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May 28, 2022

太阳(来自拉丁语:Sol)是太阳系的母星,八颗主要行星(包括地球)、矮行星、它们的卫星、无数其他小天体和散布在太空轨道上的尘埃围绕着它,形成行星际介质。太阳的质量约为 2 × 1030 kg,单独占太阳系总质量的 99.86%。质量,其体积的 92.1%)和氦(约质量的 24-25%,7.8%)体积),其中添加了微量中存在的其他较重元素。它被归类为光谱类型 G2 V 的“黄矮星”:“G2”表示该恒星的表面温度为 5777 K(5504 °C) ,这一特性赋予它极其强烈和冷色调的白色,然而,由于光在地球大气中的扩散,由于恒星在地平线上方的高度以及大气的清晰度,它通常会呈现淡黄色。 V(罗马数字中的 5)表示太阳与大多数恒星一样,处于主序中,即处于稳定平衡的长阶段,其中恒星在其原子核中将氢熔化成氦。这过程每秒产生大量能量(相当于 3.9 × 1026 W 的功率),以电磁辐射(太阳辐射)、粒子流(太阳风)和中微子的形式发射到太空中。太阳辐射,基本上以可见光和红外光的形式发出,它通过提供必要的能量来激活地球上的主要机制,从而使地球上的生命得以存在;此外,地球表面的日照调节着气候和大部分气象现象。太阳位于银河螺旋的次级臂——猎户臂内,围绕银河系中心运行,平均距离约为 26,000 光年,并在 225-2.5 亿年间完成其公转。在距离半径 17 光年以内的最近的恒星中,太阳本质上是第五亮的:实际上,它的绝对星等等于 +4.83。如果有可能从最近的恒星系统 α 半人马座观察我们的恒星,它将出现在仙后座星座中,视星等为 0.5。太阳的符号由一个中心为一个点的圆组成(Unicode:U + 2609;HTML、XML 和衍生语言中的实体:☉ ☉)。

观察

太阳是唯一一颗可以简单地通过肉眼观察其形状的恒星,这要归功于它的平均视角直径为 32 '03" 弧度,然而它的变化取决于地球在其轨道上的位置:实际上它达到了最大值(32 '35") 当我们的行星在近日点时,而最小值 (31' 31") 在远日点。相似的表观尺寸允许,在使用特定仪器和适当保护的情况下,观察表面的细节我们的恒星为了揭示和研究表征它的现象。用肉眼可以在日落或有雾和云的情况下区分太阳盘,当光强度明显较低时这些观察允许,尽管在极少数情况下,观察特别大的太阳黑子。使用配备了足够过滤器或用于在白色屏幕上投影恒星图像的普通望远镜,可以轻松观察太阳黑子和耀斑。然而,由于眼睛视网膜所面临的风险,在没有正确保护的情况下观察太阳对视力有害:实际上,强烈的辐射会导致视网膜的部分细胞死亡,负责视力. 或某些眼部结构的退化,例如晶状体。太阳和月亮的尺寸和到地球的距离的组合使得两颗星星出现在天空中的表观直径大致相同;这种情况在我们唯一的天然卫星周期性掩星恒星的起源,称为日食;特别是日全食,可以看到日冕和突起。另一项观察涉及它在天穹中的明显运动。在日晷等特殊仪器的帮助下,白天的这种运动被用于时间的扫描。此外,这颗恒星似乎在一年中沿着每天都在变化的黄道带进行一次旅行。太阳描述的轨迹是通过在一年中的每一天的同一时间确定其位置而检测到的,其名称为 analemma,其形状类似于数字 8,沿南北轴排列。每年南北方向的太阳赤纬变化约为47°(由于地轴相对于黄道66°33'的倾角,这是季节变化的根本原因);由于地球的轨道速度不同,东西方向也有很小的变化,根据开普勒定律,在近日点最大,远日点最小。

观察历史

初识

自其起源以来,人类已将许多自然现象作为关注和崇拜的对象,包括太阳。史前人类的第一个天文知识,相信星星是“嵌入”在天球中的不可变点,基本上包括在在固定恒星的背景下预测太阳、月亮和行星的运动。这种“原始天文学”的一个例子是第一批巨石纪念碑的方向,它考虑到了太阳在一年中不同时间的位置:特别是 Nabta Playa(埃及)和巨石阵(英国)的巨石) 的建造考虑到了夏至期间恒星的位置。许多其他古迹古物的建造考虑了太阳的视运动:一个例子是墨西哥奇琴伊察的库库尔坎神庙(更广为人知的名字是埃尔卡斯蒂略),它被设计成在春分期间投下蛇形阴影。太阳在恒星和地平线的背景下被用来制定第一个日历,用来规范农业实践。与恒星相比,实际上,太阳似乎在一年的时间里围绕地球旋转(在黄道平面上,沿着黄道带);出于这个原因,与今天所知的情况相反,我们的恒星被古希腊天文学家认为是围绕地球旋转的行星之一,地球被认为是宇宙的中心;这个概念取名为“地心系统”或“亚里士多德-托勒密系统”(来自公元前 4 世纪的希腊哲学家亚里士多德和公元 2 世纪的亚历山大天文学家克劳狄乌斯·托勒密的名字)。

现代科学知识的发展

关于太阳的最早“科学解释”之一是由希腊哲学家阿那克萨哥拉斯提供的。他把它想象成一个比伯罗奔尼撒还要大的炽热金属球体,并认为它不可能被氦神的战车拖着。由于传授了这一被视为异端的学说,他被当局指控为不虔诚,被监禁并被判处死刑(但后来在伯里克利的干预下被释放)。公元前三世纪,昔兰尼的埃拉托色尼可能是第一个准确计算地球与太阳距离的人。根据凯撒利亚的尤西比乌斯 (Eusebius) 传给我们的资料,他在“σταδίων μυριάδας τετρακοσίας καὶ ὀκτωκισμυρίας” (stadìōn myrìadas k tetrakos) 中计算了与我们恒星的距离相当于 1.49 亿公里:与目前公认的结果非常相似,仅相差 1%。另一位挑战他那个时代信仰的科学家是尼古拉·哥白尼,他在 16 世纪恢复并发展了日心说(它认为太阳是宇宙的中心),早在公元前 2 世纪就由希腊科学家萨摩斯的阿里斯塔克斯提出。也正是由于伽利略伽利莱、笛卡尔和牛顿等 17 世纪重要科学家的工作,日心系统终于战胜了地心系统。得益于望远镜,伽利略也是太阳观测的先驱;比萨科学家在 1610 年发现了太阳黑子,并驳斥了所谓的 Scheiner 论证,即它们是在地球和太阳之间穿行的物体,而不是存在于太阳表面。万有引力定律之父艾萨克·牛顿 (Isaac Newton) 通过棱镜观察太阳白光,表明它是由大量颜色深浅组成的,而在 18 世纪末,威廉·赫歇尔 (William Herschel) 发现了远红外线辐射太阳光谱的红色部分。存在于太阳光谱的红色部分之外。存在于太阳光谱的红色部分之外。

在十九世纪和二十世纪

在 19 世纪,光谱学取得了巨大的进步:约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫 (Joseph von Fraunhofer) 被认为是该学科的“之父”,他首次观测了太阳光谱的吸收谱线,目前为了纪念他,这些谱线被称为弗劳恩霍夫谱线。在现代科学时代的早期,科学家们质疑是什么导致了太阳能。第一代开尔文男爵威廉汤姆森假设太阳是一个逐渐冷却的液体体,它将内部储存的热量释放到太空中;开尔文和赫尔曼·冯·亥姆霍兹通过称为开尔文-亥姆霍兹机制的理论解释了能量发射,根据该理论,太阳的年龄为 2000 万年:远低于 4,地质研究为我们的星球建议了 60 亿年。 1890 年,太阳光谱中氦的发现者约瑟夫·诺曼·洛克耶 (Joseph Norman Lockyer) 提出,这颗恒星是由类似于流星的岩石碎片逐渐聚集形成的。 1904 年提出了解决开尔文-亥姆霍兹数据与地质数据之间差异的可能方法,当欧内斯特卢瑟福提出太阳的能量可能来自内部热源时,由放射性衰变机制产生。然而,阿尔伯特·爱因斯坦提供了这个问题的决定性起点,他的质能关系 Emc²。爱因斯坦本人在 1905 年至 1920 年间证明了水星特殊轨道运动的原因,最初归因于最内部行星的扰动,被天文学家称为火神。爱因斯坦假设行星的特殊运动不是由于任何行星扰动,而是由于太阳的引力场,其巨大的质量产生了时空曲率。曲率的程度取决于以下关系: G ⋅ MR ⋅ c 2 {\ displaystyle {\ frac {G \ cdot M} {R \ cdot c ^ {2}}}} 其中 G {\ displaystyle G} 是万有引力常数,M {\ displaystyle M} 是物体的质量,R {\ displaystyle R} 表示光线的偏转(以度为单位),c {\ displaystyle c} 是真空中的光速。因此,这种曲率是行星近日点进动以及光和任何其他电磁辐射(作为广义相对论的结果)在太阳引力场附近发生轻微偏转的原因。已经计算出时空曲率会导致一颗恒星的位置发生相当于 1.7 秒弧度的位移。1919 年,英国物理学家亚瑟·爱丁顿 (Arthur Eddington) 在日食之际证实了这一理论。次年,英国物理学家假设太阳能是由太阳内部压力和温度引起的核聚变反应的结果,它将氢转化为氦并由于质量差异产生能量。该理论在 1930 年代由天体物理学家 Subrahmanyan Chandrasekhar 和 Hans Bethe 进一步发展。后者详细研究了恒星中产生能量的两个主要核反应,即质子-质子链和碳-氮循环,计算了每个反应产生的能量。1957年发表了一篇题为Synthesis of the星星中的元素,其中提出了与可用数据一致的模型,并且今天仍然有效,根据这些元素,宇宙是由恒星内部的核反应产生的,但氢、氦和锂除外,它们主要在原始核合成过程中形成,因此在第一批恒星形成之前就已经大量存在。

太空任务

随着 1950 年代初期太空时代的到来和太阳系探索的开始,出现了许多专门为研究我们的恒星而设计的探测器。第一批用于观测太阳的卫星是美国宇航局的先驱者 5、6、7、8 和 9 号,它们于 1959 年至 1968 年发射。这些探测器绕太阳运行的距离略小于地球轨道的距离,并进行了首次详细测量风和太阳磁场。先驱者 9 号飞船运行了很长时间,直到 1987 年才传输数据。 1970 年代,太阳神 1 号飞船和天空实验室空间站为科学家们提供了有关太阳风发射和日冕的新的重要数据。美国宇航局的太阳能最大任务航天器提供了额外的数据,于 1980 年发射,旨在观测太阳耀斑最活跃时期发出的紫外线辐射、伽马射线和 X 射线。1990 年代发射了许多探测器,例如日本的 Yohkoh (1991),旨在观察太阳耀斑X 射线波长,太阳和日光层天文台(SOHO,1995 年),ESA 和 NASA 合作的结果;尤其是后者自发射以来保证在电磁波谱的大部分波长中对我们的恒星进行持续观察,也允许发现大量掠过太阳的彗星。太阳的赤道地区,因为它们的轨道位于黄道平面。相反,尤利西斯探测器旨在研究极地地区,同时测量太阳风和磁场强度。尤利西斯号于 1990 年发射升空,最初是指向木星,以利用这颗气态巨行星的引力吊索效应并远离行星轨道平面。 1998 年发射了 TRACE 探测器,旨在确定恒星磁场与相关等离子体结构之间的联系,这也归功于光球层和太阳低层大气的高分辨率图像。通过光谱学进行了充分研究,太阳的内部成分知之甚少。创世纪任务旨在采集太阳风样本,并直接测量构成恒星的物质的成分。 2006 年,发射了太阳地球关系天文台 (STEREO) 任务,该任务由两个相同的航天器组成,它们放置在轨道上,可以立体观察这颗恒星。

在银河系中的位置

太阳的轨道距离银河系中心的距离估计为 26000 ± 1400 光年(7.62 ± 0.32 kpc)。这颗恒星位于银河系的外围区域,更准确地说是位于古尔迪安带星际介质中的一个腔室本地气泡内,位于猎户座臂的最内边缘,位于英仙座臂之间的次级星系臂和射手座的手臂;两条臂相距约 6500 光年。我们的恒星目前位于局地星际云中,由于局地气泡与相邻的环 I 气泡的结合,星际介质增厚。鉴于它距离银河系中心相对较远,其他具有高恒星密度和强源的区域脉冲星或类似物体的辐射,太阳,因此,太阳系位于科学家所说的宜居银河带。太阳系需要225-2.5亿年才能完成围绕银河系中心的一圈公转(银河年);因此,太阳从它形成的那一刻起将完成 20-25 次轨道运行,而从人类出现在地球上的那一刻起,将完成 1/1250 的轨道运行。我们恒星的轨道速度约为220公里/秒;以这个速度,太阳系大约需要 1400 年才能走完一光年的距离,或者 8 天才能走完一个天文单位 (au)。我们的恒星在围绕银河系质心公转期间运动的明显方向称为太阳顶点,指向织女星和大力神星座,其中有一个 '向银河系中心方向倾斜约 60°。考虑到银河螺旋臂中质量分布不同所引起的扰动,认为太阳的轨道具有近乎圆形的椭圆形;此外,根据类似于谐波运动的趋势,太阳在每个轨道上平均在银河平面上方和下方摆动 2.7 次。由于银河平面内和周围的恒星密度相当高,这些振荡通常与陨石撞击地球的速度增加相吻合,有时会导致灾难性的大规模灭绝。这种增加是由于其他恒星对主带或柯伊伯带的小行星或奥尔特云的彗星施加潮汐力,因此,它们指向太阳系内部,其中一些是微弱的红矮星。在距离半径 17 光年以内的最近的明亮恒星中,太阳在固有亮度方面占据第五位:实际上,它的绝对星等等于 +4.83。太阳位于 17 光年的半径范围内,在固有亮度方面占据第五位:实际上,它的绝对星等等于 +4.83。太阳位于 17 光年的半径范围内,在固有亮度方面占据第五位:实际上,它的绝对星等等于 +4.83。

半人马座α拍摄的太阳

如果在最接近太阳系(约 4.3 光年)的恒星系统半人马座α 系统周围,有岩石行星环绕,其中已经发展出能够观察天空并理解其机制的智能生命形式,他们会看到它与我们的看法没有太大不同。差异仍然仅限于一些细节:例如,天狼星将位于猎户座,距离参宿四有几度,而不是在大犬座;半人马座将失去其最亮的恒星,而仙后座将有一颗 0.5 等以上的明亮恒星:它是太阳。我们的恒星的位置很容易计算出来,因为它将位于从地球上看到的半人马座α位置的对映点:因此它的赤经为02h 39m 35s,赤纬为+ 60 ° 50 ′ 00 ″,这将导致它位于左侧Segin (ε Cassiopeiae) ;此时星座将不再采用众所周知的“\ / \ /”形状,而是类似于这样的形状:“/ \ / \ /”。

生命周期

太阳是一颗星族 I(或第三代)恒星,它的形成是由大约 50 亿年前在猎户臂广泛分子云附近的一颗或多颗超新星爆炸引起的。已经证实,大约在 45.7 亿年前,由超新星引发的云团的快速坍缩导致了一代非常年轻的金牛 T 星的形成,包括太阳,它在形成后立即假设围绕银河系中心的几乎圆形轨道,平均距离约为 26 000 a。恒星形成过程中残留的富含钙和铝的包裹体,然后在新星周围形成了一个原行星盘。这个假设是根据重元素的高丰度制定的,例如金和铀,在我们的行星系统中。天文学家认为,这些元素要么是通过超新星爆炸期间的一系列内能核过程(一种被称为超新星核合成的现象)合成的,要么是由于嬗变,通过连续的中子吸收,由一颗大质量恒星第二代(或第二代)。太阳目前处于赫兹-罗素图的主序中,即处于长期稳定阶段,在此期间恒星通过“氢与氦的融合”产生能量;核聚变也使恒星处于平衡状态,是流体静力学的,也就是说,它既不膨胀(由于热核反应的辐射压力)也不收缩(由于重力,它自然会受到影响)或热。考虑到质量,像太阳这样的 G2 级恒星需要大约 100 亿(1010)年才能完全耗尽其核心中的氢。太阳大约在其主要序列的一半。在这个稳定期结束时,大约 50 亿年后,太阳将进入一个以红巨星为名的强烈不稳定阶段:当原子核的氢完全转化为氦时,上层将受到影响由于热核反应的辐射压力消失而导致的坍塌。坍缩将导致热量增加,直到达到温度,从而触发上层氢的聚变,这将导致恒星膨胀超出水星的轨道;膨胀将导致气体冷却(高达 3500 K),这就是为什么这颗恒星将具有典型的强烈黄色光球颜色。当原子核上层的氢也将完全转化为氦(在几千万年内)时,将会发生新的坍缩,这将决定氦核的温度升高到一定值108K;在这个温度下,氦气(氦闪)融合成碳和氧会突然触发。恒星的体积会缩小,从巨星分支到HR图的水平分支,由于恒星质量小,会在核心积聚惰性;与此同时,一旦向外推的辐射压力不再存在,随后的坍缩就会发生,这将引发围绕核心的壳层中的氦和紧靠其上方的层中的氢的聚变。这些新的反应会产生大量的能量,导致恒星的新膨胀,从而达到接近 1 au 的尺寸(大约是当前尺寸的 100 倍),以至于它的大气很可能会包含金星。另一方面,地球的命运是不确定的:一些天文学家认为我们的星球也将被垂死的恒星吞没;另一方面,其他人则假设这颗行星将被拯救,因为我们的恒星质量损失会导致其轨道变宽,从而滑升至近 1.7 天文单位。然而,我们的星球将无法居住:海洋将因强烈的热量蒸发,大部分大气将被强烈的热能分散到太空中,这将增加大气气体分子的动能,使它们能够克服我们星球的引力。所有这一切都将在未来 35 亿年内发生,也就是说,甚至在太阳进入红巨星阶段之前,在 78 亿年内,随着每一个热核过程耗尽,太阳将释放其最外层,以“超级风”的形式被吹走,形成行星状星云;最里面的部分将坍塌并产生一颗白矮星(大约地球大小),它会慢慢冷却,在数千亿年的时间里变成一颗黑矮星。这种演化场景是典型的质量相似的恒星到太阳的质量,这意味着它们的质量不足以作为超新星爆炸。创造一个行星状星云;最里面的部分将坍塌并产生一颗白矮星(大约地球大小),它会慢慢冷却,在数千亿年的时间里变成一颗黑矮星。这种演化场景是典型的质量相似的恒星到太阳的质量,这意味着它们的质量不足以作为超新星爆炸。创造一个行星状星云;最里面的部分将坍塌并产生一颗白矮星(大约地球大小),它会慢慢冷却,在数千亿年的时间里变成一颗黑矮星。这种演化场景是典型的质量相似的恒星到太阳的质量,这意味着它们的质量不足以作为超新星爆炸。

形态特征和旋转

太阳是一个近乎完美的等离子球体,它的大小比中等大小的恒星稍大,但比更大的蓝巨星或红巨星要小得多。它的椭圆度估计约为百万分之九:事实上,它的极径与赤道极径仅相差 10 公里。之所以存在这种差异,是因为物体绕其轴旋转会在赤道产生一个力,该力倾向于使其呈现椭圆体形状:离心力。然而,由于恒星的自转非常缓慢,离心力比表面引力弱1800万倍;由此推断,这颗恒星并没有非常明显的赤道凸起,这是一种特征,而不是某些恒星,例如 Achernar,具有高旋转速度。此外,行星对恒星施加的潮汐效应不会显着影响其形状。由于它处于等离子体状态并且不像岩石行星那样具有固体表面,因此恒星会受到不同的自转,即它的自转取决于纬度:事实上,恒星在赤道自转比在赤道更快两极和自转周期在赤道的 25 天和极地的 35 天之间变化。但是,由于地球的观测角度随着地球公转而发生变化,因此赤道的视自转周期为 28 天。此外,构成恒星的气体密度在增加与中心的距离。

结构

太阳有一个明确的内部结构,但是由于恒星内层的电磁辐射不透明,因此无法直接观察到。日震学提供了确定太阳结构的有效工具,该学科与地震学一样,研究地震波的不同传播以揭示地球内部,分析穿过地球的压力波(次声)的不同传播。太阳内部。日震学分析通常与计算机模拟相关联,这使天体物理学家能够很好地近似确定我们恒星的内部结构。太阳的半径是其中心与光球层极限之间的距离。,在该层之上的气体足够冷或稀薄以允许大量光能的照射;因此,它是肉眼最容易看到的层。太阳的内部结构和其他恒星一样,似乎是由同心包层组成的。每一层都有非常具体的特征和物理条件,使其与下一层区分开来。从中心向外,这些层是: 核心;辐射区;速凝素;对流面积;光球层,太阳表面;大气层,分为:色层;过渡区;王冠。和其他恒星一样,它似乎是由同心包络组成的;每一层都有非常具体的特征和物理条件,使其与下一层区分开来。从中心向外,这些层是: 核心;辐射区;速凝素;对流面积;光球层,太阳表面;大气层,分为:色层;过渡区;王冠。和其他恒星一样,它似乎是由同心包络组成的;每一层都有非常具体的特征和物理条件,使其与下一层区分开来。从中心向外,这些层是: 核心;辐射区;速凝素;对流面积;光球层,太阳表面;大气层,分为:色层;过渡区;王冠。

太阳核心占恒星体积的 10%,质量超过 40%。这是太阳能的主要来源核聚变反应发生的地方。天体物理学家认为太阳核心的尺寸接近0.2太阳射线,密度大于150 000 kg / m³(太阳的150倍)。水),温度约为 13 600 000 K(相比之下,恒星的表面温度低 2350 倍 - 5 777 K -),压力接近 5000 亿个大气压;正是相似值的组合有利于氢核聚变成氦。核心是我们恒星中唯一发生核聚变的区域。这些反应以γ辐射的形式释放能量,一旦被原子核发射,它被上层物质吸收并重新排放,有助于保持较高的温度;当它穿过恒星的各层时,电磁辐射会失去能量,呈现出更大的波长,从 γ 波段传递到 X 和紫外线波段,然后以可见光的形式传播到太空。核反应的另一种产物是中微子,这种粒子很少与物质相互作用,因此可以自由地穿过空间。核反应的另一种产物是中微子,这种粒子很少与物质相互作用,因此可以自由地穿过空间。核反应的另一种产物是中微子,这种粒子很少与物质相互作用,因此可以自由地穿过空间。

光球

光球层是太阳的一层,在它下面恒星对可见光变得不透明;因此,它是第一个可见层,来自内部的能量可以从它在空间中自由传播。它是太阳黑子和耀斑等现象的发源地。 它的特点是每立方米 1023 个粒子的密度(相当于海平面地球大气密度的 1%),而其厚度从几十到几百公里。相对于较低层的不透明度变化(其不透明度实际上略低于地球大气的不透明度)是由于氢阴离子(H-)数量减少,容易吸收可见光;我们感知的光是由自由电子和氢原子重新结合产生H - 离子而产生的。由于光球层的较高层比较深的层更冷,因此太阳的图像在中心显得更亮,变得更当一个人朝着可见圆盘的边缘前进时,会变得更加脆弱;这种现象称为边缘变暗,是由透视现象引起的。光球光谱具有与加热到 5777 K 温度的黑体的连续光谱的特征比较相似的特性,并且出现穿插着细小的吸收线。大气恒星。直接观察时,由于存在粒化和超粒化,光球具有粒状外观。在对光球层光谱的早期研究中,发现了一些与地球上任何已知元素都不相符的吸收线。 1868 年,诺曼·洛克耶假设这些线条是由一种他称之为氦的新元素引起的,就像希腊的同名太阳神一样;二十五年后,氦被隔离在地球上。

辐射区

辐射区位于原子核外,从大约 0.2 到 0.7 条太阳光线延伸;它吸收原子核产生的能量,并通过辐射(因此得名)将其传输到上层。压力和温度仍然足够高,允许能量转移到下一层。在这个波段,核心产生的能量转移到上层,即对流区;辐射区似乎没有对流运动:事实上,虽然物质在海拔升高时变得更冷,但温度梯度仍然低于绝热下沉率的温度梯度,这有助于通过辐射传递能量。能量非常缓慢地转移到最外层:事实上,氢和氦离子发射光子,在被其他离子重新吸收和重新发射之前行进短距离。最近对 SOHO 任务收集的数据的分析表明,辐射区的旋转速度略低于核。

过渡区(Tachocline)

根据最近的日震学研究,辐射部分和对流部分之间的过渡带被称为 ​​tachocline,它从 0.7 条太阳射线开始延伸。天体物理学家认为,这些维度在太阳磁场的起源中起着决定性的作用,因为它们会通过加强弱极向场来产生更强烈的磁场,从而干预太阳发电机(我们恒星磁场的起源机制)环形的..

