太阳非常大,体积大约是地球的1325倍,自转周期25-3天,距离最近恒星约4.3光年,宇宙年225万年,直径1392公里,半径696千米,质量1.989×1^3千克,温度大约577℃(表面)156万℃(核心),辐射功率3.83×1^26焦耳/秒,平均密度1.49克/立方厘米,日地平均距离1.5亿公里,年龄约5亿岁,到达地球大气上界的太阳辐射能量称为太阳常数,世界气象组织(WMO)规定太阳常数值为1368瓦/米²。 地球大气上界的太阳辐射光谱中,99%以上的能量在.15-4.微米的波长范围内,5%的能量在可见光谱(.4-.76微米),7%的能量在紫外光谱(波长小于.4微米),43%的能量在红外光谱(波长大于.76微米),由于太阳的辐射波长小于地面和大气辐射波长(约3-12微米),通常称太阳辐射为短波辐射,地面和大气辐射则为长波辐射。 太阳是宇宙中最重要的天体,万物生长依靠太阳,没有太阳,地球上就不可能有姿态万千的生命现象,更不可能孕育出作为智能生物的人类,太阳给人们带来光明和温暖,它左右着地球的昼夜变化,为地球生命提供了丰富的能源,在人类历史上,太阳一直是顶礼膜拜的对象,中华民族的先民将炎帝尊为太阳神,古希腊神话中,太阳神是宙斯(万神之王)的儿子。 太阳由多种物质组成,主要是氢和氦,占71.3%和27%,其他元素占2%,太阳的结构分为核反应区、辐射区和对流区,太阳大气层分为光球、色球和日冕三层,我们看到的太阳表面是太阳大气的底层,温度约6℃,它不透明,因此看不到其内部结构,天文学家通过理论和表面现象研究太阳内部结构,建立了太阳内部结构模型,该模型已被多个恒星所证实。 太阳的核心温度极高,达15万℃,压力极大,由氢聚变为氦的热核反应释放出巨大能量,这些能量通过辐射层和对流层传递到太阳光球底部,然后向外辐射,太阳光球表面的气态气体平均密度仅为水的数亿分之一,但由于其厚度5千米,光球是不透明的,光球层的气体对流导致了许多米粒组织,这些组织的温度通常比光球平均温度高3-4℃,它们的活动周期约为11.2年。 光球层的气体在太阳辐射能量的强烈作用下,形成了许多明亮的太阳黑子,这些黑子通常呈椭圆形,且在太阳辐射强烈时会出现在太阳光球的反光面,太阳黑子的活动形成了复杂多样的太阳日珥现象,每天大约有5分钟的太阳日珥过程,太阳日珥的形状多样,有的像浮云,有的像喷泉,有的像拱桥,有的像团团草丛,这种现象被称为“爆发日珥”,而“宁静或活动的日珥”则称为“日珥”。 在太阳的外层,即日冕,气体温度极高,达到几百万度,太阳对外层的辐射被称作反常增温现象,至今仍未找到确切的原因,太阳大气的最外层——日冕,温度高达数百万度,与太阳核反应释放的能量相匹配,这种反常现象在日全食时会特别明显,人们可以看到日冕的玫瑰红光芒。 在太阳的活动和日冕中,温度极光、太阳黑子和日冕喷发等现象频繁发生,这些活动会显著增强太阳风,从而影响地球上的电磁波、大气电离层和地磁场,太阳活动和太阳风的变化会严重干扰地球的无线电通信和航天设备的正常运作,对地面电力控制网络和宇航员的生命构成威胁。 太阳是银河系中唯一保持恒定的恒星,它位于银河系的对称平面附近,距离银河系中心约26光年,太阳以每秒25公里的速度绕银河系中心旋转,同时以每秒19.7公里的速度相对于银河系的对数面运动,太阳的年龄约为46亿年,其核心可能已经生成了一部分重元素,在太阳的最后阶段,氦将转变成重元素,体积也将开始不断膨胀,最终太阳将坍缩成一颗白矮星。
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