有强烈的光是什么天文现象？看那为我们带来光和热的太阳

有强烈的光是什么天文现象？看那为我们带来光和热的太阳我们的太阳是由大爆炸遗留下来的元素、垂死恒星形成的元素、超新星产生的元素组成的，这太令人惊奇了。在不到一秒钟的时间里，随着黑洞的形成，各种元素在高温和高压下被挤压在一起，形成了最重的元素。爆炸将这些元素分散在该地区，它们可能有助于新恒星的形成。这些元素从何而来?氢和氦来自大爆炸，在宇宙的早期，第一种元素氢是由基本粒子形成的。压力和温度仍然如此之高，以至于整个宇宙都具有与恒星内核相同的条件。氢聚变成氦，直到宇宙冷却到不再发生这种反应。我们今天在宇宙中看到的氢和氦的比例是在大爆炸后的最初几分钟产生的，其他元素是在其他恒星中产生的，恒星的内核不断地将氢聚变成氦。一旦内核中的氢耗尽，它们就会转而融合越来越重的元素，比如氦、锂、氧。我们在太阳中看到的大多数较重的金属都是在其他恒星生命末期形成的，最重的元素，如金和铀，是在比太阳大很多倍的恒星在超新星爆炸中爆炸时形成的。

从地球上看，太阳就像一个光滑的光球。在伽利略发现太阳黑子之前，天文学家甚至认为它是一个完美无缺的球体。然而，通过改进后的仪器和数个世纪的研究，我们知道太阳与我们太阳系的行星很相似。

除了表面的不完美，太阳还由好几层组成，每一层都有自己的用途。正是太阳的这种结构为这个巨大的引擎提供动力，为行星提供它们所接收到的光和热。在地球上，它为所有生命形式提供了繁荣和生存所需的能量。

成分：

如果你把太阳拆开，把它的各种元素堆起来，你会发现太阳是由氢(74%)和氦(24%)组成的。天文学家认为任何比氦重的东西都是金属，太阳的剩余部分由铁、镍、氧、硅、硫、镁、碳、氖、钙和铬组成。事实上，太阳只有1%的氧，其余的一切都来自最后的1%。

这些元素从何而来?氢和氦来自大爆炸，在宇宙的早期，第一种元素氢是由基本粒子形成的。压力和温度仍然如此之高，以至于整个宇宙都具有与恒星内核相同的条件。

氢聚变成氦，直到宇宙冷却到不再发生这种反应。我们今天在宇宙中看到的氢和氦的比例是在大爆炸后的最初几分钟产生的，其他元素是在其他恒星中产生的，恒星的内核不断地将氢聚变成氦。

一旦内核中的氢耗尽，它们就会转而融合越来越重的元素，比如氦、锂、氧。我们在太阳中看到的大多数较重的金属都是在其他恒星生命末期形成的，最重的元素，如金和铀，是在比太阳大很多倍的恒星在超新星爆炸中爆炸时形成的。

在不到一秒钟的时间里，随着黑洞的形成，各种元素在高温和高压下被挤压在一起，形成了最重的元素。爆炸将这些元素分散在该地区，它们可能有助于新恒星的形成。

我们的太阳是由大爆炸遗留下来的元素、垂死恒星形成的元素、超新星产生的元素组成的，这太令人惊奇了。

结构：

虽然太阳基本上只是一个由氢和氦组成的球，但它实际上分成了不同的层。太阳层的形成是因为温度和压力会随着向太阳中心移动而增加，氢和氦在变化的条件下表现不同。

核心：让我们从太阳最内层，即太阳的核心开始。这是太阳的中心，那里的温度和压力非常高，可以发生聚变，太阳把氢和氦原子结合起来，这个反应释放出我们在地球上看到的光和热。内核的密度是水密度的150倍，温度达到1360万开尔文。

天文学家认为，太阳的核心从中心向外延伸到大约0.2太阳半径。在这个区域内，温度和压力是如此之高，以至于氢原子被撕裂成独立的质子、中子和电子。有了这些自由漂浮的粒子，太阳就能把它们重新组成氦原子。

这个反应是放热的，这意味着这个反应每秒释放出大量的热量——3.89×〖10〗^33尔格（即3.89×〖10〗^26焦耳）的能量，所有这些来自太阳核心的能量的光压阻止了它向内坍缩。

辐射层：太阳的辐射层从太阳核心的边缘(0.2太阳半径)开始，一直延伸到约0.7半径。在辐射层内，太阳物质的温度和密度足够高，以至于热辐射能穿过太阳将核心的热量向外转移。