透明带

对流区的厚度约为 200 000 公里,位于太阳的外围,从太阳半径的 70% 开始。该区域的特点是温度和密度低于下层的温度和密度;因此,能量和热量不能通过辐射传递,而是通过对流运动。温度较高且密度较小的物质被带到地表,在那里释放出部分热能;一旦冷却,物质就会沉回到对流区的底部,在那里它再次接收来自辐射区的热量。因此,与下层不同,在对流区,物质处于不断运动中。这种持续而动荡的运动似乎是太阳发电机产生的根本原因之一。对流区的热柱在太阳光球层上留下痕迹,称为太阳颗粒或超颗粒。

大气层

光球层上方的层构成了太阳大气层,并且在电磁波谱的所有波长下都是可见的,从无线电波到通过可见光的伽马射线。这些层按顺序是:色球层、过渡带、日冕和日光层;后者可以被认为是日冕的微弱延续,从柯伊伯带延伸到日球层顶,在那里它与星际介质形成强烈的弓形激波。色球层、过渡带和日冕比太阳表面热得多;这种变暖的原因仍然未知。这里也是太阳最冷的一层:它是一个称为最低温度区(英语中的最低温度)的带,位于光球层上方约 500 公里处:该区域的温度为 4000 K,足够冷以允许一些分子存在,例如一氧化碳和水,其吸收线在太阳光谱中清晰可见。

色球

在光球层上方有一条约 2000 公里厚的薄带,称为色球层(来自希腊语 χρῶμα, χρώματος - chroma, chromatos -,意思是颜色),因为它的彩色耀斑在太阳全食之前和之后立即可见它是一个由稀薄气体组成的薄外壳,呈淡红色;事实上,该层是透明的。红色是由于氢原子在色球层的最低压力下发出这种颜色的辐射。色球层受到各种磁源发射现象的影响,例如针状体和太阳突起。随着您远离恒星,色球层中的温度逐渐升高,在最外层达到 100,000 K。

过渡区

色球层上方是过渡区,温度从色球层最外层的约 100,000 K 迅速上升到日冕中的百万开尔文;这种增加导致氦的相变,由于高温,氦在此处完全电离。过渡区没有明确的高度限制:它在色球层周围形成一种光晕,例如针状体和细丝,并且处于持续而混乱的运动中。从地球上不容易看到过渡带,但通过对遥远紫外线波长敏感的仪器从太空中可以很好地检测到它。

电晕

日冕是太阳大气的外部部分,没有明确的界限,以非常脆弱的方式延伸到太空中数千万公里。它由非常高温的等离子体(超过一百万开尔文)组成。由于等离子体非常稀薄,因此不能以常规意义来理解温度;在这种情况下,我们说的是动力学温度。日冕内层的密度为每立方米 1014 - 1016 个粒子(海平面地球大气层的密度为每立方米 2 × 1025 个粒子),并且是许多磁现象,例如物质抛射 (CME) 和日冕环。天体物理学家尚未能够理解日冕为何具有如此高的温度;他们认为部分热量源自太阳磁场线的重新连接(该主题在日冕加热问题部分有更详细的讨论)。

太阳风

太阳和其他恒星一样,也从高层大气中发射出一股粒子流:太阳风。太阳风由等离子体形成,其化学成分与日冕相同:73% 的氢和 25% 的氦,其余 2% 由微量元素形成。在地球附近,太阳风速在 200 到 900 公里/秒之间变化(平均为 450 公里/秒)。通过太阳风,恒星每秒损失的物质数量等于 1.37 × 109 kg;然而,这是一个微不足道的损失,因为在一年中它相当于太阳总质量的 2.18 × 10−14 倍。由于磁化等离子体的特殊行为,太阳风携带着太阳风的磁场太阳在行星际空间,距离可达约160个天文单位。太阳风相对于太阳沿径向运动;由于它的旋转,磁力线呈螺旋状弯曲。一些研究假设太阳风对行星具有重要的保护功能,也就是说,由于其电离性质,它会“屏蔽”宇宙射线。

大气圈

太阳风在星际介质中产生了一个“气泡”,称为日光层。日光层从距离太阳表面约 20 条太阳光线(0.1 天文单位)的距离延伸到太阳系最极端的区域。它的最里面的界限被定义为太阳风的流动变成“superalfvénico”的区域,即它超过了阿尔文波的速度;然而,超出此限制的动力和湍流力无法影响日冕的形状,因为在此限制内,流动的速度低于或等于阿尔文波的速度。太阳风不断穿过日光层,直到它与距离太阳 50 天文单位的日光层发生碰撞。2004 年 12 月,航海者一号航天器穿越了日球层;两个航海者号探测器在接近日球层顶的边界时,记录到了更高水平的高能粒子。

磁场

等离子体的湍流运动和对流区的带电粒子产生强大的磁场,其特点是沿整个太阳表面排列成对的磁极(南北)。该场每十一年改变一次方向,对应于太阳周期的最大值。太阳磁场是各种现象的起源,统称为“太阳活动”;这些包括光球斑点、耀斑(或耀斑)和太阳风强度的变化,太阳风将物质传播到整个太阳系。恒星的差异自转会导致磁场线发生强烈变形,磁场线看起来会纠缠在一起;太阳耀斑的等离子体被处理在他们身上,它们形成巨大的白炽物质环,称为日冕环。磁力线的变形产生发电机和11年的太阳活动周期,在此期间磁场强度发生变化。太阳磁通量的密度在恒星附近为10-4特斯拉。相互作用太阳磁场和行星际介质的等离子体之间产生了一个漫射的日光层电流,即一个平面,将磁场在不同方向会聚的区域分开。恒星附近的太阳磁通量密度为 10−4 特斯拉。 太阳磁场与行星际介质的等离子体之间的相互作用产生了一个漫射的日光层电流,即一个平面,将磁场在不同方向会聚的区域分开.恒星附近的太阳磁通量密度为 10−4 特斯拉。 太阳磁场与行星际介质的等离子体之间的相互作用产生了一个漫射的日光层电流,即一个平面,将磁场在不同方向会聚的区域分开.

