太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色

朋友參加頭號英雄答題,問我太陽是什麼顏色?我告訴他答案,他不信,寫上紅色,結果錯了。突然發現這麼簡單的問題,其實答案並不簡單,在很多人眼裡太陽是黃白色,或者說是淺紅色,或者緋紅色的,那麼真實太陽是什麼顏色呢?


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽的顏色

我們在白天的時候很容易觀察太陽,可以拿一根棍子,一個三稜鏡就可以做太陽的研究,根據太陽投影,以及太陽的光譜瞭解太陽的一些基礎知識。太陽對於我們人類來說太重要了,它是我們地球所環繞的恆星,所有的農作物都離不開太陽,太陽的變化影響著地球的氣候變化,可是我們對太陽的瞭解卻是知之甚少。

太陽是我們生活當中最容易看得見的東西,但是我們所看到的太陽是被幹擾後的太陽,在天氣好的時候,我們看到的是黃白色,在天氣不好的時候,我們時常看到的是淺紅色,但是這些都不是太陽真實的顏色。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽光進入大氣層的時候,遇到大氣層中的空氣分子,塵埃以及水蒸氣等,就會發生散射,有一部分光在空氣中散開,形成了我們天空中的顏色。最容易散開的就是波長比較短的藍色光,所以我們看到的是藍天,紅色和黃色因為波長比較長,更容易達到地面,這就是我們看到太陽的顏色。

如果空氣當中水汽比較多,或者說太陽角度比較低,太陽光線需要穿越更多的水汽或者塵埃,此時則被散射的厲害,我們所看到的就是緋紅色的太陽。如果趕在正中午,天氣比較好,你會發現太陽其實是白色的。白色才是太陽的真實顏色,如果我們在太空當中去觀察,也是白色。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽黑子

太陽除了我們觀察到的白色,時常還能看到太陽中間有一些小黑斑,通常我們稱之為太陽黑子。在中國古代就發現了太陽黑子的現象,而且這些黑子有時候會成群出現,有時候僅是幾個小黑點。

在中國古代太陽代指伏羲、太昊、炎帝等,最高政治或者宗教領袖。很早我們就對太陽進行觀察和記錄,比如中國漢字“日”,基本上沒有太大的變化,甲骨文和金文當中就是一個圓圈中間有一個點。這個點就是太陽黑子,也就是說在中國很早以前就觀察到了太陽黑子現象。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


西方世界由於受到本地文化的影響,他們堅信太陽是完美的,太陽神是沒有任何缺點,所以很長時間內,都沒有觀察到太陽黑子的存在。直到伽利略用望遠鏡觀察到黑子,不但打破了太陽完美想象,同時還觀察到行星運行軌跡,從而打破了天文學的束縛,為日後的日心說提供了重要依據。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽耀斑與日珥

我們現在通過更為先進的天文望遠鏡,還能夠觀察到耀斑以及日珥。耀斑是太陽更明亮的白斑,和黑子一樣,耀斑也是偶爾出現的。日珥在中國古代是指太陽的耳環,這是太陽向兩側噴發出來的一種紅色針狀物質。

黑子、耀斑以及日珥都是偶發的現象,也是太陽表面真實的狀態。通過幾代天文學家長期觀察,把這些黑子、日珥、耀斑等出現時間、位置等信息都記錄下來,這項工作一直持續了300多年。終於在19世紀,人發現了太陽黑子集中出現的週期是11年。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


在這個週期中,黑子在太陽表面中緯度出現,之後會出現在低緯度地區,也就是太陽赤道地區。耀斑和日珥也有類似的規律,也就是說無論耀斑,日珥還是黑子都呈現著相同的規律。為什麼會每隔11年出現這種規律呢?

據科學家推測,這和我們地球出現潮汐的規律很相似,地球之所以出現潮汐,和月亮相關一樣,太陽之所以有11年的規律,和金星、地球、木星三個行星軌道位置每隔11年就會對齊有關。當這三個行星形成一條直線的時候,在這個軌道上就會產生巨大的潮汐力,導致太陽表面磁場的變化。但是太陽佔據整個太陽系的99.86%,剩下的地球、火星、木星、土星等等,全部加起來也就是0.14的質量,所以是否受此影響,還存質疑。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽有三個結構層次,分別是對流層、輻射層以及日核。除此之外太陽還經常發生振動,這是太陽自轉所產生的結果。和地球自轉不同,太陽的各部分轉動的情況不一樣,赤道部分旋轉最快,而兩極則旋轉比較慢,就像擰麻花一樣。

這樣旋轉所帶來的結果就是,磁場的纏繞,這樣會在太陽表面形成一個或者多節點。這些節點的能量被磁場束縛之後,不能向外釋放,所以溫度會低一點,呈現出來的就是太陽黑子。而有些時候這些能量又會聚集太多,當磁場束縛突然斷裂的時候,這些能量就會突然衝出來,產生耀斑和日珥。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


太陽對我們人類的影響

到過北極或者南極的都會觀察到極光的現象,絢麗的極光帶飄蕩在半空當中,非常壯觀美麗。這些極光是由於太陽釋放帶電的粒子拋向地球,地球表面有磁場的保護,當這些帶電粒子遇到磁場之後,會改變方向,所以它們會扭轉方向,衝向南北極,當這些粒子與空氣相碰撞的時候,於是在南北極就出現了炫目的極光。

當然太陽粒子對地球的影響不僅限於這些極光,如果是少量的粒子突破不了地球磁場的防禦,就會飄向南北極,但是如果大量的粒子,就會對地球上的電子設備產生影響。我們的衛星,電話等通信設備都會失靈。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


在1989年3月13日,地球好像遭受到外星人的攻擊,加拿大魁北克電站,電壓器被燒燬了,造成該地區電網停電;很多近地衛星和同步軌道衛星發生異常,軌道改變,甚至報廢;全球無線電通信受到干擾或中斷,輪船、飛機的導航系統失靈;日本的一顆通訊衛星發生異常,美國的一顆衛星軌道下降,美國海軍的4顆導航衛星丟失目標6000多個;宇航員、高空飛機的乘客受到了超警戒的輻射劑量。

正常情況下,這些帶電粒子會像春風一樣,吹過地球,並不會引起磁暴,像1989年這種情況非常少見。太陽風暴的可怕之處不只是它帶來的全球性的災難,關鍵是我們對它的瞭解還很少。它什麼時候會發生,發生的威力有多大,至今我們也沒有有效的預測手段。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


目前我們瞭解到的太陽處正處於中年期,這個穩定的階段可以持續幾十億年,到了45億年之後,太陽會進入老年期,之後就開始膨脹,到那個時候,太陽系的這些行星都會被吞噬,天文學上會把這個階段叫作紅巨星,它是目前太陽的幾百萬倍,亮度也會增加好幾個數量級。


太陽是什麼顏色?頭號英雄一道簡單問題,我猜很多人答成了紅色


電影《流浪地球》所講述的就是這個時候,太陽內部的氫元素燃料消耗的差不多了,只依靠氫聚變已經無法維持“中年”狀態了,所以要帶領地球逃離太陽系。

其實我們目前對於太陽的研究還非常有限,因為它不是一個透明的盒子,我們可以觀察到內部。由於太陽太熱了,我們甚至無法發射彈射器到太陽表面。目前對太陽的研究主要通過日震,像地震一樣,通過太陽的脈動去分析太陽內部的結構。如果準確地介紹太陽是什麼顏色,我想科學家也沒有答案。


分享到:


相關文章: