太阳

太阳是距离地球最近的恒星,是太阳系的中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在太阳。太阳系中的九大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳运行(公转)。

观测数据
到地球的平均距离 149,597,870 千米
视星等 (V) -26.8m
绝对星等 4.8m
物理数据
直径 1,392,000 km
相对直径(dS/dE) 109
表面面积 6.09 × 1012 千米2
体积 1.41 × 10273
质量 1.9891 × 1030

千克

相对于地球质量 333,400
密度 1411 千克/米3
相对于地球密度 0.26
相对于水的密度 1.409
表面重力加速度 274 米/秒2
相对表面重力加速度 27.9 倍
表面温度 5780 开
中心温度 约2000万 开
日冕层温度 5 × 106
发光度 (LS) 3.827 × 1026 J s-1
轨道数据
自转周期  
赤道处: 27天6小时36分钟
纬度30°: 28天4小时48分钟
纬度60°: 30天19小时12分钟
纬度75°: 31天19小时12分钟
绕银河系中心
公转周期
2.2 × 108
光球层成分
73.46 %
24.85 %
0.77 %
0.29 %
0.16 %
0.12 %
0.09 %
0.07 %
0.05 %
0.04 %

太阳的构成

太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区、对流层和大气层。由于太阳外层气体的透明度极差,人类能够直接观测到的是太阳大气层,从内向外分为光球、色球和日冕3层。

物理特性以及其他特性

太阳是一个主序星,光谱类型为G2,表明它比一般恒星更大,更热,但是远小于红巨星。G2恒星具有大约100亿年的主星序寿命,通过核子宇宙年代学测定,太阳年龄大约50亿年。

在太阳中心,密度为1.5×105kg/m3,热核反应(核聚变)将氢转变为氦。每秒钟有3.9×1045个原子参与核反应。产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去。而地球只获得了太阳总辐射量的22亿分之一,为1367瓦/平方米(太阳常数)。物理学家可以通过氢弹制造热核反应。可控核聚变发电站在将来可能成为产生电能的一种方式。

由于温度太高,太阳上的所有物质都处于等离子态,由于太阳不是固体,因此太阳的赤道可以比高纬度地区旋转得更快。太阳不同纬度的自转差别造成了它的磁力线随时间扭曲,引起磁场回路(magnetic field loops)从太阳表面喷发,并引发形成太阳黑子和日珥。

日冕层密度为1011个原子/m3,光球层为1023个原子/m3

一段时间以来,人们一直认为太阳核反应产生的中微子数量仅仅是理论值的1/3,即所谓的太阳中微子问题。最近发现中微子具有质量,并且在从太阳到地球的过程中可能转变为难以检测到的中微子变种,测量值和理论值一致了。

观测太阳可以发现如下现象:

  • 太阳黑子
  • 光斑
  • 白光耀斑
  • 日珥
    • 宁静日珥
    • 爆发日珥
    • 活动日珥

注意:请不要用眼睛直视太阳,否则极有可能会损伤视网膜并造成视力损伤。

结构

太阳是一个近乎完美的球体,其扁率约为900万分之一,即是说其南北两极的直径仅比东西直径短10公里。在自转周期方面,由于太阳并非以固态形式存在,因此其两极和赤道的自转周期并不相同(赤道约为25天, 两极则约为35天),整体平均自转周期约为28天,其缓慢自转所产生的离心力,以赤道位置计算,还不到其自身重力的1,800万分之一。虽然太阳本身是太阳系的质心,大质量的木星使之偏离质心达一个太阳半径,但所有行星的总质量还不到太阳的百分之五,因此来自行星的潮汐力并不足以改变太阳的形状。

太阳不像类地行星般拥有固态表面,其气体密度从表面至中心会呈倍数增长。太阳的半径计法是以光球层的边缘为终点,其内部的高密度气体足以令可见光无法通过,而肉眼看见的是太阳的光球层,在0.7太阳半径范围内的气体占整个太阳总质量的大多数。

太阳的内部并不能直接观测,因高密度的气体阻隔了电磁辐射,但仍可透过在地震学中用到的方法,以压力波来穿越太阳,窥探太阳内部,配合计算机模拟的辅助,人们便可一览太阳深处。

太阳(拍摄于1992年6月7日)

太阳伴星

有不少天文学家认为,太阳有一颗不大的伴星,并把它命名为“复仇女神星”。但这颗伴星的存在与否仍存在争议。

太阳与神话

在希腊神话中,太阳的保护神是阿波罗。在中国神话传说中,太阳是一种叫做“金乌”的有三条腿的鸟,共有十只,古代英雄后羿还曾经射下天空中其中的九只金乌,解救了地上的百姓。

太阳的重要性

太阳对人类而言至关重要。地球大气的循环,昼夜与四季的轮替,地球冷暖的变化都是太阳作用的结果。对于天文学家来说,太阳是唯一能够观测到表面细节的恒星。通过对太阳的研究,人类可以推断宇宙中其他恒星的特性,实际上,太阳是我们唯一能看到表面细节的恒星,人类对恒星的了解大部分都来自于太阳。

 

-冥王星软件工作室陈为群编辑