太阳周期

太阳周期(也称为太阳磁活动周期)是两个最小太阳活动周期之间经过的时间,平均等于 11 年;这段时间的长短并不是严格固定的,但可以在 10 年到 12 年之间变化。它也是影响空间天气的所有太阳现象周期性变化的主要原因。由水磁过程驱动,在太阳磁场本身的起源处,太阳周期:它模拟大气和太阳风;调节太阳辐照度;调制短波辐射的通量,从紫外线到 X 射线;调节爆发现象的频率,例如耀斑和物质抛射;间接调节穿透太阳系的高能宇宙射线的流动。 太阳周期分为两个阶段:最大阶段,其中恒星的活动更加狂热,以及最小阶段,其中活动不那么强烈.空闲期间的太阳活动通常与地球上低于平均温度的时间相吻合,而更接近的最大阶段往往与高于平均温度的温度相关。由于磁场可以影响恒星风,起到“刹车”的作用,在恒星完成其演化路径时逐渐减慢恒星的旋转,不再年轻的恒星,就像太阳一样,它们的自转时间更长,磁活动强度较小。他们的活动水平往往会周期性变化,并且可能会在短时间内完全停止。一个例子是蒙德极小期,在此期间太阳在 17 世纪经历了七十年的极小活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木的树干年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物生存的条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。不那么强烈的磁活动。他们的活动水平往往会周期性变化,并且可能会在短时间内完全停止。一个例子是蒙德极小期,在此期间太阳在 17 世纪经历了七十年的极小活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木树干的年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物的生存条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。不那么强烈的磁活动。他们的活动水平往往会周期性变化,并且可能会在短时间内完全停止。一个例子是蒙德极小期,在此期间太阳在 17 世纪经历了七十年的极小活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木树干的年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物的生存条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。他们的活动水平往往会周期性变化,并且可能会在短时间内完全停止。一个例子是蒙德极小期,在此期间太阳在 17 世纪经历了七十年的极小活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木树干的年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物的生存条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。他们的活动水平往往会周期性变化,并且可能会在短时间内完全停止。一个例子是蒙德极小期,在此期间太阳在 17 世纪经历了七十年的极小活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木树干的年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物的生存条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。在此期间,太阳在 17 世纪经历了 70 年的极少活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木的树干年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物生存的条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。在此期间,太阳在 17 世纪经历了 70 年的极少活动;在这一时期,也被称为“小冰河时代”,欧洲经历了气温急剧下降。通过对一些树木的树干年轮进行树木年代学分析,发现了第一个持续时间相当长的太阳极小期,其厚度取决于环境植物生存的条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。第一个持续时间相当长的太阳极小期是通过对某些树木树干年轮的树木​​年代学分析发现的,其厚度取决于植物所处的环境条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。第一个持续时间相当长的太阳极小期是通过对某些树木树干年轮的树木​​年代学分析发现的,其厚度取决于植物所处的环境条件;较细的线似乎与全球气温低于平均水平的时期相吻合。

太阳黑子

通过使用合适的滤光片观察太阳,可以沿着其表面看到特征性的光球斑点,由于温度“较低”(大约 4500 K),这些区域看起来比光球层的其余部分更暗。这些是强磁活动的区域,其中对流(在表面的其余部分以颗粒形式可见)受到强磁场的抑制,从而减少了能量从较温暖的内部区域到表面的传输。最大的太阳黑子可以延伸数千公里。在太阳表面可见的太阳黑子的数量不是恒定的,它在整个太阳周期中都在变化。通常情况下,在太阳活动极小期,斑点不存在或很少;出现的那些通常位于高纬度地区(远离赤道)。随着循环的继续,朝着最大值前进,这些斑点变得越来越频繁,并倾向于向恒星的赤道区域移动,这符合 Spörer 定律。这些斑点通常成对出现,磁极相反;在每个太阳周期中,这些点的磁极都会反转,因此如果在一个周期中一个具有磁北极的特征,则在下一个周期中它变成磁南极。这些斑点通常成对出现,磁极相反;在每个太阳周期中,这些点的磁极都会反转,因此如果在一个周期中一个具有磁北极的特征,则在下一个周期中它变成磁南极。这些斑点通常成对出现,磁极相反;在每个太阳周期中,这些点的磁极都会反转,因此如果在一个周期中一个具有磁北极的特征,则在下一个周期中它变成磁南极。

长期周期性现象的可能性

最近的一个理论指出,太阳内部可能存在磁不稳定性,导致周期为 41,000 或 100,000 年的波动;这种波动可以为冰河时代和米兰科维奇周期提供解释。然而,与天体物理学中的许多理论一样,这也无法直接得到证实。

化学成分

太阳,就像宇宙中的所有其他天体一样,是由化学元素组成的。许多科学家分析了这些元素,以了解它们的丰度、它们与行星组成元素的关系以及它们在恒星内的分布。这颗恒星从它起源的星际介质中“继承”了它的化学成分:氢和氦,构成它的很大一部分,是由于大爆炸的核合成而形成的,最重的元素是通过核合成合成的进化程度最高的恒星,在进化结束时,将它们散布在周围的空间中。核聚变过程极大地改变了原子核的组成,这增加了原子核的质量百分比。氦 (34%) 以氢 (64%) 为代价。另一方面,传统上称为金属的重元素的百分比几乎保持不变。这些,尤其是最表层的痕量存在:锂、铍和硼;氖,其实际数量将大于先前通过日震学观测估计的数量;元素周期表第 8 族的元素,即铁、钴和锰。许多天体物理学家还考虑到存在于太阳和行星大气中的惰性气体(例如氖和氙)的同位素组成之间存在质量分馏关系,因为恒星的内部部分是辐射而非对流的。光球,主要由氢(约 74% 的质量,92% 的体积)、氦气(约 24-25% 的质量,7% 的体积)和微量元素组成,其化学成分基本保持不变自从这颗恒星形成以来,以至于许多人倾向于将其视为太阳系原始化学成分的一个例子。直到 1983 年,人们普遍认为这颗恒星与其大气具有相同的成分;在那一年,人们发现太阳中元素的分馏正是太阳元素分布的起源。这种分馏是由多种因素决定的,例如重力会导致较重的元素(例如氦,在没有其他较重元素的情况下)排列在恒星的质量中心,而较轻的元素(因此是氢)通过太阳的外层扩散;随着时间的推移,氦在太阳内部的扩散趋于加速。

能源生产:核反应

在我们恒星的核心中,每秒有 600,000,000 吨氢(相当于 3.4 × 1038 个质子)转化为 595,740,000 吨氦。在这种转变之后,似乎损失了 4 260 000 吨氢(或 0.75%);实际上,根据阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程:Emc²,这个缺失的质量直接转化为能量,即电磁辐射。考虑到太阳的质量为 2 × 1027 吨,并假设质量损失仍然为 4.26 ×每秒106吨,不难计算,10亿年后质量损失为1.34×1023吨,约为地球质量的22倍。这听起来像是一个巨大的数量,但它所代表的质量远低于太阳质量的千分之一(约 0.06‰)。氢根据一系列称为质子-质子链的反应融合:4 1H → 2 2H + 2 e + + 2 νe (4.0 MeV + 1.0 MeV) 2 1H + 2 2H → 2 3He + 2 γ ( 5.5 MeV) 2 3He → 4He + 2 1H (12.9 MeV) 因此,前面的反应可以概括为以下公式: 4 1H → 4He + 2 e + + 2 νe + 2 γ (26.7 MeV ) 其中 e + 是正电子, γ 是伽马射线频率的光子,νe 是电子中微子,H 和 He 分别是氢和氦的同位素。这些反应释放的能量以百万电子伏特表示,仅占释放的总能量的一小部分。大量这些反应连续发生,直到氢气耗尽,这些反应同时发生,产生了维持恒星自然遭受引力坍缩所需的能量如此产生的能量,在 1 秒内等于 3.83 × 1026 焦耳 (383 YJ),相当于 9.15 × 1010 兆吨 TNT:一个难以想象的能量在地球上繁殖。要了解这种以瓦时 (Wh) 表示的能量的巨大程度,就相当于 106400000000 TWh,唯一可以作为比较术语的数据是世界发电量,2012 年约为 22500 TWh。以这种生产率,要与太阳在 1 秒内产生的能量相匹配,我们星球上的所有发电厂都必须满负荷运行超过 400 万年(约 4 525 000 年)。以高能量发射的光子(因此在 γ 和 X 射线的频率中),它们仅被几毫米的太阳等离子体吸收,然后以更少的能量向随机方向重新发射;由于这个原因,辐射需要很长时间才能到达恒星表面,以至于估计一个光子到达光球层需要 10 000 到 170 000 年。光子,经过这次“长途旅行”到达光球层后,主要以可见光的形式发射出来,虽然在电磁波谱的所有波长上都不乏发射。与光子不同,反应释放的中微子相互作用非常弱与物质,因此几乎立即到达表面。多年来,对太阳核心中产生的中微子数量的测量给出了较低的结果,等于理论值的 1/3。由于发现了一种称为“中微子振荡”的现象的影响,这种被称为太阳中微子问题的差异最近得到了理解:实际上,太阳发出了假设的中微子数量,但探测器无法识别2/3 因为粒子已经改变了味道(与它们的弱相互作用相关的基本粒子的量子数)。完全符合能量守恒定律(热力学第一定律):没有东西被创造,没有东西被破坏,但一切都变了。为太阳提供动力的核聚变机制与质量和能量守恒原理的初始公式并不完全兼容,相反,由于爱因斯坦的方程,它们变得如此。事实上,他理解并证明了守恒原理既涉及物质又涉及能量,不再被认为是两个不同但单一的现实,因为一个可以根据精确的数学关系转化为另一个;以质量单位表示的质量和能量的总和在宇宙中保持不变。事实上,他理解并证明了守恒原理既涉及物质又涉及能量,不再被认为是两个不同但单一的现实,因为一个可以根据精确的数学关系转化为另一个;以质量单位表示的质量和能量的总和在宇宙中保持不变。事实上,他理解并证明了守恒原理既涉及物质又涉及能量,不再被认为是两个不同但单一的现实,因为一个可以根据精确的数学关系转化为另一个;以质量单位表示的质量和能量的总和在宇宙中保持不变。

