做了许多研究,人们也一直在讨论这个问题。他们猜测可能是与蓝天比较而言吧,也许是地球大气让太阳看起来是黄色的吧?很难说。


  但太阳的颜色是白色的。
 

太阳活动高峰期是和磁场峰值在同一时间吗?

  太阳活动高峰期是和磁场峰值在同一时间吗?

  你可能会认为,太阳活动高峰期和磁场峰值发生在同一时间。但事实上要复杂得多。


  太阳实际上会出现两次磁场峰值:出现第一次峰值后会逐渐减弱,持续约一年的时间,然后慢慢增强达一年时间,然后又下降,直到减弱到最低程度-它看起来就像一个双重双峰驼的回。太阳活动高峰期,比如耀斑的出现和太阳风暴等太阳剧烈活动,实际上是与太阳第二个磁场峰值的时间相符。上次是发生在2003年11月,当太阳发生爆炸,喷射出耀斑,天文学家说对这一事件非常震惊。上图是发生在2003年11月4号的太阳耀斑,你可以看到它是相当地震憾 。


  下一个太阳磁场峰值将发生在2012年的某个时候。但太阳活动高峰期要到2013年或2014年才会发生!要知预测结果如何,我们拭目以待。有时科学最好的老师就是耐心。
 

太阳会越来越热吗?

  太阳会越来越热吗?

  太阳在其核心内将氢转变为氦,它没有足够的能量将氦溶化,因为将氦转变为碳要更高的压力和温度,这样,氦就在太阳核心中形成了,就和煤在壁炉烧成煤灰一个道理。在太阳引力的作用下,越来越多的氦气释放出来,好比你用力压气体,气体反而会跑出来一样。因此,经过数十亿年的时间,太阳中心堆积的氦气越来越多,温度也越来越高。


  多余的热量会从太阳中心和表面释放出来。因此,随着时间的推移,太阳本身,甚至其表面,越来越热。这意味着太阳应该变得越来越亮了。事实上,太阳比45亿年前首次核聚变时亮了40%。


  而且太阳现在仍然在越变越热。这是不好的。据专家计算,如果地球平均温度增加大约10华氏度,温室效应将会愈加明显。地球正受着太阳光的加热作用。这神奇的一刻会发生在约11亿年后。在那个时候,地球将变得太热:冰盖将融化,南极将成为一个不错的度假胜地。


  24亿年后,太阳将变得更热(比现在要亮40%),到时地球的温度将上升到足以蒸发掉所有的海洋的水。
 

太阳是一个中等质量的恒星吗?

  太阳是一个中等质量的恒星吗?

  如果让你突然接受太阳是个中等质量的恒星这个事实,也许你会非常疑惑。


  恒星相当大一部分是同一种形状(圆形),但是大小迥异。另外还有温度、颜色、释放能量等等的不同。所有这些特征的差异都归于一个压倒一切的内因:质量。恒星的质量决定其本身的特质:如它的大小,它的颜色,能产生多少能量,甚至能存在多久。质量小的恒星(也就是说,质量不到太阳的一半)是寒冷,红色,阴暗,并且能存在很长时间。高质量恒星(大约超过太阳质量的10-20倍)是蓝色,特别得明亮,而且只能存在几百万年。


  太阳为什么会如此大呢?如同自然界大多数事物一样,面积越大,上面存在的物体就越多。很少有较高质量恒星,更多的是中等质量的恒星,以及数以兆亿的低质量恒星。大约10 %左右的恒星在银河系中像太阳一样大小,这就意味着只有极少数是比太阳大的。就算是保守估计,都可以得出太阳比银河系中80 %以上的恒星都大。现在还能说太阳是中等质量的恒星吗?


  现在,如果你采取将最低质量的恒星和最高质量恒星的和来取得恒星的平均质量,的确,太阳看起来有点微不足道(这种方式降低了低质量范围) 。但是,这不公平,因为低质量恒星的数量之多,足以将平均质量大大降低。我们经常看到的画面是这样的:和数以兆亿的小恒星相比,太阳就像一个红巨球,但是,太阳这样的恒星是罕见的!红矮星在质量上是其它恒星的五倍左右,但是褐矮星却星罗密布。因此,图片反应出来的效果更加令人信服。


  无论您如何将它细分,太阳是一个巨大的能源库,比天空中的大多数恒星更大,更明亮,更灼热、更引人注目。综上所述,谁还会说太阳是个中等质量的恒星呢?
 

太阳还能存在63亿年吗?

  太阳还能存在63亿年吗?

