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太阳论文

太阳

摘要：

太阳对于人类的生存与发展有着至关重要的影响，太阳给予了万物生命和能量。

从古到今人类对太阳都有崇高的追崇和敬畏。

真实的太阳又是怎样的，太阳一生会经历些什么？

太阳又有那些真实的面孔？

太阳活动对人类又有那些影响？

文中将会一一解答。

关键字：

后羿，《山海经》，恒星，银河系，太阳黑子，太阳核心，大气层，磁场，电离，长周期，位置与运动，日冕高温，红巨星，年代。

正文：

晨曦中，你将光芒洒满天，预示着炽热希望的腾升，夕阳里，你将晚霞尽染大地，寓意着壮志暮年的恢弘。

中天日耀，你诠释着人生奋进的鼎盛。

静谧深夜，皓月也折射着你那辉煌的永恒。

这描写太阳一天对地球影响。

从人类文明开始太阳是人们心中的神。

从那时起人类对太阳的探索就没停过。

神话中的太阳：

相传后羿生来就有射箭的天才，长大后更是臂力惊人，箭法超群。

原先天空中有10个太阳，强烈的阳光烤焦了大地，后羿十分同情处于痛苦煎熬的民众，决心为民除害。

这位擅长射箭的好汉，张弓搭箭，对准天空一箭射去，一个太阳被射中了。

后羿一连射了9箭，9个太阳一个个地掉落下来。

留下最后一个太阳，让它造福于人类。

《山海经》中关于太阳的神话传说：

在遥远的东南海外，有一个羲和国，国中有一个异常美丽的女子叫羲和，她每天都在甘渊中洗太阳。

太阳在经过夜晚之后就会被污染，经过羲和的洗涤，那被污染了的太阳，在第二天升起的时候仍会皎洁如初。

这个羲和，实际上是传说中的上古帝王帝俊的妻子，她生了十个太阳，并且让这十个太阳轮流在空中执勤，把光明与温暖送到人间。

这十个太阳的出发地十分荒凉偏僻，那地方有座山，山上有棵扶桑树，树高三百里，但它的叶子却像芥子一般大小。

树下有个深谷叫汤谷，这是太阳洗浴的地方。

它们洗浴完了，就藏在树枝上擦摩身子。

每天由最上边的那一个骑着鸟儿巡游天空，其他的便依次上登。

在希腊神话中，太阳的保护神是阿波罗。

世界上有许多国家把太阳当作设计国旗的灵感来源。

真实的太阳：

太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织著的一个理想球体。

其直径大约是1,392,000（1.392×106）公里，相当于地球直径的109倍；质量大约是2×1030千克（地球的330,000倍），约占太阳系总质量的99.86%。

从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。

太阳的恒星光谱分类为G型主序星（G2V）。

虽然它是白色的，但因为在可见光的频谱中以黄绿色的部分最为强烈，从地球表面观看时，大气层的散射使天空成为蓝色，所以它呈现黄色，因而被非正式的称为“黄矮星”。

光谱分类标示中的G2表示其表面温度大约是5778K（5505°C），V则表示太阳像其他大多数的恒星一样，是一颗主序星，它的能量来自于氢聚变成氦的核聚变反应。

太阳的核心每秒钟燃烧6.2亿吨的氢。

太阳一度被天文学家认为是一颗微小平凡的恒星，但因为银河系内大部分的恒星都是红矮星，太阳的绝对星等是+4.83，视星等达到−26.74。

太阳目前正在穿越银河系内部边缘猎户臂的本地泡区中的本星际云。

在距离地球17光年的距离内有50颗最邻近的恒星系，太阳的质量在这些恒星中排在第四。

太阳在距离银河中心24,000至26,000光年的距离上绕着银河公转，从银河北极鸟瞰，太阳沿顺时针轨道运行，大约2.25亿至2.5亿年遶行一周。

由于银河系在宇宙微波背景辐射（CMB）中以550公里/秒的速度朝向长蛇座的方向运动，这两个速度合成之后，太阳相对于CMB的速度是370公里/秒，朝向巨爵座或狮子座的方向运动。

