太陽的基本結(jié)構(gòu)

1、 太陽的基本結(jié)構(gòu)太陽是目前被天文學(xué)家研究得最細(xì)致，最深入的 一顆恒星 。我們平時(shí)看到的 太陽似乎十分平靜，其實(shí)太陽上的 劇烈活動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的 想象。太陽結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)太陽活動(dòng)的 相對(duì)強(qiáng)弱，我們把太陽分為寧靜太陽和活動(dòng)太陽兩大類。寧靜太陽是一個(gè)理論上假定寧靜的 球?qū)ΨQ熱氣體球，其性質(zhì)只隨半徑而變，而且在任一球?qū)又卸际蔷鶆虻?，其目的 在于研究太陽的 總體結(jié)構(gòu)和一般性質(zhì)。在這種假定下，按照由里往外的 順序，太陽是由核心、輻射區(qū)、對(duì)流層、光球?qū)?、色球?qū)?、日冕層?gòu)成。光球?qū)又路Q為太陽內(nèi)部；光球?qū)又戏Q為太陽大氣。1. 太陽的 內(nèi)部核反應(yīng)區(qū) 從中心到0.25R（R：太陽半徑）是太陽發(fā)射巨大能量的

2、真正源頭，也稱為核反應(yīng)區(qū)。在這里，太陽核心處溫度高達(dá)1500萬度，壓力相當(dāng)于3000億個(gè)大氣壓，隨時(shí)都在進(jìn)行著四個(gè)氫核聚變成一個(gè)氦核的 熱核反應(yīng)。根據(jù)原子核物理學(xué)和愛因斯坦的 質(zhì)能轉(zhuǎn)換關(guān)系 式E=mc2，每秒鐘有質(zhì)量為6億噸的 氫經(jīng)過熱核聚變反應(yīng)為5.96億噸的 氦，并釋放出相當(dāng)于400萬噸氫的 能量，正是這巨大的 能源帶給了我們光和熱，但這損失的 質(zhì)量與太陽的 總質(zhì)量相比，卻是不值一提的 。根據(jù)目前對(duì)太陽內(nèi)部氫含量的 估計(jì)，太陽至少還有50億年的 正常壽命。輻射區(qū) 0.25R 0.86R是太陽輻射區(qū)，它包含了各種電磁輻射和粒子流。輻射從內(nèi)部向外部傳遞過程是多次被物質(zhì)吸收而又再次發(fā)射的 過程。

3、從核反應(yīng)區(qū)到太陽表面的 行程中，能量依次以X射線、遠(yuǎn)紫外線、紫外線，最后是可見光的 形式向外輻射。太陽是一個(gè)取之難盡，用之不竭的 能量源泉。對(duì)流層 對(duì)流層是輻射區(qū)的 外側(cè)區(qū)域，其厚度約有十幾萬千米，由于這里的 溫度、壓力和密度梯度都很大，太陽氣體呈對(duì)流的 不穩(wěn)定狀態(tài)。使物質(zhì)的 徑向?qū)α鬟\(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，熱的 物質(zhì)向外運(yùn)動(dòng)，冷的 物質(zhì)沉入內(nèi)部，太陽內(nèi)部能量就是靠物質(zhì)的 這種對(duì)流，由內(nèi)部向外部傳輸。小實(shí)驗(yàn)對(duì)流取一定數(shù)量的 食用油，并放在鍋里加熱后，在沸騰的 油上放一些細(xì)鉛粉，仔細(xì)觀察是否會(huì)在一定的 溫度下產(chǎn)生類似于太陽米粒組織的 對(duì)流花樣。想一想其中的 科學(xué)道理。太陽光球和太陽黑子2. 太陽的 大氣光球?qū)?/p>