太阳的核心是核聚变反应发生的地方——质子融合在一起形成氦原子。这个反应产生大量的伽马射线，这些能量光子被辐射层中的各种粒子发射、吸收，然后再发射。

光子所经过的路径被称为“随机游动”，它们不是沿着笔直的光束行进，而是沿着曲折的方向行进，最终到达太阳表面。事实上，一个光子需要20万年以上才能穿过太阳的辐射层。

图解：太阳内部辐射带与对流带的对比图

当光子从一个粒子转移到另一个粒子时，它们会失去能量，这是一件好事，因为我们不希望只有伽马射线从太阳中射出。一旦这些光子到达太空，它们只需8分钟就能到达地球。

大多数恒星都有辐射层，但它们的大小取决于恒星的大小，小恒星有更小的辐射层，而对流层将占据恒星内部更大的部分。最小的恒星可能根本没有辐射层，对流层一直延伸到核心。最大的恒星也许会有相反的情况，辐射区会一直延伸到表面。

对流层：在辐射区外是另一层，称为对流层，在那里太阳内部的热量由热气柱携带。大多数恒星都有对流层，以太阳为例，它从太阳半径的70%左右开始，到达外表面(光球层)。

恒星内部深处的气体被加热，然后上升，就像熔岩灯中的蜡球，当气体到达表面时，它会失去一部分热量，冷却下来，然后下沉到中心去吸收更多的热量，另一个相似的例子是炉子上的一壶开水。

太阳表面看起来是颗粒状的，这些颗粒是将热量带到表面的热气柱，它们的直径可以超过1000公里，通常在消散前能持续8到20分钟。天文学家认为，低质量恒星，如红矮星，有一个对流层一直延伸到核心，与太阳不同，它们根本没有辐射层。

光球层:我们从地球上看到的太阳层叫做光球层，在光球层之下，太阳对可见光变得不透明，天文学家不得不使用其他方法来探测它的内部。光球的温度大约是6000开尔文，发出我们看到的黄白色光。

在光球层之上是太阳的大气层，也许其中最引人注目的是日冕，它在日全食时是可见的。

图解：图中显示了太阳各层的模型以及每一层的大致里程范围（图片来源:NASA）

图表：

下面是一个关于太阳的表，最初是NASA为了教育目的而开发的。

可见光，红外线和紫外线——我们看到的来自太阳的光是可见光，但是如果你闭上眼睛只去感受温暖，那就是红外线，或者红外辐射，能够让你晒伤的光是紫外线(UV)辐射。太阳同时产生所有这些波长。

光球6000 K ——光球是太阳的表面，在这个区域，来自内部的光最终到达太空，这里的温度是6000 K，也就是5700摄氏度。

图解：太阳的有效温度或黑体温度（5777K）是一个相同大小的黑体，在产生完全辐射的功率时所对应的温度。

射电辐射——除了可见光、红外线和紫外线，太阳也会发出射电辐射，这可以通过射电望远镜探测到。这些辐射的上升和下降取决于太阳表面太阳黑子的数量。

冕洞——日冕较冷、较暗、等离子体密度较低的太阳区域。

2100000度——太阳辐射层的温度。

对流层/湍动对流——这是太阳核心热量通过对流传递的区域，热的等离子体柱以柱的形式上升到表面，释放它们的热量，然后回落到表面再次升温。

冕环——这是太阳大气中的等离子体环，它遵循磁通量线，它们看起来像大拱门，从太阳表面一直延伸数十万公里。

图解：日全食，于短暂的全食阶段可以用肉眼看见太阳的日冕。

核心——太阳的核心，那里的温度和压力高到足以发生核聚变反应，所有来自太阳的能量都起源于核心。

14500000 K——太阳核心的温度。

辐射层——太阳的能量只能通过辐射传递的区域，一个光子需要20万年才能从核心穿过辐射层，到达表面并进入太空。

中微子——中微子几乎是没有质量的粒子，作为聚变反应的一部分从太阳中喷发出来。每秒有数以百万计的中微子穿过你的身体，但它们不会相互作用，所以你感觉不到它们。

色球耀斑——太阳的磁场会扭曲，然后突然变成另一种形态，当这种情况发生时，可能会有强大的X射线耀斑从太阳表面发射出来。

图解：这张影像是使用日出卫星的光学望远镜在2007年1月12日拍摄的，显示出因为磁场极性的不同自然的等离子体连接成纤维的区域。

磁场环——太阳的磁场延伸到它的表面以上，它可以被看到是因为大气中的热等离子体沿着磁场线运动。

黑子——太阳黑子，这些是太阳表面上被磁场线穿透的区域，它们的温度比周围的区域要相对低一点。

日珥——在太阳表面上延伸的明亮特征，通常呈环状。

高能粒子——可能有高能粒子从太阳表面爆炸产生太阳风，在太阳风暴中，高能质子可以被加速到接近光速。

X射线——除了我们能看到的波长，还有来自太阳的不可见的X射线，尤其是在耀斑期间。地球的大气层能保护我们免受这种辐射。

亮点和短暂的磁区——由于温度的变化，太阳表面有许多亮点和暗点，温度随磁场的不断变化而变化。

是的，太阳就像一个洋葱，剥开一层你就会发现更多。但在本例中，每个层负责一个不同的功能，他们所带来的是一个巨大的熔炉和光源，使我们地球上的生物拥有温暖和光明!

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. universetoday- Tycho

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