太陽的天文科學小知識有哪些
沒有太陽，地球上就不會有生命。那么大家對太陽了解多少呢?下面為您精心推薦了太陽的天文科學小知識，希望對您有所幫助。
太陽的天文小知識
1.太陽只是銀河系2000億星球中的一員。
2.太陽擁有巨大的能量。地球每年都要從太陽吸收940億兆瓦能量，相當于美國全年總耗能的4萬倍。
3.太陽的質量正在以每秒500萬噸的速度減少。
4.太陽的溫度很高，其核心區域的溫度超過了1400萬K。
5.太陽是一個非常古老的星球。其內部中心區域產生的能量要經過5000萬年才能到達太陽表面。即使太陽現在就停止產生能量，那么在未來的5000萬年間，地球始終能感受到太陽的巨大能量。
6.太陽體型巨大，其直徑相當于地球直徑的109倍。
7.更形象點，如果把太陽比作游泳池里面的大型充氣球的話，那么木星就是個高爾夫球了，而地球就只是一顆小豌豆了。
8.太陽不是由固體組成的。和地球不同的是，太陽是由氣體組成的，其表面沒有任何固態物質。
9.太陽和地球相距遙遠，就算以光速穿行也要8分鐘30秒才能到達。
10.太陽的逃逸速度約為383英里/秒。
11.太陽距離冥王星的距離非常遠，以光速穿行也要5個半小時。
12.太陽的自轉周期為25.38天。
太陽的概況
地球圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的，每年7月離太陽最遠(稱為遠日點)，每年1月最近(稱為近日點)，平均距離是1億4960萬公里(天文學上稱這個距離為1天文單位)。以平均距離算，光從太陽到地球大約需要經過8分19秒。太陽光中的能量通過光合作用等方式支持著地球上所有生物的生長，也支配了地球的氣候和天氣。人類從史前時代就一直認為太陽對地球有巨大影響，有許多文化將太陽當成神來崇拜。 對太陽的正確科學認識進展得很慢，直到19世紀初期，杰出的科學家才對太陽的物質組成和能量來源有了一點認識。人類對太陽的理解一直在不斷進展中，還有大量有關太陽活動機制方面的未解之謎等待著人們來破解。
太陽圓面在天空的角直徑為32角分，與從地球所見的月球的角直徑很接近，是一個奇妙的巧合(太陽直徑約為月球的400倍而離我們的距離恰是地月距離的400倍)，使日食看起來特別壯觀。由于太陽比其他恒星離我們近得多，其視星等達到-26.8，成為地球上看到最明亮的天體。太陽每25.4天自轉一周(隨緯度有所差異，赤道快，極點慢些，約30.2天)，每2.5億年繞銀河系中心公轉一周。太陽因自轉而呈輕微扁平狀，與完美球形相差0.001%，相當于赤道半徑與極半徑相差6km(地球這一差值為21km，月球為9km，木星9000km，土星5500km)。差異雖然很小，但測量這一扁平性卻很重要，因為任何稍大一點的扁平程度(哪怕是0.005%)將改變太陽引力對水星軌道的影響，而使根據水星近日點進動對廣義相對論所做的檢驗成為不可信。
在其存在的最后階段，太陽中的氦將轉變成重元素，太陽的體積也將開始不斷膨脹，直至將地球吞沒。在經過一億年的紅巨星階段后，太陽將突然坍縮成一顆白矮星--所有恒星存在的最后階段。再經歷幾萬億年，它將最終完全冷卻,然后慢慢地消失在黑暗里。太陽是距離地球最近的恒星，是太陽系的中心天體。體積是地球的130萬倍。在銀河系內一千多億顆恒星中，太陽只是普通的一員，它位于銀河系的對稱平面附近，距離銀河系中心約26000光年，在銀道面以北約26光年, 它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉，另一方面又相對于周圍恒星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。其中心區不停地進行熱核反應，所產生的能量以輻射方式向宇宙空間發射。
自轉
太陽地球自轉不能以云層或海洋為依據，太陽自轉也不能看表面，但人們無法知道其內部情況，所以無法知道太陽自轉數據。人們只看到太陽是流體星球，其它都是推測。
公轉
太陽繞銀河系中心公轉。銀河系中心可能有巨大黑洞,但它周圍布滿了恒星,所以看上去象“銀盤”。這些恒星都繞“銀核”公轉。與地球公轉不同，這些恒星公轉每繞一周離“銀核”會更近。
太陽的構造
構造概述
組成太陽的物質大多是些普通的氣體，其中氫約占71.3%、 氦約占27%， 其它元素占2%。太陽從中心向外可分為核反應區、輻射區和對流區、太陽大氣。太陽的大氣層，像地球的大氣層一樣，可按不同的高度和不同的性質分成各個圈層，即從內向外分為光球、色球和日冕三層。我們平常看到的太陽表面，是太陽大氣的最底層，溫度約是6000開。它是不透明的，因此我們不能直接看見太陽內部的結構。但是，天文學家根據物理理論和對太陽表面各種現象的研究，建立了太陽內部結構和物理狀態的的模型。
