太阳的结构
太阳的结构
照亮我们星球的光是在太阳深处产生的,大约需要几十万年甚至几百万年的时间才能穿过太阳的各层!
太阳的结构:核心核反应区,辐射区,对流区以及太阳大气的光球层,色球层和日冕。
核心核反应区
这是太阳最里面的部分。在这里重力极大地挤压了太阳,以至于氢压缩在一起形成氦并通过核聚变释放能量。来自太阳和到达地球的所有能量都是从核心开始的。核心的密度约为水的150倍,炽热的温度约为1500万摄氏度。
辐射区
这是超密度核心上方的太阳层。密度逐渐降低,远离核心。核中核聚变产生的光在称为辐射区的壳中传播。该层不如核反应区那么稠密,但它仍然如此密集,以至于来自芯层的光反弹大约需要几十万年才能穿过辐射区。
对流区
这是辐射区上方的太阳层。当辐射区的密度变低时,来自核心能量以光的形式转化为热。就像沸腾的锅中的气泡一样,来自辐射区边缘的热量会上升,直到冷却到足以降下来为止。这种加热的物质先上升后冷却的模式发生在称为对流圈的大气泡中。
太阳大气
光球
到达对流区顶部的材料通过发光来冷却。太阳的这一区域是太阳对我们可见的第一部分,我们称其为光球。这是我们从太阳看到的光的起源。如果我们可以直接看太阳,我们将看到光球。即使该层不是固体,我们也将太阳的这一部分称为表面,这也是太阳大气起始的地方。它的温度约为5800开尔文。
我们注意到,与您正在阅读本文的房间中的空气相比,太阳的大气层不是很稠密。在光球的一个典型点,压力小于海平面上地球气压的10%,密度约为海平面上地球大气密度的千分之一。
色球
光球上方是一层约2000公里厚的大气层,称为色球层。当您移至色球层顶部温度会升高,约20,000摄氏度 。色球层不再像光球层那样是白光,而是在可见光下大部分是红光。可以将其视为在日全食期间的红色闪烁。
太阳的日冕比可见表面的温度高500倍!!为什么?
日冕
太阳大气的最高部分称为日冕。日冕始于太阳光球上方约10,000公里。
与地球大气层不同,当您离开太阳表面时,太阳大气层会继续变热。为什么会发生这种情况,这是20世纪和21世纪天文学和太阳物理学的最大问题之一。
在距太阳表面20,000-25,000公里处,日冕的平均温度为1-2百万摄氏度(1,800,032至3,600,032华氏度)。但是密度非常低,比水的密度低约十亿倍。
太阳的各层。图片来源:NASA GSFC / Mary Pat Hrybyk-Keith
光子是由在太阳最内层(称为核)中经受核聚变的原子形成的。然后,光流过太阳内部数百万年,像沸腾的锅中的水一样缓慢冒泡。
最终它冲破了称为光球的太阳表面,并上升到太阳大气中。一旦进入大气层(由色球层和日冕组成),光就会射出。
太阳由该图中看到的五个不同层组成。美国宇航局的戈达德太空飞行中心
潜流区将核心与太阳的外壳即光球分隔。美国宇航局的戈达德太空飞行中心
色球层和日冕分别构成了太阳的低层和高层大气。美国宇航局的戈达德太空飞行中心
图1.地球和太阳:地球与太阳按比例显示,巨大的热气流从太阳表面喷出。
图2.太阳光球和太阳黑子:这张照片显示了光球-太阳的可见表面。还显示了一组黑子的放大图像。为了比较,显示了地球的大小。太阳黑子看起来比周围环境凉爽,因此显得较暗。大太阳黑子中心的特征温度约为3800 K,而光球的温度约为5800K。