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如果太阳熄灭一个星期,会发生什么?

既然提到了太阳,我想分三部分聊聊:太阳本身的情况;太阳对于地球来说的意义;太阳熄灭一个星期的景象。

太阳是太阳系中唯一的恒星(恒星是由非固态、液态、气态的第四态等离子体(我们知道物质由分子构成,分子由原子构成,原子由带正电的原子核和围绕它的、带负电的电子构成。当被加热到足够高的温度或其他原因,外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子,物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的"浆糊"。这些离子浆中正负电荷总量相等,因此它是近似电中性的,所以就叫等离子体)组成的,是能自己发光的球状或类球状天体),是太阳系的中心天体,集中了太阳系质量的约99.86%。太阳系中的行星、彗星以及星际尘埃等围绕着太阳公转,而太阳围绕着宇宙中心公转。太阳的直径大约是1392000公里,相当于地球直径的109倍;体积大约是地球的130万倍;其质量大约是2×103?千克,是地球质量的330000倍。

组成太阳的物质大多是气体,其中氢约占73%、 氦约占25%, 其它元素占2%,它采用核聚变(诸如氘和氚等轻原子核结合成诸如氦等较重原子核时放出巨大能量,)的形式向太空中辐射光和热。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区和太阳大气。太阳的核心区域半径约是太阳半径的四分之一,温度极高,据推测,或许达到1500万摄氏度,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生。辐射区范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.71个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。对流区范围是从0.71个太阳半径向外到达太阳大气层的底部。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。太阳大气从内向外依次是光球层(我们平常所看到的太阳圆面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径,光球层厚度约500千米)、色球层(紧贴光球以上的一层大气,一般只有日全食时才能被看到,厚度约8000千米)和日冕层(温度反比色球层高,可达上百万摄氏度)。

太阳看似平静,实则无时无刻不在进行着剧烈的运动,核心在进行着热核反应,而太阳表面和太阳大气中主要进行太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发等活动。太阳黑子是在光球上可以看到的很多黑色斑点,但是出现的数量是变化的,从最多或最少的年份到下一次最多或最少的年份,大约相隔11年,这就是太阳的活动周期。天文学家把太阳黑子最多的年份称之为“太阳活动峰年”,把太阳黑子最少的年份称之为“太阳活动谷年”。太阳耀斑是一种剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。虽然看起来只是一个亮点,但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爆炸的能量。太阳耀斑发射的高能带电粒子流与地球大气层作用产生五彩斑斓的极光。而日冕物质喷发在日全食时能观测到,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌状物体。

太阳对于地球来说就是造物主,正因为太阳的存在,才使得地球变成了生物居住的适宜场所,也是目前为止,我们所知的唯一的可栖身之所。太阳表面温度约5700摄氏度,地球距离太阳约1.5亿公里,光速300000千米/秒,不难计算出太阳光线到达地球需要约500秒的时间,而地球只承接了太阳辐射出能量的五亿分之一。

第一,太阳辐射是地球上大气运动和水循环的只要能源,这是因为大气运动分为垂直运动和水平运动两种基本形式。垂直运动是由于受热和冷却导致空气膨胀和收缩造成的;水平运动是由于空气垂直运动造成同一水平面的气压差异。因此从根本上来说,是由于太阳辐射分布不均造成垂直运动,进而造成水平运动。而水循环的基本环节有蒸发,水汽输送,降水和径流。在这过程中,蒸发和水汽输送都需要依靠太阳辐射提供能量。

第二,太阳辐射维持地表温度。对于同一地区来说,白天的光和热提升了地表温度,同时由于大气层的削弱作用,使得温度不会过高;晚上大气层又会阻碍热量的散失,因而温度虽有所下降,并不会过低。这为生命的诞生和存在创造了条件。