內部構造
太陽的內部主要可以分為三層：核心區、輻射層和對流層。太陽的核心區域半徑是太陽半徑的1/4，約為整個太陽質量的一半以上。太陽核心的溫度極高，達到1500萬℃，壓力也極大，使得由氫聚變為氦的熱核反應得以發生，從而釋放出極大的能量。這些能量再通過輻射層和對流層中物質的傳遞，才得以傳送到達太陽光球的底部，并通過光球向外輻射出去。太陽中心區的物質密度非常高。每立方厘米可達160克。太陽在自身強大重力吸引下，太陽中心區處于高密度、高溫和高壓狀態。是太陽巨大能量的發源地。 太陽中心區產生的能量的傳遞主要靠輻射形式。太陽中心區之外就是輻射層，輻射層的范圍是從熱核中心區頂部的0.25個太陽半徑向外到0.71個太陽半徑，這里的溫度、密度和壓力都是從內向外遞減。從體積來說，輻射層占整個太陽體積的絕大部分。 太陽內部能量向外傳播除輻射，還有對流過程。即從太陽0.71個太陽半徑向外到達太陽大氣層的底部，這一區間叫對流層。這一層氣體性質變化很大，很不穩定，形成明顯的上下對流運動。這是太陽內部結構的最外層。
太陽光球
太陽光球就是我們平常所看到的太陽圓面，通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑。光球層位于對流層之外，屬太陽大氣層中的最低層或最里層。光球的表面是氣態的，其平均密度只有水的幾億分之一，但由于它的厚度達500千米，所以光球是不透明的。光球層的大氣中存在著激烈的活動，用望遠鏡可以看到光球表面有許多密密麻麻的斑點狀結構，很象一顆顆米粒，稱之為米粒組織。它們極不穩定，一般持續時間僅為5-10分鐘，其溫度要比光球的平均溫度高出300-400℃。截止到2013年認為這種米粒組織是光球下面氣體的劇烈對流造成的現象。光球表面另一種著名的活動現象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦，大多呈現近橢圓形，在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑，但實際上它們的溫度高達4000℃左右，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子便可以發出相當于滿月的光芒。日面上黑子出現的情況不斷變化，這種變化反映了太陽輻射能量的變化。太陽黑子的變化存在復雜的周期現象，平均活動周期為11.2年。
太陽色球
緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層，平時不易被觀測到，過去這一區域只是在日全食時才能被看到。當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發現日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球。色球層厚約8000千米，它的化學組成與光球基本上相同，但色球層內的物質密度和壓力要比光球低得多。日常生活中，離熱源越遠處溫度越低，而太陽大氣的情況卻截然相反，光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃，到了色球頂部溫度竟高達幾萬度，再往上，到了日冕區溫度陡然升至上百萬度。人們對這種反常增溫現象感到疑惑不解，至今也沒有找到確切的原因。
在色球上人們還能夠看到許多騰起的火焰，這就是天文上所謂的“日珥”。日珥是迅速變化著的活動現象，一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘。同時，日珥的形狀也可說是千姿百態，有的如浮云煙霧，有的似飛瀑噴泉，有的好似一彎拱橋，也有的酷似團團草叢，真是不勝枚舉。天文學家根據形態變化規模的大小和變化速度的快慢將日珥分成寧靜日珥、活動日珥和爆發日珥三大類。最為壯觀的要屬爆發日珥，本來寧靜或活動的日珥，有時會突然“怒火沖天”，把氣體物質拼命往上拋射，然后回轉著返回太陽表面，形成一個環狀，所以又稱環狀日珥。
太陽日冕
日冕是太陽大氣的最外層。日冕中的物質也是等離子體，它的密度比色球層更低，而2010年10月在不同黑子上方看見的日冕構造它的溫度反比色球層高，可達上百萬攝氏度。在日全食時在日面周圍看到放射狀的非常明亮的銀白色光芒即是日冕。 日冕的范圍在色球之上，一直延伸到好幾個太陽半徑的地方。日冕還會有向外膨脹運動，并使得冷電離氣體粒子連續地從太陽向外流出而形成太陽風。