  现在,太阳大约有45.5亿岁了。它一直在变热,但按常理,太阳会越来越稳定。63亿年后,一切将会改变。


  从能量守恒定律来说,所有的氢气转变成氦气后,太阳中心剩余的就是氦气了,太阳也会越来越热。最后,日核将升温,薄薄的氢气包围着日核,中心的温度更高,然后像气球一样膨胀。7亿年后,太阳的体积将变成原来的2.3倍。


  在那个时候,随着太阳重量的增加,氦核将不得不压缩,退化,那得用量子力学来解释这个问题。但是,在这种情况下它会变得更热,太阳外层膨胀得更厉害,它会膨胀到一个可怕的程度,直径达到1.6亿公里,是现在的100至150倍,这将增加多大的面积啊!它有可能会变成一个冷却器,因为单位面积上的热量会减少。冷却后的星球是红色的,太阳将变成一个巨大的红色球体。


  在此之后,事情变得更复杂。通过几个阶段的收缩和膨胀,太阳将失去一半的质量,散发到太空中,我们可以预测到日核的超高密度。所有的氦都会用完,留下的就是一个像地球大小的球体。太阳由一个白色的热球体,经过数十亿,数百亿、千亿年的消耗,最后变成一个冷冷的黑色球体,直至消失。


  我们的地球会怎么样呢?也许7亿年过后,当太阳变成一个巨大的红球时地球会被太阳吞没,或表面岩石被加热到超出熔点,地球就像食物一样被蒸、炸。除非把地球移到离太阳足够远,或在银河系找到另一个安家之所。
 

太阳看起来为什么会如此亮?

  太阳看起来为什么会如此亮?

  众所周知,太阳是相当大的:它的周长是140万公里,体积是地球的100万倍!这意味着,在其核心,压力和温度相当地高(3400亿个大气压强和1600万摄氏度( 2700万华氏度) ),在这样的情况下,氢可以进行核聚变,变成氦。根据爱因斯坦的质能方程E=MC2,可以知道在任何核反应过程中一定出现质量亏损,同时释放出核能。


  这跟氢弹爆炸的原理一样,当氢转变成氦时,反应物质在核反应的前后的质量损失为m ,释放的能量为 E 。这方程中的c则是指光速,它本身的速度非常快,所以就算很小的一点物质都能转换成巨大的和令人惊叹的能量。


  由此我们知道了太阳每秒钟可以释放出 4 × 1026焦耳的能量;而且我们可以使用爱因斯坦的方程式来计算出太阳所释放的能量,它可以在瞬间将500万吨的物质转化为能量,这大概相当于7个大规模的满载石油的超级油轮 ,这样说可以给你一个比较感性的认识。你还在对此感到怀疑吗?想想这个吧:所谓氢聚变,那就是,数十亿年寿命的太阳在每一天的每一秒钟都在不断地将7亿吨氢转换成6.95亿吨的氦。令人难以相信!


  表面上看来太阳将会很快地将氢用尽,但是请记住,太阳非常巨大,500万吨对太阳来说只是微不足道的,所以在这数十亿年来,我们都是很安全的。如果你还想知道更多关于这方面的知识,我将会在后面更加详细地描述。打个比方吧,地球上所有核武器工厂加起来大约有20000枚炸弹。假设每枚炸弹都有100万吨级(这当然是一个高估)太阳和这个巨大的武器储藏库比较会如何?


  太阳每一秒钟所释放出的能量相当于整个地球的核武器储藏库释放出的能量的500万倍,这是一个保守的估计,对于太阳来说就微不足道了。

太阳活动能够毁灭人造卫星,甚至造成地球停电吗?

  太阳活动能够毁灭人造卫星,甚至造成地球停电吗?

  太阳可能看起来既稳又平,但它每时每刻都在运动和发生小爆炸。随着时间的流逝,太阳的磁场不断地在发生变化,22年一个周期。在每个周期的开始磁场非常弱,随后逐渐增强。约5年半后达到峰值,然后慢慢消失。它逢低为零,然后再次加强,但是下一次的极性会掉转,北极变成南极,南极变北极(注:太阳本身不会随着磁场的方向改变而掉转方向)。


  在任何时候,太阳的磁场是极为复杂的,但当达到磁场的磁性顶峰时它会非常强劲,表面会变得很活跃,就像一张涨满的弹簧床一样,并储存了大量的能源,一触即发,释放大量能量。这时会有太阳耀斑,也就是太阳表面的物质发生爆炸,或发生日冕物质抛射,喷发大量物质。


  太阳活动会影响地球卫星,它们产生大量电流会干扰构成卫星的材料,还会吹熄电路。大多数卫星能够承受轻微冲击,但不少卫星在太阳剧烈活动时不幸消失了。


  我们地球表面也会受太阳活动的影响。地球的磁场使地球表面产生巨大的电流。这些地磁感应电流,会导致额外的电流进入电网,造成大面积的停电。


  这并不是凭空猜测,而是有事实依据的。在1989年3月,正是这样一种太阳活动,导致魁北克社区停电,造成数百万美元的损失。上面图片显示,在1989年的太阳爆炸中,变压器完全被毁坏。


  现在的问题是北美网正在开展如此多的电流,它几乎是满载,就像一个装满水的管道。太阳快要达到下一个磁场顶峰了。上一次,在2003年,发生了一次创纪录的断路器与巨大的耀斑和日冕物质抛射。它会不会再次发生呢?
 

