我們每天都會(huì)看見太陽,它每天都會(huì)東升西落,反反復(fù)復(fù)。太陽帶給我們了光和熱,促使萬物生長。那么問題來了,太陽究竟有多大呢?
在太陽系中,我們的太陽無疑是個(gè)“龐然大物”,但在銀河系數(shù)以千億計(jì)的恒星中,它只是個(gè)中等大小的恒星。
太陽X1.4級(jí)耀斑(太陽動(dòng)力學(xué)觀測臺(tái)攝于2012年7月12日東部夏季時(shí)間00點(diǎn)45分在304埃波長段拍攝到的圖片,成色為紅色,顯示溫度為在50,000開爾文的范圍。)
(Image: ? NASA/SDO/AIA)
太陽的形狀,幾乎是一個(gè)完美的球體。太陽的赤道直徑與極點(diǎn)直徑僅差6.2英里(約為10公里)。太陽的平均半徑為432,450英里(約為696,000公里),直徑為864,938英里(約合1,392,000公里)。這也就意味著,你將109個(gè)地球并排擺在一起才有太陽那么寬。太陽的周長大約為2,713,406英里(約為4,366,813公里)。
大約109個(gè)地球并排才有太陽那么寬大
雖說太陽在太陽系內(nèi)是當(dāng)之無愧的老大,但與其他恒星相比,它也只能算是個(gè)“弟弟”。參宿四這顆紅巨星就比太陽大700多倍,比太陽亮14,000多倍。
“我們找到了一些恒星比太陽的直徑長100多倍。那些恒星可以稱為'巨無霸’,”美國宇航局(NASA)在其網(wǎng)站上寫道。“但是,我們也見過那些只有太陽十分之一大小的恒星?!?/span>
美國宇航局(NASA)太陽科學(xué)家艾列克西·楊(C. Alex Young)稱,倘若太陽是一個(gè)空心球體,需要一百萬個(gè)地球才能將其填完。
即便如此,太陽有可能比人們之前所設(shè)想的還要巨大和明亮。作為工程師和日食研究者的澤維爾·朱比耶(Xavier Jubier)創(chuàng)建了日月食的模型來準(zhǔn)確預(yù)測日食發(fā)生時(shí),月球的陰影將在何處掃過。但當(dāng)他將現(xiàn)場照片和歷史觀測記錄與模型做匹配時(shí)發(fā)現(xiàn),只有將太陽的半徑再增加數(shù)百千米時(shí),精測出的食變形狀才有意義。
即便是美國宇航局的太陽動(dòng)力學(xué)觀測臺(tái)這樣的項(xiàng)目,或是帶內(nèi)行星掠日測算方法,也沒法求得太陽半徑最精確的數(shù)值。
“你可能會(huì)想,測量太陽大小的方式不就是拿尺子量一量圖片里太陽的大小再做個(gè)推算嗎?但實(shí)際上比這難得多。太陽動(dòng)力學(xué)觀測臺(tái)的測算達(dá)不到這樣精確的程度,”美國宇航局研究人員厄尼·懷特(Ernie Wright)在Space.com說道?!巴瑯拥牡览?,當(dāng)水星或金星凌日的時(shí)候,也沒法據(jù)此獲得最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)?!?/span>
懷特稱,各種學(xué)術(shù)論文所使用不同的計(jì)算模型,其結(jié)論也相差了930英里(約合1500公里)之多。
這也就意味著想要勾畫下次日食路徑的輪廓會(huì)有難度。
朱比耶稱:“當(dāng)然,這對(duì)多數(shù)人而言無足輕重,毫無影響。但對(duì)我們研究人員而言,越接近真相的時(shí)候反而越容易失去真相?!?/span>
太陽的總體積為1.4 x 1027立方米。大約需要130萬個(gè)地球才能把太陽“填滿”。太陽的質(zhì)量達(dá)1.989 x 1030千克,大約是地球的333000倍。太陽占據(jù)了整個(gè)太陽系99.8%的質(zhì)量,《行星科學(xué)》(Planetary Science)的作者伊姆克·德·帕特(Imke de Pater)與杰克·J·利索爾(Jack J. Lissauer)則稱太陽系就是“太陽再加一些碎屑。”
太陽的總質(zhì)量約1988.5億億億噸,是地球的33萬倍,約占太陽系總質(zhì)量的99.8632%,看起來不可思議,行星、衛(wèi)星、彗星等等其它太陽系內(nèi)所有天體的總質(zhì)量居然才占約0.14%!