第三,我们今天使用的煤、石油、天然气等化石燃料是地质历史时期生物固定以后积累下来的太阳能。同时,我们利用的其他能源如太阳能、风能、水能等也与太阳有关。

第四,太阳的存在让地球上的植物得以进行光合作用,从而产生氧气,改善空气状况,适宜靠氧气呼吸的生物的延续。

第五,上面说到,太阳主要含有氢、氦等元素,这是某些元素如碳、硅等形成的基础,而太阳辐射会向空间中抛射大量氢元素和氦元素。

第五,太阳的引力使得地球得以在稳定的轨道上运行,同时,适宜的地日距离使得地球上的水能够以液态的形式存在。

第六,地球的自转轴与地球绕太阳公转面(黄道面)之间有一个夹角(66°34′),当地球绕着太阳公转时,太阳直射到地球上的位置在南北回归线之间变化,这就会使得同一时刻,南北半球光照不均匀,引起温度的差异,从而会有一年四季的交替变化。具体情况是这样的,当地球公转到3月21日左右的位置时,阳光直射在赤道上,这时北半球的阳光是斜射的,正是春季,南半球此时正是秋季。当地球转到6月22日左右的位置时,阳光直射在北回归线上,北半球便进入了夏季,而南半球正是冬季。9月23日左右时,阳光又直射到赤道上,北半球进入秋季,南半球转为春季。当地球转到12月22日左右的位置时,阳光直射到南回归线上,北半球进入冬季,而南半球则进入夏季。同时,由于太阳直射区域的限制,地球上形成了不同的温度带,造就了不同的气候和地貌。

太阳对于地球来说,还有很多重要的意义,欢迎补充。

下面来谈谈太阳熄灭的问题。

太阳已经存在了约46亿年,如今正值壮年,运行规律而稳定,但或许它的生命将会终结于50亿年之后。而地球虽然只接收到太阳辐射能量的五亿分之一,但足以点亮2.9亿亿颗100瓦的灯泡持续发光一个小时。太阳熄灭不是一个瞬时的结果,而是一个过程。当核心区的氢结合成氦的热核反应停止,这时能够与万有引力相抗衡的放射压也会停止生成,向内收缩的力就大于向外扩张的力,但是氢壳的聚变却在高速进行,多余的能量扩大太阳的外层,从而变成红巨星(恒星表面温度越低,颜色越红)。在红巨星形成的初始阶段,体积将会膨胀到原始太阳的二十至三十倍,光照强度将是现在的100倍。随着体积的进一步膨胀,将会先后吞没水星和金星,也将有可能吞没地球。但是在我们有生之年观察不到最终的结果,所以只能猜测。当太阳风带走太阳质量的30%时,太阳对地球的引力将会减弱,这足以使地球向外移动,或许能逃避被吞没的危险。但同时,也会与地球之间产生潮汐作用力。由于地球离太阳表面过近,会使太阳掀起一波波气浪,而气浪和地球之间的引力相互作用会减慢地球的公转速度,从而使地球逐渐向轨道内侧旋转,所以结果还未可知。

退一步说,由于某种未知原因,太阳突然熄灭,前面说过,最后一抹阳光传到地球需要约8分钟的时间,也就是说太阳熄灭的瞬间之后,我们还能享受到的正常时间是8分钟,之后,地球上的所有地方将会陷入黑暗,月球也将不再反射太阳光,沦陷于黑暗之中。但是,因为还会有银河系中的其他恒星的光到达地球以及我们有完善的电力系统,这样地球将会陷入人工照明之中,但是这些电力将只能依靠核能和火力发电,我们可以利用电能为自己取暖,却不能为地球保温。由于大气层的存在,会让地球的热量散失缓慢,但是无法阻止,因为再也没有白昼的光照补充,地球将会降温,但是一个星期的时间能降到什么程度还不知道,至少接近零度吧。同时,植物的光合作用不再进行,只进行呼吸作用,加上其他生物的活动,大气中的二氧化碳含量猛增,或许一周的时间足以使大气中氧气含量骤减,因为地球之肺—热带雨林也成了累赘。至于人类能否存活一周,我还无法做出判断,欢迎各位的补充和提出高见。

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