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簡介
太陽
太陽是銀河系的壹顆普通恒星。與地球平均距離14960萬千米,直徑139萬千米,平均密度1.409克/,質量1.989×10^33克,表面溫度5770開,中心溫度1500萬開。由裏向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。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。其中二十二億分之壹的能量輻射到地球,成為地球上光和熱的主要來源。恒星也有自己的生命史,它們從誕生、成長到衰老,最終走向死亡。它們大小不同,色彩各異,演化的歷程也不盡相同。恒星與生命的聯系不僅表現在它提供了光和熱。實際上構成行星和生命物質的重原子就是在某些恒星生命結束時發生的爆發過程中創造出來的。
太陽的年齡約為46億年,它還可以繼續燃燒約50億年。在其存在的最後階段,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。在經過壹億年的紅巨星階段後,太陽將突然坍縮成壹顆白矮星--所有恒星存在的最後階段。再經歷幾萬億年,它將最終完全冷卻,然後慢慢地消失在黑暗裏。
物理參數
太陽風
半徑: 696295 千米.
質量: 1.989×1030 千克
溫度:5800 ℃ (表面) 1560萬℃ (核心)
總輻射功率:3.83×1026 焦耳/秒
平均密度: 1.409 克/立方厘米
日地平均距離: 1億5千萬千米
年齡: 約50億年
到達地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量。在地球位於日地平均距離處時,地球大氣上界垂直於太陽光線的單位面積在單位時間內所受到的太陽輻射的全譜總能量,稱為太陽常數。太陽常數的常用單位為瓦/米2。因觀測方法和技術不同,得到的太陽常數值不同。世界氣象組織 (WMO)1981年公布的太陽常數值是1368瓦/米2。地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15~4.0微米之間。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(波長0.4~0.76微米),7%在紫外光譜區(波長0.76微米),最大能量在波長 0.475微米處。由於太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長(約3~120微米)小得多,所以通常又稱太陽輻射為短波輻射,稱地面和大氣輻射為
長波輻射。太陽活動和日地距離的變化等會引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化。
太陽黑子
太陽(Sun)是壹顆普通的恒星,目前在赫-羅圖上度過了主序生涯的壹半左右。它是壹個質量為1989.1億億億噸(約為地球質量的33萬倍)、直徑139.2萬km(約為地球直徑的109倍)的熱氣體(嚴格說是等離子體)球。其平均密度為水的1.4倍,但這壹平均密度隱含著很寬的密度範圍,從超高密的核心到稀薄的外層。
作為壹顆恒星太陽,其總體外觀性質是,光度為383億億億瓦,絕對星等為4.8,他是壹顆黃色G2型矮星,有效溫度等於開氏5800度。太陽與在軌道上繞它公轉的地球的平均距離為149597870km(499.005光秒或1天文單位)。按質量計,它的物質構成是71%的氫、26%的氦和少量重元素。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,是壹個奇妙的巧合(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。由於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天自轉壹周(平均周期;赤道比高緯度自轉得快),每2億年繞銀河系中心公轉壹周。太陽因自轉而呈輕微扁平狀,與完美球形相差0.001%,相當於赤道半徑與極半徑相差6km(地球這壹差值為21km,月球為9km,木星9000km,土星5500km)。差異雖然很小,但測量這壹扁平性卻很重要,因為任何稍大壹點的扁平程度(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。
結構組成氫約占71%,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、對流層和大氣層。由於太陽外層氣體的透明度極差,人類能夠直接觀測到的是太陽大氣層,從內向外分為光球、色球和日冕3層。