我们解决了有关太阳的一个问题,又会出现另一个问题吗?

  我们解决了有关太阳的一个问题,又会出现另一个问题吗?

  上世纪30年代,汉斯-贝德曾提出恒星利用核聚变产生能量的观点。20世纪50年代,一份令人难以置信的研究报告详细描述了在恒星的核心发生的核反应,我在很久以前把它当成重大发现来读,报告写得太酷了)。


  物理学家作出了预测:太阳应该释放中微子,亚原子粒子。第一次检测到太阳中微子是在20世纪60年代,非常酷。但是有一个问题:只有1/3的预测中微子被发现了。


  这不是小事情。本身的性质是什么?我们所理解的量子力学和粒子物理学的本质是什么?这一发现使我们质疑!中微子失踪问题,顾名思义,它在当时被认为是最重大的天文学之谜。当然,有很多狂想家表示,他们已经有解决失踪中微子问题的方法,因为有外星人或爱因斯坦的灵魂告诉他们了。


  不过最后问题得到解决。通过真正的科学方法。探测器天文学家在寻找中微子时只观测到一种中微子,也就是太阳释放的的那种。其实有三种,因此在某种程度上,中微子在飞离太阳后,可能会改变它们的形态,所以科学家只看到预测数的1/3( 2/3改变成了我们不能检测到的形态)。但是,加拿大萨德伯里中微子观测站观测到了三种中微子形态。结果观测到的中微子数量与原来预测的一样。


  但是,仍然还有一个问题:中微子可以改变其形态的唯一途径是可能它们有质量。但粒子物理学家说,他们不应该有任何质量,或更正确点说,这种说法是不完整的。太阳中还有很多其他的粒子,但中微子仍然是一个谜;它们仍然很难探测和研究。将来我们会了解更多,但现在令我们高兴的是,我们对太阳的正确了解已经很多,且对它的了解在一步步深入。
 

盯着太阳看会让人失明吗?

  盯着太阳看会让人失明吗?

  你也许听说盯着太阳看会让人失明。事实不完全是这样。必须搞清楚,从来没有人因为看太阳导致永久失明,但你盯着太阳看,确实会伤眼睛,通常伤害不会太严重。


  通常情况下,发生日食时看太阳会损伤眼睛。日食本身不会伤害你,但是伤害发生在日蚀的一瞬间。当太阳被遮住,您的瞳孔扩张,让更多的光线进入,所以,当太阳第一条光线射向你的眼睛,你的眼睛因充满光无法适应,这可能会导致受损的视网膜病变。它实际上不是热损伤,而是光化学。如潮水般涌来的紫外线实际上会改变你的眼睛细胞的化学物质,然后破坏它们。


  一般情况下,损害是轻微的,可以治愈,但有时小伤害的影响也比较长久,换句话说,你仍然不应该盯着太阳看。通常儿童这样盯着看,受到的伤害会较大,因为他们的眼睛透镜会吸收更多的蓝光,眼睛如果能筛选出黄光是最好的,因为可自然过滤掉紫外线。


  所以你不会因为眼着太阳看而失明。顺便说一句,用太阳镜看太阳实际上会更糟糕,因为太阳镜会阻止可见光,您的瞳孔也会扩张,受到太阳光的灼伤。
 

肉眼能在60光年之外的距离看到太阳吗?

  肉眼能在60光年之外的距离看到太阳吗?

  我们之前提出过太阳的重量远远高于恒星的平均重量这个观点,太阳质量很大,体积也很大,我们离太阳多远才看不到它呢?对于一个正常的人来说,可以看到的最暗恒星的光度必须达到6 。


  当然,物体越远,它的亮度会越暗。事实证明,太阳在距离约60光年远处消失无踪。现在,600兆公里或360兆英里,以人类的标准来说这是一个很长的距离。但是从银河系标准来看却不算什么;银河系跨越100000光年即100百万的三次方千米。这样的例子还有许多,在那样的环境下,60光年小于我们常说的50像素。银河系是非常巨大的。


  当您外出时,晚上看到的星星,几乎所有你看到的星星都是在距离我们100光年的,还有极少数非常耀眼的星星可能离我们更远。如果你将太阳从太阳系中拿走然后将它摆放在我们这个银河系随便一个位置,我们的肉眼看不到太阳的机率将大于99.99999 %。

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