太阳是距离地球最近的恒星，是太阳系的中心天体。太阳系质量的99.87%都集中在太阳。太阳系中的九大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳运行（公转）。目录 [隐藏]1 太阳的构成 2 物理特性以及其他特性 3 结构 3.1 核心 3.1.1 温度和密度的变化 3.2 辐射层 3.2.1 温度和密度的变化 3.3 对流层 3.3.1 温度和密度的变化 3.4 光球 3.5 大气层 3.5.1 色球 3.5.2 过渡区 3.5.3 日冕 3.5.4 日球 4 太阳伴星 5 太阳与神话 6 太阳的重要性 7 请参阅 8 相关连结 [编辑]太阳的构成太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区、对流层和大气层。由於太阳外层气体的透明度极差，人类能够直接观测到的是太阳大气层，从内向外分为光球、色球和日冕3层。[编辑]物理特性以及其他特性太阳是一个主序星，光谱类型为G2V，G2表明它的温度不高，只在5,500K左右，V代表是主序星，体积也不会太大。G2V恒星具有大约100亿年的主序星寿命，通过核子宇宙年代学测定，太阳年龄大约50亿年。在太阳中心，密度为1.5×105kg/m3，热核反应（核聚变）将氢转变为氦。每秒钟有3.9×1045个原子参与核反应。产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去。而地球只获得了太阳总辐射量的22亿分之一，为1367瓦/平方公尺(太阳常数)。物理学家可以通过氢弹制造热核反应雀散伍。可控核聚变发电站在将来可能成为产生电能的一种方式。由於温度高，太阳上的所有物质都处於电浆态，由於太阳不是固体，因此太阳的赤道可以比高纬度地区旋转得更快。太阳不同纬度的自转差别造成了它的磁力线随时间扭曲，引起磁场回路（magnetic field loops）从太阳表面喷发，并引发形成太阳黑子和日珥。日冕层密度为1011个原子/m3，光球层为1023个原子/m3。一段时间以来，人们一直为太阳核反应产生的中微子数量仅仅是理论值的1/3而困惑，即所谓的太阳中微子问题。最近发现中微子具有质量，并且在从太阳到地球的过程中可能转变为顷或难以检测到的中微子变种，测量值和理论值一致了。观测太阳可以发现如下掘磨现象：太阳黑子 光斑 白光耀斑 日珥 宁静日珥 爆发日珥 活动日珥 注意：请不要用眼睛直视太阳，否则极有可能会损伤视网膜并造成视力损伤。[编辑]结构 太阳的半径是地球的109倍。太阳是一个近乎完美的球体，其扁率约为900万分之一，即是说其南北两极的直径仅比东西直径短10公里。在自转周期方面，由於太阳并非以固态形式存在，因此其两极和赤道的自转周期并不相同（赤道约为25天, 两极则约为35天），整体平均自转周期约为28天，其缓慢自转所产生的离心力，以赤道位置计算，还不到其自身重力的1,800万分之一。虽然太阳本身是太阳系的中心，大质量的木星使质心之偏离中心达一个太阳半径，但所有行星的总质量还不到太阳的百分之五，因此来自行星的潮汐力并不足以改变太阳的形状。太阳不像类地行星般拥有固态表面，其气体密度从表面至中心会成指数增长。太阳的半径计法是以光球层的边缘为终点，其内部的高密度气体足以令可见光无法通过，而肉眼看见的是太阳的光球层，在0.7太阳半径范围内的气体占整个太阳总质量的大多数。太阳的内部并不能直接观测，因高密度的气体阻隔了电磁辐射，但就像地震学能利用地震产生的震波能研究地球的内部，日震学这个学门，也能利用横断过太阳内部的波的压力，来测量和描绘出太阳内部的构造。配合电脑模拟的辅助，人们便可一览太阳深处。[编辑]核心在太阳的中心，密度高达150,000 Kg/m3 (是地球上水的密度的150倍)，热核反应 (核聚变) 将 氢 变成氦，释放出的能量使太阳保持稳定的状态。 每秒钟大约有 8.9 ×1037 质子，也就是426公吨氢原子核经由质-能转换变成氦原子核，每秒钟释放出383 ×1024 W 或相当於 9.15 ×1010 百万吨的TNT 爆炸。