光球層: 光球表面另壹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,壹個大黑子便可以發出相當於滿月的光芒。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。
色球層: 緊貼光球以上的壹層大氣稱為色球層,平時不易被觀測到,過去這壹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壹瞬間,人們能發現日輪邊緣上有壹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。
日珥: 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,壹次完整的日珥過程壹般為幾十分鐘。同時,日珥的形狀也可說是千姿百態,有的如浮雲煙霧,有的似飛瀑噴泉,有的好似壹彎拱橋,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,然後回轉著返回太陽表面,形成壹個環狀,所以又稱環狀日珥。
日冕: 日冕的範圍在色球之上,壹直延伸到好幾個太陽半徑的地方。日冕裏的物質更加稀薄,它還會有向外膨脹運動,並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:通過壹般光學望遠鏡觀測太陽,觀測到的是光球層(太陽大氣層的最裏層)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,每日都不壹樣。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誌。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。天文學家們早已註意到,太陽黑子從最多(或最少)的年份到下壹次最多(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”。
太陽的衛星
衛星是指圍繞行星所運行的天體。衛星分為天然衛星和人造衛星,其中,木星的天然衛星最多。在太陽系裏,除水星和金星以外,其他行星都有天然衛星。行星的氣體和塵埃會碰撞、合並。沒有組成行星的天體除了天然衛星,還有小行星、彗星等。
火星的兩顆衛星是霍爾在海軍天文臺發現的。以往的觀測沒能發現它們是因為這兩顆衛星異常得渺小。霍爾把外層的衛星叫做火衛二,內層的叫做火衛壹。
木星是太陽系衛星較多的壹顆行星,木星的衛星是按照發現的先後順序編號的。1610年,伽利略用自制的天文望遠鏡觀測到4顆衛星。天文家門為了紀念伽利略的這壹重大發現,將這4顆衛星命名為伽利略衛星。這4顆衛星由內到外依次是依奧,歐羅拔,嘉裏美,卡利斯托。它們分別被簡稱為木衛壹,木衛二,木衛三,木衛四,它們的表面特征很不壹樣。木衛壹是至今在太陽系所觀測到的火山活動最為頻繁的激烈的天體,這壹發現給天文學家們對太陽系天體研究提供了新的啟示。木衛二體積比月球小,但密度和月球差不多。木衛三是木星最大的壹顆衛星。木衛四的表面布滿了密密麻麻的損石坑。
木星的衛星形態各種各樣、五花八門。最著名的土衛六上有大氣,是目前發現的太陽系衛星中,唯壹存在大氣的天體。土星是太陽系衛星最多的壹顆行星,周圍有很多大大小小的衛星圍繞著它旋轉,就像壹個家族。目前為止,壹***發現了23顆。
天王星與太陽系中的其他天體不同,天王星的衛星並不是以古代神話中的人物而命名的,而是用莎士比亞和羅馬教皇作品中人物的名字命名的。天王星也有很多衛星,其中有直徑470公裏的很大的衛星。
海王星是環繞太陽運行的壹顆淡藍色的行星,是典型的氣體行星。海王星有8顆衛星。以前認為海王星只有2顆衛星,即海衛壹和海衛二。通過探測發現了6顆較小的衛星,從而海王星的衛星達到了8顆。
衛星查龍的大小,占冥王星的壹半以上。冥王星與衛星查龍之間的距離僅有2萬公裏。冥王星的公轉周期和衛星查龍的公轉周期是壹樣的。
太陽的傳說
太陽的傳說
希臘太陽神話
太陽神阿波羅是天神宙斯和女神勒托(Leto)所生之子。神後赫拉(Hera)由於妒忌宙斯和勒托的相愛,殘酷地迫害勒托,致使她四處流浪。後來總算有壹個浮島德羅斯收留了勒托,她在島上艱難地生下了日神和月神。於是赫拉就派巨蟒皮托前去殺害勒托母子,但沒有成功。後來,勒托母子交了好運,赫拉不再與他們為敵,他們又回到眾神行列之中。阿波羅為替母報仇,就用他那百發百中的神箭射死了給人類帶來無限災難的巨蟒皮托,為民除了害。阿波羅在殺死巨蟒後十分得意,在遇見小愛神厄洛斯(Eros)時譏諷他的小箭沒有威力,於是厄洛斯就用壹枝燃著戀愛火焰的箭射中了阿波羅,而用壹枝能驅散愛情火花的箭射中了仙女達佛涅(Daphne),要令他們痛苦。達佛涅為了擺脫阿波羅的追求,就讓父親把自己變成了月桂樹,不料阿波羅仍對她癡情不已,這令達佛涅十分感動。而從那以後,阿波羅就把月桂作為飾物,桂冠成了勝利與榮譽的象征。每天黎明,太陽神阿波羅都會登上太陽金車,拉著韁繩,高舉神鞭,巡視大地,給人類送來光明和溫暖。所以,人們把太陽看作是光明和生命的象征。