地球围绕太阳公转的轨道是椭圆形的，每年1月离太阳最近，7月最远，平均距离是1.496亿公里（距离为1天文单位）。

特征：

太阳是由等离子体组成，并不是固体，所以他的赤道转得比极区快。

这种现象称作较差自转，太阳赤道自转的视运动大约是28天。

这种缓慢旋转作用的离心力在赤道的效应不及太阳引力的1,800万分之一。

太阳的形成可能是一颗或多颗邻近的超新星激震波所致。

这个猜测是基于太阳系中高度的重元素含量。

太阳没有像固态行星一样明确的界线，并且它外面的气体密度是随着中心距离的增加呈指数下降。

然而太阳也有明确的结构划分。

一般定义太阳的半径为从它的中心到光球边缘的距离。

光球只是气体层的上层，因为太冷或太薄而辐射出大量可见光，并且因此成为肉眼最容易看见的表面。

太阳的内部不能被直接观察到，对电磁辐射也是不透明的。

但是，正如地球上通过研究地震波来揭露地球的内部结构，

核心：

太阳的核心是指距离太阳的中心不超过太阳半径的五分之一或四分之一的区域，核心内部的物质密度高达150g/cm3，温度接近1,360万K。

核聚变的能量是经过一系列被称为质子-质子链反应的过程产生的；这个过程将氢变成氦，只有少于2%的氦是经由碳氮氧循环产生的。

核心是太阳内唯一能经由核聚变产生大量热能的区域，99%的能量产生在太阳半径的24%以内，而在30%半径处，聚变反应几乎完全停止。

太阳的外层只是被从核心传出的能量加热。

太阳核心每秒大约进行着9.2×1037次质子-质子链反应。

这个反应是将4个自由的质子（氢原子核）融合成氦原子核（α粒子），每秒大约有3.7×1038个质子成为α粒子，每次氢原子核聚合成氦时，大约会有0.7%的质量转化成能量，释放出384.6佑瓦特（3.846×1026W）的能量。

核聚变产生的γ射线（高能量的光子流）从太阳核心释放出来后，只要经过几微米就会被太阳中的等离子体吸收，然后再以较低的能量随机地辐射向各个方向。

光子流要经过漫长的时间才能到达太阳表面。

估计每个光子抵达太阳表面需要10,000年至170,000年的时间。

磁场：

太阳圈电流片延伸到太阳系外，结果是来自太阳的旋转磁场影响到星际物质中的等离子体。

太阳是磁力活跃的恒星，它支撑一个强大、年复一年在变化的磁场，并且大约每11年环绕着太阳极大期反转它的方向。

太阳磁场会导致很多影响，称为太阳活动，包括在太阳表面的太阳黑子、太阳耀斑、和携带着物质穿越太阳系且不断变化的太阳风。

太阳活动对地球的影响包括在高纬度的极光，和扰乱无线电通讯和电力。

太阳活动被认为在太阳系的形成和演化扮演了很重要的角色。

太阳因为高温的缘故，所有的物质都是气体和等离子体，这使得太阳的转速可能在赤道（大约25天）较快，而不是高纬度（在两极约为35天）。

太阳因纬度不同的较差自转造成它的磁场线随着时间而纠缠在一起，造成磁场圈，从太阳表面喷发出来，并触发太阳形成系距性的太阳黑子和日珥。

随着太阳每11年反转它本身的磁场，这种纠缠创造了太阳发电机和11年的太阳磁场活动太阳周期。

大气层：

太阳光球以上的部分统称为太阳大气层，跨过整个电磁频谱，从无线电、可见光到伽马射线，都可以观察它们，分为5个主要的部分：

温度极小区、色球、过渡区、日冕、和太阳圈。

太阳圈，可能是太阳大气层最稀薄的外缘，并且延伸到冥王星轨道之外与星际物质交界，交界处称为日鞘，并且在那儿形成剪切的激波前缘。

色球、过渡区、和日冕的温度都比太阳表面高[49]，原因还没有获得证实，但证据指向阿尔文波可能携带了足够的能量将日冕加热。

太阳黑子：

太阳黑子产生的带电离子,可以破坏地球高空的电离层，一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米。

黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多.位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”。

一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米。

太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。

黑子可能是太阳的核废料（如人类核反应堆的核废料）,约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的,黑子温度较低应该也是废料的一个证明,黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因,另外,不是磁场影响了黑子而是黑子影响了磁场,这一点特别重要。

世界上最早的太阳黑子的记录是中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的.《汉书·五行志》中对前28年出现的黑子记载则更为详尽。

1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。

黑子还会引起地球上气候的变化。

100多年以前,一位瑞士的天文学家就发现,黑子多的时候地球上气候干燥,农业丰收；黑子少的时候气候潮湿,暴雨成灾.我国的著名科学家竺可桢也研究出来,凡是中国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是中国范围内特别寒冷的冬天出现得多的世纪.还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过11年重复一遍,很可能也跟黑子数目的增减有关系。

研究地震的科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多.地震次数的多少,也有大约11年左右的周期性。