核聚变的速率在自我修正下保持平衡：温度只要略微上升，核心就会膨胀，增加抵挡外围重量的力量，这会造成核聚变的扰动而修正反应速率；温度略微下降，核心就会收缩一些，使核聚变的速率提高，使温度能回复。由中心至0.2太阳半径的距离是核心的范围，是太阳内唯一能进行核聚变释放出能量的场所。太阳其余的部份则被这些能量加热，并将能量向外传送，途中要经过许多相连的层次，才能到达表面的光球层，然后进入太空之中。高能量的光子 (γ和X-射线)由核聚变从核心释放出来后，要经过漫长的时间才能到达表面，缓慢的速度和不断改变方向的路径，还有反覆的吸收和再辐射，使到达外围的光子能量都降低了。估计每个光子抵达表面的旅程平均需要花费5,000万年的时间[1] ，最快的也要经历17,000年[2] 。在穿过对流层到达旅程的终点，进入透明的表面光球层时，光子就以可见光的型态逃逸进入太空。每一个在核心的γ射线光子在进入太空前，都已经转化成数百万个可见光的光子。微中子也是在核心的核聚变时被释放出来的，但是与光子不同的是他不会与其它的物质作用，因此几乎是立刻就由太阳表面逃逸出来。多年来，测量来自太阳的微中子数量都低於理论的数值，因而产生了太阳微中子的迷思，直到我们对微中子有了更多的认识，才以微中子震荡解开了这个谜题。[编辑]温度和密度的变化在非常接近太阳中心的地区，温度大约在15,000,000K，密度大约是150g/cc(大约十倍於金或铅的密度)。当由中心向太阳表面移动时，温度和密度同时都会降低。核心边缘的温度只有中心的一半，约为7,000,000K，同时密度也降至大约20g/cc(与黄金的密度近似)。由於核反应对温度和密度非常敏感，核聚变在核心的边缘几乎完全停止。 [编辑]辐射层从 0.2至约 0.7 太阳半径，太阳的物质是热且黏稠的，虽然仍然能够将热辐射向外传输，但是在这个区域内没有热对流的运动，所以离中心距离越远的地方，温度就会越低。这种温度梯度低於绝下降率，所以不会造成物质的流动。热能的传输全靠氢和氦的辐射-离子发射的光子，但只能传递很短的距离就会被其他的离子再吸收。[编辑]温度和密度的变化核心外缘的密度约为20g/cc，至辐射层顶的密度则只有0.2g/cc，远小於地球上水的密度，在相同的距离中温度亦从7,000,000K降至2,000,000K。 [编辑]对流层从0.7太阳半径至可见的太阳表面是对流层。此处的太阳物质不再是高热与黏滞的，电子也开始被原子核束缚住，所以热能由内向外的传递不再依靠辐射，而是经由热对流产生热柱，让热的物质将能量携带至太阳的表面。一旦温度在在表面下降，这些物质便会往下沉降，再回到对流层内，甚至会回到最深处，从辐射层的顶端再接收热能。在辐射层顶与对流层底之间，被认为还存在著对流超越区(Convective overshoot)，由一些骚乱的湍流将能量由辐射层顶带进对流层底。这几年来，在更多的细节被发现后，这个薄层变得非常引人注意。现在这一层也被认为是产生太阳磁场的磁发电机，流体在横越这一层时流动速度的改变，能够扩展磁力线的力量并且增强磁场，同时在经过这一层之后，化学成分好像也突然改变了。在对流层的热柱会在太阳的表面形成一种特徵，也就是在观测时看见的米粒组织和超米粒组织。在对流层内，由内部向外的小湍流，在向表面升起时，就像一部部 "小规模"的发电机，在太阳表面各处引发小区域的磁南极和磁北极。[编辑]温度和密度的变化在对流层底部的温度大约是2,000,000K，这已经冷得足够让较重的离子(如碳、氮、氧、钙和铁)能捕捉住一些电子，使得物质变得更不透明，因此辐射线变得更难以穿透。伴随著辐射被阻挡的热能，最后终将使流体被加热然后沸腾，或说是产生对流。对流运动能迅速的将热量带至表面，同时流体在上升的过程中膨胀和冷却，到达可见的表面时，温度已经降至6,000K，密度则仅仅只有0.0000002g/cc(大约是海平面空气密度的万分之一)。 [编辑]光球光球是太阳可以被肉眼看见的表面，在其下的太阳对可见光是不透明的，阳光从光球向外传播进太空之中，并将能量也带离了太阳。透明度的变化归因於密度与温度的降低，使会吸收可见光的氢离子(H−)减少。相反的，我们看见的可见光来自电子和氢原子(H)作用产生氢离子(H−)的反应。阳光的光谱与来自6000K(10,340 °F / 5,727 °C)的黑体非常相似，只是多了一些在光球层之上，薄薄的气体层中的原子造成的吸收线。