但是,太陽的質(zhì)量也不是萬年不變的。隨著時(shí)間流逝,太陽風(fēng)會(huì)帶走太陽的部分質(zhì)量。據(jù)天文學(xué)家菲爾·普萊特(Phile Plait)在其博客“邪惡的天文學(xué)”(Bad Astronomy)中寫道,每秒太陽風(fēng)就會(huì)帶走大約150萬噸左右的質(zhì)量。
同時(shí),在太陽的內(nèi)部,質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了太陽能。普萊特稱,在太陽內(nèi)部每秒就有400萬多噸的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。
普萊特估計(jì),在太陽至今為止45億年的生命中,總共已經(jīng)喪失了大約1024噸的物質(zhì),大約有100多個(gè)地球那么重。雖然這個(gè)數(shù)字看似巨大,但也只不過是太陽總質(zhì)量的0.05%而已。
太陽與紅巨星對(duì)比圖。該紅巨星半徑為太陽的5倍。
(Image: ? Paul Beck (KU Leuven, Belgium))
答案是絕對(duì)有的!天狼星是我們地球夜空所見最為明亮的恒星,其半徑約為太陽的1.711倍 ,如下圖所示。
盾牌座UY,是一顆位于盾牌座的紅色超巨星。這顆恒星是至今人類已知體積最大的恒星,超越過往被視為體積最大的恒星大犬座VY,約為1708±192倍太陽半徑,如圖所示。
按照分類,太陽是一顆G型主序星,或稱G型矮星,亦可稱為黃矮星。實(shí)際上,和其他G型星一樣,太陽是一顆白色的恒星,但我們透過大氣層看去卻是黃顏色的。
太陽是黃矮星的標(biāo)準(zhǔn)范例。
通常,恒星壽命越長就變得越大??茖W(xué)家們認(rèn)為,五十億年后,太陽將用完其中心所有的氫元素。屆時(shí),太陽將膨脹成紅巨星,體積將越過帶內(nèi)行星的軌道,地球也不能幸免于難。太陽內(nèi)部的氦元素在極高的溫度下變?yōu)樘荚?,碳則會(huì)與氦合成為氫。這些元素將在太陽的中心集聚。一段時(shí)間后,太陽的外層將逐漸剝落,形成行星狀星云,并留下它的“尸體”——一顆充斥著碳和氫的白矮星。它會(huì)變成如地球一般大小,密度極大,溫度極高。
太陽在很多方面都非常獨(dú)特,其中最能使它從眾恒星中脫穎而出的——那就是太陽是一個(gè)單星系統(tǒng)。絕大多數(shù)恒星都有伴星,其中有些是三星甚至是四星系統(tǒng)。
但單星系統(tǒng)并不多見。新的研究表明所有恒星可能一開始都有一顆伴星。太陽的伴星與太陽可能曾是一個(gè)遠(yuǎn)距雙星系統(tǒng),其與太陽的距離可能比日海距離還遠(yuǎn)上17倍,因此,太陽的伴星也很容易脫離太陽的引力而去。
“這種學(xué)說(指恒星誕生時(shí)多有伴星)以前也有學(xué)者提及。但問題是:到底有幾顆伴星呢?”該研究的第一作者薩拉·薩達(dá)維(Sarah Sadavoy),一位美國宇航局在史密松天體物理臺(tái)的哈勃望遠(yuǎn)鏡小組成員,這樣寫道,“基于我們的簡單模型,我們可以說幾乎所有的恒星在形成時(shí)都有伴星的存在?!?/span>
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1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來自:https://www.space.com/17001-how-big-is-the-sun-size-of-the-sun.html
4.《我們的太陽》PPT
5. 美國宇航局太陽系探索計(jì)劃太陽
6. 美國宇航局太陽簡報(bào)
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