北歐太陽神話
弗蕾 豐僥、興旺、愛情、和平之神,美麗的仙國阿爾弗海姆的國王。壹說他與巴爾德爾同為光明之神,或稱太陽神。他屬下的小精靈在全世界施言行善。他常騎壹只長著金黃色鬃毛的野豬出外巡視。人人都享受著他恩賜的和平與幸福。他有壹把寶劍,光芒四射,能騰雲駕霧。他還有壹只袖珍魔船,必要時可運載所有的神和他們的武器。
中國太陽神話
後羿射日
相傳上古時期,夏代有窮國的國王是壹個名叫後羿的英俊男子。那後羿不僅長得瀟灑,而且文武雙全,天文、地理無所不知,謀略、武藝無所不精,尤其還射得壹手好箭。有窮國在後羿的英明治理下,蒸蒸日上,威震四方。人們豐衣足食,安居樂業,日出而作,日落而息,呈現壹派豐盛祥和的景象。
後羿每天處理完國事後,就帶上心愛的弓箭(聽說此箭乃神靈所賜),到射箭場進行練習,日復壹日,年復壹年,從未間斷。他的箭術已到出神入化、無人能比的地步。
日子在和平、美滿中壹天天過去,有窮國日趨繁榮。就在人們沈浸在幸福、滿足之中時,突然,禍從天降。
那是仲夏的壹天,那天早晨和往日並無不同,可到了日出時候,東方壹下子升出來十個太陽。人們看著眼前的壹切,目瞪口呆。大家清楚,天上掛著十個太陽意味著什麽。立時,哭喊著、祈禱聲壹片。人們用盡各種辦法祈求上天開恩,收回多出的九顆太陽,但壹切無濟於事。壹天又壹天,田裏的莊稼漸漸枯萎,河裏的水慢慢幹涸,老弱病殘者壹個接壹個地倒下……後羿看著眼前的壹切,心如刀絞,可是無計可施。他愁腸欲斷,焦慮萬分,人日漸憔憔。壹天,困倦不已的他剛搭上眼,忽夢見壹白胡老人,老人指點他,將九個箭靶做成太陽形狀,每天對準靶心,練上七七四十九天後,便可射落天上的太陽,並囑咐他,此事不可外揚,只有到了第五十天才可讓人知道。後羿睜開眼,驚喜不已,立刻動手做箭靶,箭靶做好後,便帶上箭躲到深山裏,沒日沒夜地練起來。到了第五十天,國王要射日的消息傳出後,在死亡線上掙紮的人們精神頓時振奮起來,仿佛看到了生的希望。人們唯恐後羿的箭射不落太陽,男女老幼頂著火壹般的烈日,用最短的時間,搭起壹座數米高的樓臺,並擡來戰鼓,為後羿吶喊助威。後羿在震耳欲聾的鼓聲裏,壹步步登上樓臺,在他身後,是無數雙渴求、期盼的眼睛,在他周圍,是痛苦呻吟的土地,在他頭頂,是熾熱、張狂的太陽。他告訴自己只能成功,不許失敗。盡管知道走的是壹條不歸路,但為了救出受苦受難的民眾,他無怨無悔。
終於到達樓頂了,後羿回首最後壹次看了看他的臣民,他的王宮,然後擡起頭,舉起手中的箭,緩緩拉開弓。“嗖”,只聽壹聲巨響,被擊中的太陽應聲墜下,隨即不知去向。臺下壹片歡呼,吶喊聲、戰鼓聲穿透雲霄。後羿壹鼓作氣,連連拉弓,又射落了七顆。還剩最後兩顆了,此時,他已精疲力盡,可他知道,天上只能留下壹顆太陽,如果此時放棄,就意味著前功盡棄。他再壹次舉起箭,用盡全身力氣,將第九顆太陽擊落後,便壹頭栽倒在地,再也沒起來。壹切恢復了原樣,而勇敢、可敬的後羿卻永遠閉上了眼睛……
被射中的九顆太陽,墜落到九個不同的地方。其中的壹顆,掉到了黃海邊上,並砸出了壹個湖,這個湖後人稱作射陽湖。不久,從射陽湖裏流出壹條河,人稱射陽河。
《山海經》中關於太陽的神話傳說
在遙遠的東南海外,有壹個羲和國,國中有壹個異常美麗的女子叫羲和,她每天都在甘淵中洗太陽。太陽在經過夜晚之後就會被汙染,經過羲和的洗滌,那被汙染了的太陽,在第二天升起的時候仍會皎潔如初。這個羲和,實際上是傳說中的上古帝王帝俊的妻子,她生了十個太陽,並且讓這十個太陽輪流在空中執勤,把光明與溫暖送到人間。這十個太陽的出發地十分荒涼偏僻,那地方有座山,山上有棵扶桑樹,樹高三百裏,但它的葉子卻像芥子壹般大小。樹下有個深谷叫湯谷,這是太陽洗浴的地方。它們洗浴完了,就藏在樹枝上擦摩身子。每天由最上邊的那壹個騎著鳥兒巡遊天空,其他的便依次上登,準備出發……
太陽的能量
地球上除原子能和火山、地震以外,太陽能是壹切能量的總源泉。那麽,整個地球接收的有多少呢?太陽發射出大的能量呢?科學家們設想在地球大氣層外放壹個測量太陽總輻射能量的儀器,在每平方厘米的面積上,每分鐘接收的太陽總輻射能量為8.24焦。這個數值叫太陽常數。如果將太陽常數乘上以日地平均距離作半徑的球面面積,這就得到太陽在每分鐘發出的總能量,這個能量約為每分鐘2.273×10^28焦。(太陽每秒輻射到太空的熱量相當於壹億億噸煤炭完全燃燒產生熱量的總和,相當於壹個具有5200萬億億馬力的發動機的功率。太陽表面每平方米面積就相當於壹個85000馬力的動力站。)而地球上僅接收到這些能量的22億分之壹。太陽每年送給地球的能量相當於100億億度電的能量。太陽能取之不盡,用之不竭,又無汙染,是最理想的能源。