Energia solare

太阳能是地球上的主要能源。直接暴露在太阳辐射下的每个单位表面上每个单位时间达到的光能数量称为太阳常数,其值约为 1370 W/m²。将此值乘以暴露在太阳下的地球半球表面,我们得到大于 5000 万吉瓦 (GW) 的功率。然而,由于阳光在穿过地球大气层时衰减,我们星球表面的功率密度值下降到大约 1000 W/m²,这是在太阳处于天顶时的晴朗天气条件下实现的(即它的光线垂直到表面)。考虑到地球是一个自转球体,平均日照根据表面上的点而变化,在欧洲纬度地区,约为 200 W/m²。太阳辐射是我们星球上生命的基础:它使液态水的存在成为可能,这对生命至关重要,并允许植物进行光合作用,从而产生大多数生物所需的氧气。光合作用利用这种储存在化学键中的辐射能量,从无机物质(CO2 和 H2O)开始合成有机化合物(主要是碳水化合物)。人类还使用太阳的能量,这些能量由太阳能电池板等结构收集,用于各种用途,例如水加热或发电(光伏电池板)。此外,该储存在石油和所有其他化石燃料中的能量来自我们恒星的能量,由于生活在数百万年前的植物的光合作用,这些能量被转化为化学能。 太阳紫外线 (UV) 辐射具有重要的防腐剂,它是由于 SODIS 方法,用于某些物体和水的消毒。它负责因过度暴露在阳光下而导致晒黑和灼伤,但它在医学上也有基本作用:实际上它通过皮肤诱导合成, 维生素 D 组,对骨骼健康至关重要。到达地球表面的紫外线量远低于在大气层顶部记录的紫外线量,因为臭氧分子、在平流层下部形成一个带(称为臭氧层),屏蔽并反射空间中的大部分辐射。紫外线量也因纬度而异,在赤道和热带地区最高,那里的日照量更大。这种变化导致了各种生物适应性,例如分布在全球不同地区的不同人群的皮肤颜色。例如分布在全球不同地区的不同人群的皮肤颜色。例如分布在全球不同地区的不同人群的皮肤颜色。

Fonte di energia alternativa

到达地球的太阳能量是巨大的(大约是人类同时使用的能量的一万倍),但不是很集中,因此需要从非常大的区域收集能量才能获得大量的能量;此外,很难以可接受的效率将其转化为易于利用的能源,例如电力。为了发电而开发,通常需要高成本的产品(如光伏板),这使得太阳能比其他能源更昂贵。开发能够经济地利用光伏的技术是一个非常活跃的研究领域,目前尚未取得显着成果。相反,该太阳能可以方便地用来产生热量(太阳能热)。三种主要技术是获取太阳的能量: 太阳能热板利用太阳光线加热含有特殊特性的液体,并释放热量,通过热交换器,到蓄水箱中的水。温度一般在100°C以下。聚光太阳能电池板使用一系列具有线性结构的抛物面反射镜将太阳光线聚集在接收管上,在接收管中流动着载热流体(一种能够将从太阳接收到的热量传输到存储和交换系统的流体)或一系列平面镜,将光线集中在塔的末端有一个装满盐的锅炉,盐会因热量而熔化。在这两种情况下,“接收设备”都加热到相对较高的温度(400°C ~ 600°C),可用于纯热和热电目的。光伏面板利用特定半导体元件的特性在受到光辐射(光电效应)刺激时产生电能。

开放的理论问题

尽管它是离地球最近的恒星,并且是科学家无数研究的主题,但关于太阳的许多问题仍未解决,例如为什么太阳大气的温度超过一百万开尔文,而光球层的温度却没有达到 6000 K。目前,天体物理学家感兴趣的是发现调节太阳黑子周期的机制、太阳耀斑和突起的原因、色球层和日冕之间的磁相互作用以及太阳风的原因。

太阳中微子问题

多年来,在地球上探测到的太阳中微子数量一直低于标准太阳模型预测的数量(从三分之一到二分之一);这个反常结果被称为太阳中微子问题。为解决这个问题而提出的理论建议重新考虑太阳的内部温度,因此该温度低于先前被接受的解释中微子流入如此低的原因,或者他们声称中微子可以振荡,也就是说它们当它们跨越日地距离时,无法检测到的 tau 中微子或 μ 子中微子可能会发生变化。八十年代建造了一些中微子探测器,包括萨德伯里中微子天文台和超级神冈,以尽可能准确地测量太阳中微子的通量。结果表明,中微子的静止质量非常小,实际上可以振荡。此外,在 2001 年,萨德伯里中微子天文台能够直接探测到所有三种类型的中微子,发现来自太阳的总中微子发射证实了标准太阳模型。这个比例与 Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein 效应(也称为“物质效应”)的理论一致,它描述了物质中中微子的振荡。因此,问题现在已解决。2001 年,萨德伯里中微子天文台能够直接探测到所有三种类型的中微子,发现来自太阳的总中微子发射证实了标准太阳模型。这个比例与 Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein 效应(也称为“物质效应”)的理论一致,它描述了物质中中微子的振荡。因此,问题现在已解决。2001 年,萨德伯里中微子天文台能够直接探测到所有三种类型的中微子,发现来自太阳的总中微子发射证实了标准太阳模型。这个比例与 Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein 效应(也称为“物质效应”)的理论一致,它描述了物质中中微子的振荡。因此,问题现在已解决。中微子在物质中的振荡。因此,问题现在已解决。中微子在物质中的振荡。因此,问题现在已解决。

Problema del riscaldamento coronale

众所周知,太阳光球层的温度约为 6 000 K。在它之上延伸的是恒星大气,与日冕对应,温度达到 1 000 000 K;日冕的高温表明这种热量的来源不是光球的热传导。加热电晕所需的能量被认为是由对流区中等离子体的湍流运动提供的。已提出两种机制来解释日冕加热:第一种是热波机制,根据该机制,对流区产生声波、引力波和磁动力波,向外传播并在日冕中扩散,产生自己的日冕等离子体能量以热能的形式。另一种理论考虑了磁热:对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放。波是否是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波在日冕中不易分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。另一种理论考虑了磁热:对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放,因此它们是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波不容易在日冕中分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。另一种理论考虑了磁热:对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放,因此它们是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波不容易在日冕中分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放出来。目前尚不清楚波是否是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波在日冕中不易分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放出来。目前尚不清楚波是否是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波在日冕中不易分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放出来。目前尚不清楚这些波是否是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波在日冕中不易分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。对流区的运动不断产生磁能,并通过磁重联以大耀斑或强度较小的类似事件的形式释放出来。目前尚不清楚这些波是否是一种有效的加热机制;已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波不容易在日冕中分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波不容易在日冕中分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。已经发现,所有波在到达日冕之前都会消散或折射,但阿尔文波除外,但阿尔文波不容易在日冕中分散。当前研究的重点集中在变暖的原因和机制上。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。解释日冕变暖的一个可能解决方案是考虑在小范围内影响光球层的连续耀斑,但这仍然是一个开放的研究领域。

Problema del Sole giovane debole

太阳演化的理论模型表明,在 3.8 至 25 亿年前,也就是太古宙期间,太阳只有其当前亮度的 75%。如此微弱的恒星无法将水保持在地球表面的液态,从而使生命的发展成为不可能。然而,地质证据表明,地球在其存在期间一直保持着相对恒定的平均温度,事实上,年轻的地球甚至比今天还要温暖。科学家们一致认为,在遥远的过去,地球大气中的温室气体比今天更丰富,例如二氧化碳、甲烷和/或氨;这些气体保留了更多的热量,以补偿到达地球的少量太阳能。