4、 對(duì)流層上面的 太陽大氣，就是我們平時(shí)所見的 太陽圓盤，稱為太陽光球。光球是一層不透明的 氣體薄層，厚度約500千米。它確定了太陽非常清晰的 邊界，幾乎所有的 可見光都是從這一層發(fā)射出來的 。光球?qū)由献铒@著的 現(xiàn)象就是太陽黑子，所謂太陽黑子，其實(shí)只是太陽光球?qū)由系?溫度相對(duì)較低的 區(qū)域，其溫度約為4500K，而光球其余部分的 溫度約為5800K。這些溫度較低的 區(qū)域在明亮的 光球反襯下，就顯得很黑。 除此之外，太陽光球?qū)由线€有以下一些現(xiàn)象：（1）光斑，即在日面邊緣背景亮度較小的 部分可以看到一些比周圍亮的 斑點(diǎn)；（2）臨邊昏暗，即日面亮度向邊緣逐漸減小的 現(xiàn)象；（3）米粒組織，即在比較好的 大

5、氣寧靜條件下，通過高分辨率的 太陽望遠(yuǎn)鏡仔細(xì)觀測，可以看到光球表面的 亮度并不均勻，存在著均勻分布的 米粒狀的 結(jié)構(gòu)，稱為米粒組織。這其實(shí)是對(duì)流層里對(duì)流現(xiàn)象在光球表面的 一種表現(xiàn)形式，它和太陽活動(dòng)區(qū)關(guān)系 密切。光球上的 米粒組織及示意圖太陽光譜小知識(shí)太陽光譜使用光譜儀來觀測太陽，可以看到太陽光展現(xiàn)成了一條彩色的 光譜帶，上面還疊加了許多暗線，這些暗線被稱為“夫瑯和費(fèi)譜線”。研究表明，這些譜線其實(shí)是由各種化學(xué)元素造成的 。通過對(duì)這些譜線的 分析，得知太陽光球中存在著90多種化學(xué)元素。太陽光譜不僅可以研究太陽大氣的 化學(xué)成分，還可以研究太陽的 自轉(zhuǎn)速度、太陽的 磁場、太陽活動(dòng)機(jī)制等，為我們提供許多

6、重要的 天體物理信息。太陽色球像，右方噴發(fā)物極為日珥。色球?qū)?色球位于光球之上。厚度約2000千米。太陽的 溫度分布從核心向外直到光球?qū)樱际侵饾u下降的 ，但到了色球?qū)?，卻又反常上升，到色球頂部時(shí)已達(dá)幾萬度。由于色球?qū)影l(fā)出的 可見光總量不及光球的 1%，因此人們平?？床坏剿Ｖ挥性诎l(fā)生日全食時(shí)，即食既之前幾秒種或者生光以后幾秒鐘，當(dāng)光球所發(fā)射的 明亮光線被月影完全遮掩的 短暫時(shí)間內(nèi)，在日面邊緣呈現(xiàn)出狹窄的 玫瑰紅色的 發(fā)光圈層，這就是色球?qū)?。平時(shí)，科學(xué)家們要通過單色光（波長為6563埃）色球望遠(yuǎn)鏡才能觀測到太陽色球?qū)印?色球上經(jīng)常出現(xiàn)一些暗的 “飄帶”，稱為暗條，當(dāng)它轉(zhuǎn)到日面邊緣時(shí)，很像一只耳朵，人們俗稱它為日珥；在太陽黑子的 正上方，有時(shí)出現(xiàn)一些局部亮區(qū)域，稱為譜斑；當(dāng)譜斑亮度突然增強(qiáng)時(shí)，就是通常人們所說的 太陽耀斑。太陽耀斑釋放的 能量極其巨大，其巨大的 能量來自磁場。 用日冕儀將太陽光擋掉后看到的 日冕日冕 是太陽大氣的 最外層，它由高溫、低密度的 等離子體所組成。亮度微弱，在白光中的 總亮度比太陽圓面亮度的 百分之一還低，約相當(dāng)于滿月的 亮度，因此只有在日全食時(shí)才能展現(xiàn)其光彩，平時(shí)觀測則要使用專門的 日冕儀。日冕的 溫度高達(dá)百萬度，其大小和形狀與太陽活動(dòng)有關(guān)，在太陽活動(dòng)極大年時(shí)，日冕接