太阳的一生：

太阳形成和演化始于46亿年前一片巨大分子云中一小块的引力坍缩。

大多坍缩的质量集中在中心，形成了太阳，其余部分摊平并形成了一个原行星盘，继而形成了行星、卫星、陨星和其他小型的太阳系天体系统。

从形成开始至今，太阳系经历了相当大的变化。

有很多卫星由环绕其母星气体与尘埃组成的星盘中形成，其他的卫星据信是俘获而来，大约46亿岁形成现在太阳系。

大约50亿年后，太阳会冷却并向外膨胀超过现在的直径很多倍成为一个红巨星，抛去它的外层成为行星状星云，并留下被称为白矮星的恒星尸骸。

天文学家预测，我们今天所知道的太阳系在它内核所有的氢聚变成氦，也就是在恒星演化的赫罗图上从主序星过渡到红巨星前不会发生剧烈变化。

即便如此，到那时太阳系仍然会继续演化。

比较当前作为主序星的太阳和将来成为红巨星的太阳。

长远来说，太阳系最大的改变将来自于太阳自身因衰老而带来的改变。

随着太阳烧掉它的氢供给，它会变得更热且更快地烧掉余下的燃料。

其结果就是，太阳每11亿年就会更亮10%。

在10亿年的时间，随着太阳的辐射输出增强，它的适居带就会外移，地球的表面会热到液态的水无法在地球表面继续存在。

此时地面上所有的生命都将绝迹。

从海平面而来的水蒸气，一种强温室气体，可以加速温度升高，可以潜在地更早地结束地球上的所有生命。

这时候可能火星的表面温度逐渐升高，现在冻结在表面土壤下的水和二氧化碳会被释放到大气里，产生温室效应暖化这颗行星直到它达到今天地球一样的条件，提供一个未来的生命的居住场所。

35亿年后，地球的表面环境就会变得跟今天的金星类似。

约54亿年之后，太阳核心的所有的氢都会聚变成氦。

核心将不再支撑得住引力塌陷，将会开始收缩，加热核周围的一个外壳直到里面的氢开始聚变。

这将使其外层急剧扩张，这颗恒星将进入它生命中的红巨星阶段。

在76亿年内，太阳会膨胀到半径为1.2AU。

在其红巨星分支的顶峰，因为巨量增大的表面积，太阳的表面会比现在冷却很多（大约2600K），它的光度会增高很多，会达到现在太阳光度的2700倍。

在太阳成为红巨星的阶段，它会产生很强的星风，这将带走它自身33%的质量。

当太阳膨胀后，水星和金星差不多一定会被吞噬掉。

地球的命运还不是很清楚。

尽管太阳会吞噬地球的现在的轨道，这颗恒星的质量损失会导致行星的轨道向外移动。

如果仅仅如此，地球可能会逃离火海，[90]但2008年的研究认为地球还是会因为与太阳附着不紧密的外层潮汐作用而被吞噬掉。

在这个时候，柯伊伯带的冥王星和凯伦，有可能达到可维持生命的表面温度。

渐渐地，太阳核心周围壳里燃烧的氢将增大核的质量直到达到现今太阳质量的45%。

此时密度和温度如此高以至于氦开始聚变成碳，导致氦闪；太阳的半径将从约250倍缩至11倍于现在（主序星）的半径。

因此，它的光度会从3000倍跌至54倍于今天的水平，而其的表面温度则会升至约4770K。

太阳将成为一颗水平分支星，平稳地燃烧它内核的氦，大概就像它今天烧氢一样。

氦聚变阶段将只持续1亿年。

最终，它还是得求诸它外层的氢和氦贮备，并且第二次膨胀，变成渐近巨星分支星。

太阳的光度会再次升高，达到今天光度的2090倍，并且它会冷却到大约3500K。

这一阶段将持续3千万年，之后，再过10万年的过程中，太阳的残留外层将失去，抛射出巨大的物质洪流形成一个光晕（误导性地）叫行星状星云。

抛射出来的物质将包含太阳的核反应生成的氦和碳，继续为未来世代的恒星而富华星际物质以重元素。

年代：

太阳系的形成的时间框架是用放射性同位素测定方法测定的。

科学家估计太阳系大约46亿岁。

地球上最老的已知的矿物颗粒大约44亿岁。

因为地球表面经常性地被侵蚀作用、火山活动和板块运动改造，这样老的岩石比较稀少。

科学家用在太阳星云早期凝缩中形成的陨石来估计太阳系的年龄。

几乎所有的陨石都被发现有46亿岁，显示太阳系大约至少也是这样老。

参考文献：

http:

//zh.wikipedia.org/wiki/恆星演化

太阳黑子

http:

//zh.wikipedia.org/wiki/太阳#.E6.A0.B8.E5.BF.83

“太阳”XX百科

山海经》