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太陽的天文科學小知識

2022-10-14 科普知識

  科普知識是一種用通俗易懂的語言,來解釋種種科學現象和理論的知識文字。用以普及科學知識為目的。下面和小編一起來看太陽的天文科學小知識,希望有所幫助!

  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。

  拓展

  太陽的基本知識

  太陽在空間的位置

  太陽只是宇宙中一顆十分普通的恒星,但它卻是太陽系的中心天體。太陽系中,包含我們的地球在內的八大行星、一些矮行星、彗星和其它無數的太陽系小天體,都在太陽的強大引力作用下環繞太陽運行。

  太陽系的疆域龐大,僅以冥王星為例,其運行軌道距離太陽就將近40個天文單位,也就是60億千米之遙遠,而實際上太陽系的范圍還要數十倍于此。

  但是這樣一個龐大的太陽系家族,在銀河系中卻僅僅只是十分普通的滄海一粟。我們的銀河系擁有至少1000億顆以上的恒星,直徑約10萬光年。跳到銀河系之外來看,我們會發現太陽位于銀河系的對稱面附近,距離銀河系中心約3.3萬光年,在銀道面以北約26光年。它以約每秒250千米的速度繞銀河系中心旋轉,同時又相對于周圍的恒星以每秒19.7千米的速度朝著織女星附近方向運動。

  太陽的大小

  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1.989×1033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2.7398′104厘米/秒2,約為地球表面重力加速度的28倍。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。

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