這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

1.我們如何知道太陽中進行仍然在進行核聚變

核聚變的過程非常緩慢,當光子到達對流區時,太陽最終會釋放出一噸又一噸的能量。由於光子零星而緩慢地分散,這些能量可能需要100萬年左右才能到達地球。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

圖解:太陽是主序星,通過原子核的核聚變產生能量,把氫原子聚變成氦原子。在它的核心,太陽發生以每秒鐘6.2億噸氫的核聚變。

如果太陽的能量需要100萬年才能到達地球,那麼太陽停止運轉一小時甚至是一天又有什麼關係呢?根據這個理論,無論太陽現在產生的能量是多少,都要經過100萬年才能被觀測到。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

圖解:質子-質子鏈反應是太陽和比太陽輕的恆星產生能量的主要方式。

我們知道太陽現在還在進行核聚變因為它還沒有爆炸,對吧?

除了太陽爆炸,還有其他原因嗎?為什麼我們知道太陽現在還在進行核聚變,而不是在一百萬年前就停止了?僅僅因為我們現在能“看到”它(太陽,光)並不一定證明太陽仍然在進行核聚變,如果我們“看到”的確實是一百萬年前的,對吧?如果核聚變在一百萬年前停止,可以確認的是太陽會爆炸。這樣將證明太陽仍然在進行核聚變就在這一分鐘而不是一百萬年前,對吧?

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圖解:碳氮氧循環是比太陽重的恆星主要產能方式。

的確,太陽中心核聚變反應產生的光需要很長時間才能逃逸併到達地球。一百萬年是我所見過的最高估值,但它確實需要幾千年。花這麼長時間的原因很簡單,就是太陽中心的大氣密度非常大,而且不透明(如果你在那裡,你就看不到你臉前面的鼻子(距離的事物)了!)因此,太陽內部的光在被周圍的等離子體以隨機的方向吸收、重新發射或散射之前,只能傳播一小段距離。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

圖解:太陽內部輻射帶與對流帶的對比圖

這意味著光在幸運地到達足夠遠的逃離太陽的地方,並在太空中穿梭8分鐘到達地球之前,會隨機地反射數千年。(事實上,我們從太陽中看到的光不是核心產生的光;核心核聚變產生的光主要是x射線和伽瑪射線,但在核聚變過程中,它會被更冷的物質多次吸收和重新發射,以至於太陽表面實際發射的大部分都是普通的舊可見光。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

儘管如此,雖然光的產生和到達地球之間有很長一段時間的延遲,我們可以放心,核聚變今天仍然在太陽的核心進行。我們對此的主要證據可能來自中子--這是太陽中心核反應中產生的基本粒子,在地球上已經用探測器觀測到。與光不同的是,中微子可以不受影響地穿過太陽(事實上,它們幾乎可以不受影響地穿過任何東西)。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

正因為如此,它們在產生後大約8分鐘到達地球,而延遲僅僅是由於太陽和地球之間的旅行時間。因此,從太陽方向觀測到的中微子表明,直到今天,太陽還在經歷核聚變反應。如果太陽核心的核聚變反應由於某種原因突然“關閉”,那麼我們有很多方法可以瞭解它!

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

到目前為止,我們停止接收來自太陽的中子的事實是最不劇烈的。太陽之所以能夠穩定地位於太空,而不因自身的重量而坍縮,唯一的原因是,核心的核反應不斷地提供支撐它所需要的熱量和壓力。如果沒有核反應,太陽就會開始坍縮。

然而,實際上要過很長時間我們才會注意到太陽在收縮;坍縮不會以“自由落體”的方式進行,因為太陽中仍然會有大量的潛熱,這些潛熱的壓力會使它保持一段時間,直到它冷卻下來。所以坍縮會緩慢進行。然而,即使在一個小時或一天之內,我猜測仍然會有一些明顯的影響。

這2個問題,可以讓你簡單瞭解下太陽的內部

我們很可能會在太陽表面看到一些奇怪的脈動,這是由於太陽核心將發生的所有動盪推到它上面的層(簡略地說,當太陽內部結構晃動時,它將經歷“地震”)。所以當太陽核聚變關掉未必會在一個小時的時間量程內導致任何爆炸或主要崩潰,我認為你假設“有很多方面我們看到它,而無需等待光線從核心向外擴散數千甚至數百萬年”是對的。

2.太陽的每一層有多熱?

太陽中心:大約1500萬度。

輻射區:溫度從700萬降至200萬度。

對流區:該區域由200萬度降至5800度。

光球層:大約5800度,儘管太陽黑子大約3800度——這就是為什麼它們是暗的。

色球層:從內邊緣到外邊緣4300到8300度。

日冕:大約200萬度。

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. 凡晨星儀

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