日冕： 日冕的范圍在色球之上，一直延伸到好幾個太陽半徑的地方。日冕里的物質更加稀薄，它還會有向外膨脹運動，并使得熱電離氣體粒子連續地從太陽向外流出而形成太陽風。太陽黑子：通過一般光學望遠鏡觀測太陽，觀測到的是光球層(太陽大氣層的最里層)的活動。在光球上經常可以看到許多黑色斑點，叫太陽黑子。太陽黑子在日面上的大小、多少、位置和形態等，每日都不一樣。太陽黑子是光球層物質劇烈運動形成的局部強磁場區域，是光球層活動的重要標志。長期觀測太陽黑子就會發現，有的年份黑子多，有的年份黑子少，有時甚至幾天，幾十天日面上都沒有黑子。
天文學家們早已注意到，太陽黑子從最多(或最少)的年份到下一次最多(或最少)的年份，大約相隔11年。也就是說，太陽黑子有平均11的活動周期，這也是整個太陽的活動周期。天文學家把太陽黑了最多的年份稱為“太陽活動峰年”，把太陽黑子最少的年份稱為“太陽活動寧靜年”。
太陽質量體積
太陽是一個巨大而熾熱的氣體星球。知道了日地距離，再從地球上測得太陽圓面的視角直徑，從簡單的三角關系就可以求出太陽的半徑為69.6萬千米，是地球半徑的109倍。由此可以算出太陽的體積為地球的130萬倍。
天文學家根據開普勒行星運動的第三定律，利用地球的質量和它環繞太陽運轉的軌道半徑及周期，還可以推算出太陽的質量為1.989×10千克，這個質量是地球的33萬倍。并且集中了太陽系99.86%的質量。但是，即使這樣一個龐然大物，在茫茫宇宙之中，卻也不過只是一顆質量中等的普通恒星而已。
由太陽的體積和質量，可以計算出太陽平均密度為1.409克/厘米3，約為地球平均密度的0.26倍。太陽表面的重力加速度等于273.9810米/秒2，約為地球表面重力加速度的28倍，如果一個人站在太陽表面，那么他的體重將會是在地球上的20倍[3]。太陽表面的逃逸速度約617.7公里/秒，任何一個中性粒子的速度必須大于這個值，才能脫離太陽的吸引力而跑到宇宙空間中去。
旋轉
公轉
太陽繞銀河系中心公轉，繞銀河系中心公轉周期約2.5×10年。銀河系中心可能有巨大黑洞，但它周圍布滿了恒星，所以看上去象“銀盤”。這些恒星都繞“銀核”公轉。與地球公轉不同，這些恒星公轉每繞一周離“銀核”會更近。
自轉
太陽和其它天體一樣，也在圍繞自己的軸心自西向東自轉，但觀測和研究表明，太陽表面不同的緯度處，自轉速度不一樣。在赤道處，太陽自轉一周需要25.4天，而在緯度40處需要27.2天，到了兩極地區，自轉一周則需要35天左右。這種自轉方式被稱為“較差自轉”。
太陽圈
太陽圈，從大約20太陽半徑（0.1天文單位）到太陽系的邊緣，這一大片環繞著太陽的空間充滿了伴隨太陽風離開太陽的等離子體。他的內側邊界是太陽風成為超阿耳芬波的那層位置-流體的速度超過阿耳芬波。因為訊息只能以阿耳芬波的速度傳遞，所以在這個界限之外的湍流和動力學的力量不再能影響到內部的日冕形狀。太陽風源源不斷的進入太陽圈之中并向外吹拂，使得太陽的磁場形成螺旋的形狀，直到在距離太陽超過50天文單位之外撞擊到日鞘為止。
在2004年12月，旅行者1號探測器已穿越過被認為是日鞘部分的激波前緣。兩艘航海家太空船在穿越邊界時都偵測與記錄到能量超過一般微粒的高能粒子。
太陽光
陽光是地球能量的主要來源。太陽常數是在距離太陽1天文單位的位置（也就是在或接近地球），直接暴露在陽光下的每單位面積接收到的能量，其值約相當于1,368W/m3（瓦每平方米）。經過大氣層的吸收后，抵達地球表面的陽光已經衰減——在大氣清澈且太陽接近天頂的條件下也只有約1,000W/m3。
有許多種天然的合成過程可以利用太陽能-光合作用是植物以化學的方式從陽光中擷取能量（氧的釋出和碳化合物的減少），直接加熱或使用太陽電池轉換成電的儀器被使用在太陽能發電的設備上，或進行其他的工作；有時也會使用集光式太陽能（也就是凝聚陽光）。儲存在原油和其它化石燃料中的能量是來自遙遠的過去經由光合作用轉換的太陽能。
對流層
太陽的外層，從它的表面向下至大約200,000公里（或是70%的太陽半徑），太陽的等離子體已經不夠稠密或不夠熱不再能經由傳導作用有效的將內部的熱向外傳送；換言之，它已經不夠透明了。結果是，當熱柱攜帶熱物質前往表面（光球）產生了熱對流。一旦這些物質在表面變冷，它會向下切入對流帶的底部，再從輻射帶的頂部獲得更多的熱量在可見的太陽表面，溫度已經降至5700K，而且密度也只有0.2公克/立方米（大約是海平面密度的六千分之一）。
在對流帶的熱柱形成在太陽表面上非常重要的，像是米粒組織和超米粒組織。在對流帶的湍流會在太陽內部的外圍部分造成“小尺度”的發電機，這會在太陽表面的各處產生磁南極和磁北極。太陽的熱柱是貝納得穴流因此往往像六角型的棱鏡。
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