灼熱的太陽,層層深入,里面有什么?
我們將要啟程去太陽的中心。當(dāng)我們乘坐太空飛船抵達(dá)太陽表面時(shí),這次旅程就從距離地球1.48億千米的地方開始了。炎熱的太陽表面大約有5700攝氏度,發(fā)出明亮又刺眼的光。當(dāng)我們近距離觀察時(shí),表面看起來像在冒泡,就像沸騰的水。其中有些氣泡相對更暗,它們比其它氣泡稍微冷些,但太陽的每一寸都是灼熱的。
層層深入——
我們繼續(xù)旅行,在太陽表面穿過一個(gè)巨大的氣泡,前往我們的第一站:對流層。
圍繞著我們的是一種熱流體,它叫做等離子體。隨著熱氣不斷上升和冷氣不斷下沉,等離子體里面充滿了氣泡。氣泡在移動(dòng)、變大和變小。隨著我們的宇宙飛船如同巨浪洶涌的海中劇烈搖擺的船一樣繼續(xù)向下飛行時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)有些氣泡甚至在爆裂。
在向下飛行了20萬公里(相當(dāng)于地球?qū)挾鹊?5倍)時(shí),搖擺終于停止了。我們到達(dá)了第二站,輻射層。
太陽的這部分十分熱,飛船外是200萬度的高溫。假設(shè)我們能看到單個(gè)的光粒子,即光子,我們將會(huì)看到它們在叫做原子的微小粒子間彈來彈去。等離子體由這些原子組成。
這些前后左右的彈跳形成了一種叫做“隨機(jī)游走”的“舞蹈”。一個(gè)光子要花成千上萬年隨機(jī)游走出這一層。
但我們的飛船正在全速前進(jìn),所以用比光子少得多的時(shí)間通過了這一層。
我們上方所有等離子體的重量往下壓,使我們周圍等離子體的密度比金還大,周圍溫度也上升到了1500萬度!我們已經(jīng)快到了旅程的最后一站——太陽的核心。
歡迎來到核部——在我們進(jìn)入核部之前,我們必須縮小到原子的尺寸。因?yàn)檫@是我們了解這里正在發(fā)生什么的唯一途徑,而這里都是比一粒沙子小好幾百萬倍的原子。
太陽的核部擁有不可計(jì)數(shù)的氫原子核,氫是宇宙里最輕的元素。極高的壓力和熱量將原子推得很近,以至于它們聚合出一個(gè)新的,更重的原子。
這就是核聚變,它由聚合在一起的兩個(gè)氫原子形成一個(gè)完全不一樣的物質(zhì)——氦。
既然我們已經(jīng)在太陽的核部了,它究竟長什么樣?除了極其明亮的光外,它可能還有一種相當(dāng)粉的顏色。
我們不能完全確定人類眼中的核部是什么樣的,但是我們在地球上的實(shí)驗(yàn)室里看到氫等離子體發(fā)出粉色的光。所以我們可以據(jù)此推測,太陽核部的氫等離子體也有類似的顏色。
(圖解:美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室聚變實(shí)驗(yàn)中的氫等離子體發(fā)出粉紅色的光。圖源:瑪里琳·鐘(Marilyn Chung)/勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室)
當(dāng)原子合并的時(shí)候,它們以光的形式放出大量的能量。光向上運(yùn)動(dòng)通過核部,進(jìn)入輻射層并在其中彈來彈去,直到最后成功進(jìn)入對流層。接著,光穿過許多等離子體的氣泡,來到太陽的表面,從這里出發(fā),光能自由而不間斷地飛向太空。
是時(shí)候離開太陽系中最熱的地方,返回地球了。我們的旅行深入到太陽內(nèi)部70萬千米深的地方,穿過了對流層的氣泡,輻射層數(shù)以萬計(jì)的光線,最終到神秘的進(jìn)行著原子融合的核部。
當(dāng)我們返回到地球,然后看向天空中的太陽時(shí),仿佛是在回顧過去的時(shí)光。我們現(xiàn)在明白,我們看到的光是在成千上萬年前,在太陽系中最熱的地方創(chuàng)造出來的。
相關(guān)知識
太陽核心被認(rèn)為是由中心點(diǎn)至0.2倍太陽半徑的區(qū)域,是太陽系內(nèi)溫度最高的地方。它的密度高達(dá)150,000?kg/m3(是地球上水的密度的150倍),溫度則為15,000,000K(對比于太陽表面的溫度大約是5600攝氏度)。
太陽的能量主要來自將氫融合為氦時(shí)的核聚變反應(yīng)。核心是太陽內(nèi)部唯一能經(jīng)由核聚變產(chǎn)生能量的地方,以陽光的形式釋放出熱,從核心向外傳輸?shù)哪芰考訜崃颂柶溆嗟牟糠帧K薪?jīng)由核聚變產(chǎn)生的能量在太陽內(nèi)部必須多次游遍各個(gè)層次之后,才能以陽光或微粒的動(dòng)能形式逃離太陽。
BY:?Wednesday
FY:?Sara Webb
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