Sistema planetario

太阳是众多拥有自己行星系统的恒星之一,即太阳系,它由受引力吸引而保持在围绕恒星运行的轨道上的所有天体组成。它们分为:行星、矮行星和小天体。太阳系的行星有八颗;按照与恒星距离增加的顺序:水星、金星、地球、火星、木星、土星(自古以来就已知)、天王星(1781 年发现)和海王星(1846 年发现)。行星根据它们的化学物理特性分为陆地或岩石和气态或木星;前者是固体、致密且不是很大,位于太阳系最内部和最热的部分;后者是气态的,密度不是很大,质量非常大,是系统最外部和最寒冷的区域的典型代表。从 1930 年到 2006 年,共有九颗行星:第九颗是冥王星,恰好在 1930 年被发现。 2006 年,国际天文学联合会决定将冥王星降级为矮行星,小行星谷神星和外海王星厄里斯也属于这一类别.最近引入了一类新的天体,即类冥星,其中包括海王星矮行星;截至 2008 年 9 月,有四个天体属于这一类别:除了前面提到的冥王星和厄里斯,Haumea 和 Makemake;然而,据信矮行星的数量在未来几年会增加。根据定义,迄今为止发现的所有矮行星都在小行星带内。大量物体属于小天体组;其中我们记得小行星,排列在小行星带中:主带在火星和木星之间延伸,由数以百万计的岩石天体组成,其特征是或多或少地变化轨道;在海王星之外还有第二个小行星带,即柯伊伯带,其实际密度未知。更重要的是,在距离恒星 20,000 至 100,000 天文单位之间,是奥尔特云,据信是彗星的起源地。所有这些物体构成了系统的最小部分:实际上,太阳系质量的 99.86% 是由太阳组成的。在太阳系内,一个天体与另一个天体之间的空间并不空旷:尘埃、气体和粒子元素构成了行星际介质。行星,尤其是质量最大的木星,对太阳系的质心施加引力影响,以确保它不与太阳的中心重合,而是取决于相互作用的程度(随着时间的推移而变化),后者更经常落在太阳系之外明星。系统的重心和恒星的中心不重合的事实是恒星质心或其核围绕重心进行的旋转运动的原因,这种运动,几百年后,变化,假设一个方向现在前进现在逆行。系统的重心和恒星的中心不重合的事实是恒星质心或其核围绕重心进行的旋转运动的原因,这种运动,几百年后,变化,假设一个方向现在前进现在逆行。系统的重心和恒星的中心不重合的事实是恒星质心或其核围绕重心进行的旋转运动的原因,这种运动,几百年后,变化,假设一个方向现在前进现在逆行。

Il Sole nella cultura

Etimologia e altri nomi

“太阳”一词源自拉丁语 sol,solis,该词与梵语词 सऊरयअस(sûryas,原为 * svaryas,其词根 svar- 的意思是发光)一起源自印欧语词根:sóh₂wl̥。希腊形容词σείριος (séirios; 原为σϝείριος, swéirios),从同一个词根衍生而来,闪耀;这个形容词,特别是其拟人形式 ὁ Σείριος(ho Séirios,意思是发光的人)是太阳的绰号之一,尤其是在诗歌文学领域。还需要注意的是,夜空中最亮的星星的名字来源于同一个形容词,天狼星(α Canis Majoris),来源于希腊语Ἥλιος(Helios),这是古希腊人通常指定的星星和掌管神的名字。 ἥλιος 一词主要是多立克体的变体 αἔλιος(āèlios,代表古老的 * ayelios),源自印欧语词根 * us- 在 * aus- 中拉长,意思是燃烧、发光。在远东地区“太阳”的意思是由符号日(汉语拼音 rì)赋予的,尽管它也被称为太阳(tài yáng)。在越南语中,这些汉词分别被称为 nhật 和 thái dương,而原始的越南语 mặt trời 字面意思是“天堂的脸”。月亮和太阳与阴和阳有关,分别是阳是太阳,阴是月亮,作为动态的对立面。主要在多立克体的变体 αἔλιος(āèlios,代表古老的 * ayelios)中,它源自印欧语词根 * us- 在 * aus- 中拉长,意思是燃烧、发光。在远东,这个意思是“太阳”由符号日(汉语拼音 rì)给出,尽管它也被称为太阳(tài yáng)。在越南语中,这些汉词分别被称为 nhật 和 thái dương,而原始的越南语 mặt trời 字面意思是“天堂的脸”。月亮和太阳与阴和阳有关,分别是阳是太阳,阴是月亮,作为动态的对立面。主要在多立克体的变体 αἔλιος(āèlios,代表古老的 * ayelios)中,它源自印欧语词根 * us- 在 * aus- 中拉长,意思是燃烧、发光。在远东,这个意思是“太阳”由符号日(汉语拼音 rì)给出,尽管它也被称为太阳(tài yáng)。在越南语中,这些汉词分别被称为 nhật 和 thái dương,而原始的越南语 mặt trời 字面意思是“天堂的脸”。月亮和太阳与阴和阳有关,分别是阳是太阳,阴是月亮,作为动态的对立面。虽然它也被称为太阳(tài yáng)。在越南语中,这些汉词分别被称为 nhật 和 thái dương,而原始的越南语 mặt trời 字面意思是“天堂的脸”。月亮和太阳与阴和阳有关,分别是阳是太阳,阴是月亮,作为动态的对立面。虽然它也被称为太阳(tài yáng)。在越南语中,这些汉词分别被称为 nhật 和 thái dương,而原始的越南语 mặt trời 字面意思是“天堂的脸”。月亮和太阳与阴和阳有关,分别是阳是太阳,阴是月亮,作为动态的对立面。

Nella mitologia e nella religione

在许多古代文化中,从史前时代开始,太阳就被认为是神灵或超自然现象;对太阳的崇拜是许多文明的核心,例如南美洲的印加文明和墨西哥的阿兹特克文明。在埃及宗教中,太阳是最重要的神;法老本人被认为是地球上的神,被认为是太阳之子。最古老的太阳神是瓦杰特、塞赫麦特、哈索尔、努特、巴斯特、蝙蝠和门希特。哈索尔(后来被认定为伊希斯)生养并照顾荷鲁斯(后来被认定为拉)。根据当时的观念,太阳在天空中的运动代表了法老和奥西里斯的灵魂进行的一场战斗。一些地方神祇(Hnum-Ra、Min-Ra、Amon-Ra)对太阳崇拜的同化在第五王朝时期达到顶峰。在第十八王朝期间,法老阿肯那顿试图将传统的埃及多神教转变为伪一神论,称为无神论。包括阿蒙在内的所有神祇都被统治阿肯那顿地区的太阳神阿顿所取代。与其他神灵不同,阿顿没有多种形态:他唯一的雕像是太阳圆盘。这个邪教在引入它的法老死后不久就没有存活下来,很快传统的多神教就被同一个祭司种姓重申了,该种姓以前接受了无神论邪教。在希腊神话中,主要的太阳神是泰坦的儿子埃利奥海波龙和泰亚。神通常被描绘成驾驶着太阳的战车,这是一种由从鼻孔中喷出火焰的马所牵引的战车。战车每天早晨从海洋中升起,拉着太阳划过天空,从东到西,神的两座宫殿所在的地方。最近,埃利奥被同化为阿波罗。对太阳的崇拜也在罗马找到了肥沃的土壤。引入太阳崇拜的第一次尝试是由叙利亚太阳神 El-Gabal 的牧师 Heliogabalus 皇帝进行的。 El 是主要闪族神的名称,而与“山”的概念(与希伯来语 gevul 和阿拉伯语 jebel 相比)相关的 Gabal 是它在主要礼拜场所 Emesa 的体现。该神后来被引入罗马万神殿,并在共和时代被称为 Sol Indiges 的罗马太阳神同化,然后在 2 世纪和 3 世纪被同化为 Sol Invictus。另一个具有神秘性质的重要太阳崇拜,他的主神密特拉教是密特拉教,由驻扎在中东(主要是叙利亚)的军团传入罗马。然而,太阳神教的肯定,Sol Invictus,伴随着奥雷里亚诺,他宣称自己是其最高祭司。 12 月 25 日举行了太阳诞生仪式(婴儿太阳的圣诞节,后来的纳塔利斯·索利斯·因维克蒂 (Dies Natalis Solis Invicti),未征服的太阳的圣诞节)的庆祝活动,特别是在叙利亚和埃及,这个邪教所在的省份举行了庆祝活动。已经扎根了几个世纪。。该仪式规定,已经退休到特殊避难所的庆祝者将在午夜出来,宣布圣母诞生了太阳,太阳被描绘成婴儿的形象。 Sol Invictus 的崇拜一直持续到公元 380 年 2 月 27 日,狄奥多西一世 (Theodosius I) 的帖撒罗尼迦 (Thessalonica) 颁布法令,基督教的出现及其正式化为国教。 321 年 3 月 7 日,君士坦丁一世下令将一周的第七天,即索利斯 (Dies Solis) 成为这一天休息;该法令并未支持任何宗教,但它是一项对每周活动进行监管的行为,后来成为罗马立法机构的一部分。一些基督徒利用帝国法令将犹太安息日的含义转移到 Dies Solis,自贾斯汀时代(2 世纪)以来,它开始采用 Dies Dominica(主日)的名称,这是每周一次的纪念日。根据福音书记载,耶稣复活的基督徒团体发生在安息日之后的第一天(太 28:1;马克 16.1; Lk 24.1;约 20: 1); 383 年 11 月 3 日,在 Theodosius 的授意下,Dies Solis 最终正式更名为 Dies Dominica。在接受基督教信仰后,皇帝于 330 年使 Dies Natalis Solis Invicti 与耶稣出生日期一致,被基督徒认为是玛拉基预言的“正义的太阳”(玛 4:2),使基督徒的庆祝活动首次正式化。一个世纪前,迦太基的主教居普里安写道:“上帝采取了多么伟大的行动,确保在太阳诞生的那一天,基督诞生了!”公元 337 年,教皇朱利叶斯一世将基督教会(今天分为天主教、东正教和科普特教)正式确定了圣诞节的礼仪日期,正如约翰金口在 390 年所报道的那样:“在这一天,12 月 25 日,基督的诞生也被明确地固定在罗马。”