光球层中粒子的密度是1023/m3 (大约是地球大气层在海平面密度的1%)。在早期，研究太阳的光学光谱时，有些谱线和地球上已知的化学元素不能吻合。在1868年，Norman Lockyer假设这些吸收线来自未知的新元素，并依据希腊神话中的太阳神(Helios)命名为氦(Helium)。而直到25年后，才在地球上分离出氦元素。[3][编辑]大气层 当 日全食之际，太阳的大气层才能清楚的看见太阳在光球之上的部份总称为大气层，可以透过各种不同的电磁频谱，从无线电经过可见光到γ射线来观察。太阳的大气层可以区分为五个部份，最底部是温度最低的色球，往上是很薄的过渡区，然后是日冕，最外面是日球(heliosphere)。日球是太阳大气的最外层，密度非常稀薄，并且至少越过冥王星的轨道，在与星际物质遭遇的边界处称为日鞘(heliopause)，并形成激波前缘。色球、过渡区和日冕，温度越来越高，确实的原因还不清楚，但一般认为是原本被磁场束缚的能量在日冕中被释放出来的原因。[编辑]色球太阳上温度最低的地区在光球之上约500公里处，温度只有4,000K，在这种温度下简单的分子，像一氧化碳和水都能够存在，从吸收光谱中能够检出她们的谱线。在温度最低的区域之上就是厚度约2,000公里的色球，这个名词源自希腊文的字根chroma，意思就是彩色。因为在日全食开始和结束之际，透过这一区的光谱会出现彩色的发射线。色球的温度会随著高度的上升而增加，在顶端的温度可以达到100,000K。[编辑]过渡区在色球之上是过渡区，温度从100,000K快速的增加到与日冕相同的1,000,000K的高温。温度的增加使得过渡区中的氦发生相变，完全被游离。过渡区没有明确的高度界线，无疑的，这在色球上造成了一种被称为针状体( spicule)和色球暗条( filament)，持续却混乱的运动好似光轮运转不止。从地球上很难观察到过渡区，但是在太空中使用对电磁频谱的远紫外线灵敏的仪器，就可以观察到了。[编辑]日冕日冕 是向外扩张出去的太阳大气层，他的体积比太阳本身大了许多。日冕和太阳风一起充满了整个太阳系和日球的空间。日冕的底部，在最接近太阳之处，粒子的密度是1014/m3–1016/m3，(地球的大气层在海平面的密度是2x1025/m3。)日冕的温度有数百万K，目前还没有理论可以完整的说明日冕的高温，但可以确定有一部分是来自磁场重连。[编辑]日球从20 个太阳半径(0.1天文单位)往外一直到最外围都是日球 的范围。他的内侧边界是以太阳风的速度超过阿耳芬波的位置，因为讯息只能以阿耳芬波的速度传递，所以在这个界限之外的湍流和动力学的力量不再能影响到内部的日冕形状。太阳风源源不断的进入日球之中并向外吹拂，使得太阳的磁场形成螺旋状的派克螺旋(Parker spirl)，直到50天文单位之外撞击到日鞘为止。在2004年12月，航海家1号已穿越过被认为是日鞘的激波前缘，两艘航海家太空船在穿越边界时都侦测与记录到能量超过一般微粒的高能粒子。[4]地球和太阳的粗略比较，地球直径12,756公里，太阳直径为138万公里。[编辑]太阳伴星有不少天文学家认为，太阳有一颗不大的伴星，并把它命名为「复仇女神星」。但这颗伴星的存在与否仍存在争议。[编辑]太阳与神话在希腊神话中，太阳的保护神是阿波罗。在中国神话传说中，太阳是一种叫做「金乌」的有三条腿的鸟，共有十只，古代英雄后羿还曾经射下天空中其中的九只金乌，解救了地上的百姓。[编辑]太阳的重要性太阳对人类而言至关重要。地球大气的循环，昼夜与四季的轮替，地球冷暖的变化都是太阳作用的结果。对於天文学家来说，太阳是唯一能够观测到表面细节的恒星。通过对太阳的研究，人类可以推断宇宙中其他恒星的特性，实际上，太阳是我们唯一能看到表面细节的恒星，人类对恒星的了解大部分都来自於太阳。[编辑]请参阅尤里西斯号 起源号 太阳神号探测器 太阳辐射 太阳能 太阳风 北极光 南极光 气辉 日食 太阳天文学时间表 太阳神 太阳常数 太阳磁场 太阳活动 太阳活动预报 太阳同步轨道 太阳物理学 太阳自转 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%98%B3
