太陽上到底燒什麼?直到20世紀30年代末,核物理學家提出4個氫原子核聚變成1個氦原子核的“熱核反應”原理,這個問題才算解決。太陽是在“燒”氫。但那不是化學中氫氣燃燒時核外電子的變化,而是整個原子核的變化,這種能量比“化學能”強千百萬倍。

據計算,每“燒”1千克氫就能放出6.4×1014焦耳的能量,相當於燃燒19000噸煤所產生的能量。而太阻可供“燃燒”的氫多達整個太陽的1/10,它能放出的總能量為1.28×1041千焦耳。

這樣推算出太陽足可以穩定地“燃燒”上3.32×1017秒,約1010年,即100億年,因此說太陽現在剛到“中年”。

為什麼說太陽是一顆活動劇烈的恒星?

太陽看上去似乎年年光芒四射,天天東升西落。然而,它卻也有著變幻的風雲、突然爆發的壯麗景觀。

太陽是一顆極不平靜的恒星,它那劇烈的活動,使天文學家們感到驚奇。太陽上活動最為明顯的是成群出現的黑子。黑子在太陽表麵的出現有時多,有時少。黑子數目的變化周期大約是11年,這就是“太陽黑子周”。在一個太陽黑子周裏,黑子特別多的年份叫做“黑子極大年”,黑子特別少的年份叫“黑子極小年”。黑子變化,並不是太陽唯一的活動表現,除此之外,還有耀斑、譜斑、日珥、日冕凝聚區以及各種射電爆發、X 射線爆發等等。

在所有的太陽活動中,最激烈的是耀斑。為什麼會出現耀斑?原來在太陽活動區中由於某種因素的觸發,出現爆炸性能量釋放過程。一個稍大的耀斑相當於幾億顆氫彈爆發所釋放出來的能量。能量的短暫釋放,造成在太陽上空出現耀斑。耀斑的壽命通常隻有幾分鍾,最長的也不過幾小時。

一般來說,黑子多時容易出現耀斑。其次是日珥。日珥非常美麗,呈朱紅色,是一些巨大的氣柱,它上升高度可達上百萬千米(相對於日麵)。日珥出現短者幾天,長者數月。

所以,太陽是一顆劇烈活動的恒星。

太陽黑子為什麼“黑”?

太陽一向以其光芒四射的形象遍示人間,但是細心的觀測者還是發現她時有瑕疵。

如《漢書·五行誌》就記載著公元前28年5月10日那天:“日出黃,有黑氣,大如錢,居日中央。”

這是世界上最早的黑子記錄。幾千年來,我國古籍中關於黑子的史料比比皆是,這是一筆寶貴的科學遺產。它們都因記述太陽的“黑”方被後人視為珍寶。

黑子為什麼黑?隻因為它們的溫度相對於光球較低而已。

通常,光球的溫度為6000℃,而黑子的溫度則在3845~5315℃之間。黑子雖“黑”但若將它單獨取出,它的光比李白“把酒問月”的那位“明月仙子”還要亮呢!那時,黑子就變成了“亮子”。

現在要進一步追究:黑子的溫度為什麼會比光球低呢?這還是個沒有定論的問題。

有些人認為,是太陽黑子區的強磁場阻止了太陽深處的熱量傳到黑子表麵,使它溫度降低;另一些人認為,通過非輻射方式將黑子區的能量大量傳輸出去而使黑子溫度變低。

關於太陽黑子還有許多鮮為人知的景象:在黑暗的本影裏,會不時出現活動異常的“本影亮點”,它的亮度與光球差不多;有時又會出現直徑達2000千米的明亮的移動結。

這就是“本影閃耀”,想不到在黑子的“黑”字上竟會有這麼多文章!

太陽的光和熱是怎樣產生的?

在夏天,我們感到太陽的炎熱;在冬天,我們感到太陽的溫暖。這已經司空見慣,不足為奇了。如果要問一下,太陽的光和熱又是怎樣產生的?或許你不一定能回答出來。

對於太陽能源之謎,自古就有人提出。不過在古代由於科學技術還不發達,對此問題找不出正確答案。直到1938年,美國科學家貝蒂才提出太陽能源的正確理論,解開了這個謎。貝蒂認為,太陽能源來自太陽內部的熱核聚變。

確實,太陽的能源不在其表麵,而是在它的核心部分。太陽中心的溫度高達1.5×107℃,壓力又十分巨大。在這高溫、高壓條件下,物質的原子結構遭到了破壞,結果是氫原子核有可能通過一些原子核反應結合成氦原子核。每4個氫原子核結合成1個氦原子核,同時釋放出巨大能量。這個過程在物理學上稱為熱核聚變。熱核聚變反應比化學燃燒釋放的能量要大100萬倍以上。後來科學家們又發現太陽上氫的含量極為豐富,足可以進行100億年以上的熱核反應而不會停止。也就是說,太陽內部的熱核聚變是太陽發光發熱的真正原因。