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太阳基本知识的介绍

科普小知识2022-07-28 08:08:42
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当你在夜空中认星的时候,老师会告诉你,天上看得见的星星大多数都是恒星。恒星是一种由于内部发生热核反应产生巨大能量,从而自己就会发光发热的星球。那么离我们最近的恒星是什么呢?其实它的大名我们谁都知道,就是白天天空中灿烂夺目的太阳。今天就由我来给大家介绍一下太阳,希望你喜欢!

太阳的基本知识

太阳在空间的位置

太阳只是宇宙中一颗十分普通的恒星,但它却是太阳系的中心天体。太阳系中,包含我们的地球在内的八大行星、一些矮行星、彗星和其它无数的太阳系小天体,都在太阳的强大引力作用下环绕太阳运行。

太阳系的疆域庞大,仅以冥王星为例,其运行轨道距离太阳就将近40个天文单位,也就是60亿千米之遥远,而实际上太阳系的范围还要数十倍于此。

但是这样一个庞大的太阳系家族,在银河系中却仅仅只是十分普通的沧海一粟。我们的银河系拥有至少1000亿颗以上的恒星,直径约10万光年。跳到银河系之外来看,我们会发现太阳位于银河系的对称面附近,距离银河系中心约3.3万光年,在银道面以北约26光年。它以约每秒250千米的速度绕银河系中心旋转,同时又相对于周围的恒星以每秒19.7千米的速度朝着织女星附近方向运动。

[小资料]天文单位和光年

天体的距离实在过于遥远,用普通的米制单位来表示就显得十分不方便。天文学家们想出了一些特别的单位制来取代米制单位。其中常见的有以下两个:

(1)天文单位(简写为AU),定义为太阳与地球的平均距离,1AU=149,597,892公里。(简记为:1AU≈1.5亿千米)

(2)光年。定义为光在一年里所能走过的距离,1光年=9.4605×1013千米(简记为:1光年≈10万亿千米。) 太阳的大小

太阳是一个巨大而炽热的气体星球。知道了日地距离,再从地球上测得太阳圆面的视角直径,从简单的三角关系就可以求出太阳的半径为69.6万千米,是地球半径的109倍。由此可以算出太阳的体积为地球的130万倍。

天文学家根据开普勒行星运动的第三定律,利用地球的质量和它环绕太阳运转的轨道半径及周期,还可以推算出太阳的质量为1.989×1033克,这个质量是地球的33万倍。并且集中了太阳系99.86%的质量。但是,即使这样一个庞然大物,在茫茫宇宙之中,却也不过只是一颗质量中等的普通恒星而已。

由太阳的体积和质量,可以计算出太阳平均密度为1.409克/厘米3,约为地球平均密度的0.26倍。太阳表面的重力加速度等于2.7398′104厘米/秒2,约为地球表面重力加速度的28倍。太阳表面的逃逸速度约617.7公里/秒,任何一个中性粒子的速度必须大于这个值,才能脱离太阳的吸引力而跑到宇宙空间中去。

太阳的自转

太阳和其它天体一样,也在围绕自己的轴心自东向西自转,但观测和研究表明,太阳表面不同的纬度处,自转速度不一样。在赤道处,太阳自转一周需要25.4天,而在纬度400处需要27.2天,到了两极地区,自转一周则需要35天左右。这种自转方式被称为“较差自转”。

[小知识]太阳光谱

使用光谱仪来观测太阳,可以看到太阳光展现成了一条彩色的光谱带,上面还叠加了许多暗线,这些暗线被称为“夫琅和费谱线”。研究表明,这些谱线其实是由各种化学元素造成的。通过对这些谱线的分析,得知太阳光球中存在着90多种化学元素。太阳光谱不仅可以研究太阳大气的化学成分,还可以研究太阳的自转速度、太阳的磁场、太阳活动机制等,为我们提供许多重要的天体物理信息。

色球层色球位于光球之上。厚度约2000千米。太阳的温度分布从核心向外直到光球层,都是逐渐下降的,但到了色球层,却又反常上升,到色球顶部时已达几万度。

由于色球层发出的可见光总量不及光球的1%,因此人们平常看不到它。只有在发生日全食时,即食既之前几秒种或者生光以后几秒钟,当光球所发射的明亮光线被月影完全遮掩的短暂时间内,在日面边缘呈现出狭窄的玫瑰红色的发光圈层,这就是色球层。平时,科学家们要通过单色光(波长为6563埃)色球望远镜才能观测到太阳色球层。