Nella letteratura e nella musica

在文化中,太阳主要用作神话和神秘宗教的参考,而不是在文学领域:与星星不同,事实上,被诗人和作家称为夜间奇迹,文学中的太阳首先被使用作为昼夜交替的参考。然而,在文学、绘画甚至音乐方面,不乏专门针对这位明星的有力参考。意大利文学中提到太阳的最著名、也是最古老的文本之一是在 Cantico di Frate Sole 中,也被称为阿西西的圣弗朗西斯写的生物颂歌,据传说,在他之前两年完成死亡。,发生在 1226 年。颂歌是对上帝的赞美,是一种充满对自然积极愿景的祈祷,因为在创造中反映了造物主的形象。随着 18 世纪和 19 世纪之间的史学科学的诞生以及“诗歌的流行根源”的浪漫理想,该作品被批评和语言学传统所考虑。即使是天文学的优秀鉴赏家但丁·阿利吉耶里(Dante Alighieri),在他的作品中也不乏提及太阳,将其用作天文参考:例如,在《天堂之歌》中,他描述了太阳的光,解释说自从它照亮了炼狱所在的半球,位于地球对面的耶路撒冷城在那一刻沉浸在黑夜中。因此,但丁模仿他的向导比阿特丽斯,停下来观察我们明星的辉煌。即使在童话故事中,偶尔也会使用太阳的形象,但它在各个方面都是一个角色;在最著名的例子中,除了斐德罗的那些,还有生活在 17 世纪的法国作家让·德拉封丹 (Jean de La Fontaine) 所写的寓言,例如《太阳与青蛙》或《太阳与风》。交响乐片段:事实上,在浪漫主义和随后的阶段,作曲家经常采用“自然”主题,目的是将它们翻译成各种乐器的乐谱。最著名的例子之一是路德维希·范·贝多芬 (Ludwig Van Beethoven) 在他的第六交响曲的最后小节中精心策划的日落,这是一部充满无数自然主义参考的作品。另一个著名的例子是理查德施特劳斯的阿尔卑斯交响曲,其中(在编排和交响诗的各个部分的标题中)明确提到了太阳的升起和落下。其他作者在音乐中描述了一天的各个阶段,并参考了太阳升起,包括安东布鲁克纳(在第四交响曲中)和莫德斯特彼得罗维奇穆索尔斯基(在题为秃山之夜的作品中,也被沃尔特迪斯尼用于他著名的幻想曲的结局)一个重要的意大利人引用由著名的 Canzone del sole 的名称给出,由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名,并于 1971 年首次录制在单曲中;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。编排,正如交响诗的各个部分的标题)提到了太阳的升起和落下。其他作者在音乐中描述了一天的各个阶段,并提到了太阳的升起,包括 Anton Bruckner(在第四交响曲中)和 Modest Petrovič Musorgskij(在名为 Una notte sul Monte Calvo 的作品中,也被沃尔特迪斯尼用于他著名的幻想曲的结局)。在 20 世纪音乐中的各种参考资料中,一个由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名并于 1971 年首次录制在单曲中的著名的 Canzone del Sole 的名称给出了重要的意大利参考;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。编排,正如交响诗的各个部分的标题)提到了太阳的升起和落下。其他作者在音乐中描述了一天的各个阶段,并提到了太阳的升起,包括 Anton Bruckner(在第四交响曲中)和 Modest Petrovič Musorgskij(在名为 Una notte sul Monte Calvo 的作品中,也被沃尔特迪斯尼用于他著名的幻想曲的结局)。在 20 世纪音乐中的各种参考资料中,一个由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名并于 1971 年首次录制在单曲中的著名的 Canzone del Sole 的名称给出了重要的意大利参考;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。提到太阳升起,包括安东·布鲁克纳(第四交响曲)和莫德斯特·彼得罗维奇·穆索尔斯基(在题为“秃山之夜”的作品中,沃尔特·迪斯尼也为他著名的幻想曲的结局而拍摄)。在二十世纪的音乐中,一个重要的意大利参考是著名的 Canzone del sole 的名称,由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名,并于 1971 年首次录制成单曲;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。提到太阳升起,包括安东·布鲁克纳(第四交响曲)和莫德斯特·彼得罗维奇·穆索尔斯基(在题为“秃山之夜”的作品中,也被沃尔特·迪斯尼用于他著名的幻想曲的结局)。在二十世纪的音乐中,一个重要的意大利参考是著名的 Canzone del sole 的名称,由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名,并于 1971 年首次录制成单曲;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。著名的 Canzone del Sole 的名称是一个重要的意大利参考,由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名并于 1971 年首次录制在单曲中;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。著名的 Canzone del Sole 的名称是一个重要的意大利参考,由 Lucio Battisti 和 Mogol 签名并于 1971 年首次录制在单曲中;这首曲子也经常由那些学习弹吉他的人演奏,作为练习。

Uso del termine Sol

Sol 是 Sun 的拉丁文形式,意大利语词就是从这个词派生出来的;然而,太阳形式占主导地位的盎格鲁-撒克逊国家的公民也理解太阳这个名字。在科幻小说(如星际迷航)中,太阳这个词经常用在英语中,作为一个通用名称来指定事件叙述的星星.引申开来,太阳系这个词经常被用来定义叙述的行星系统。太阳系这个词也被英语天文学家用来表示火星上一个太阳日的持续时间。地球太阳日约为 24 小时,而火星日或 sol 为 24 小时 39 分 35.244 秒。Sol 也是葡萄牙语、西班牙语、冰岛语、丹麦语、挪威语、瑞典语、加泰罗尼亚语和加利西亚语。秘鲁货币称为nuevo sol(新太阳);在波斯语中,Sol 一词用于表示太阳年。

笔记

参考书目

总称

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特定标题

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其他项目

Wikiquote 包含有关 Sun 的引述 维基词典包含词典 词条 «Sun» 维基学院包含有关 Sun 的资源 Wikimedia Commons 包含有关 Sun 的图像或其他文件

外部链接

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