大家好,欢迎来到天文的科普小课堂。上一次,我们讲到了月球的外貌以及地表特征,还有一些相关的月球起源假说,那么今天呢,我们就来了解了解另一位老朋友,太阳。想必大家已经对它很是熟悉了,毕竟每天的生活都离不开它:我们平常吃的蔬菜都是在太阳的光照下成长的,白天暖暖的温度也全靠它,现在甚至可以用太阳来发电了,即所谓的太阳能。但是,太阳还有很多我们平时生活接触不到的地方,所以在这次的旅途中,我会着重介绍太阳究竟是什么,它都有些什么特殊的外貌和结构以及一些相关的奇观。
首先,我想先明确一下,我们口中的太阳,其实是宇宙里广大的恒星家族中的一员。恒星这个词或许大家会有些耳熟,但其实啊,它的概念很简单:所谓恒星就是一种自发光的极高温天体,温度高到天体里的所有元素均已气化,或者不如说是等离子体化,即一种物质获得极高能量后所呈现出的第四状态(顺带一提,我们平日接触到的大多数物体都是前三种状态:固态,液态以及气态)那么言归正传,我们的太阳就是这样的一颗恒星,而仅在银河系中就存在上千亿颗这样的恒星,所以这样来看,好像我们的太阳也不是特别独特的存在呢,尽管对我们而言它是独一无二的。一般来讲,大多数恒星都有自己的系统,就比如太阳有太阳系,天狼星有天狼星系统,而在这宇宙中,大概有一半的恒星系统是双星系统或多星系统。大家可能有听过刘慈欣写的《三体》:小说中的三体文明就是建立在三星系统上的,也就是说他们有三个太阳,而由于这三个恒星的运动轨迹过于混乱且不可预测,三体文明的生存环境是极其恶劣的,成为了后来攻略地球的导火索。之前我们可能都会觉得三星系统是极其罕见的,但事实上这种系统在宇宙里遍地可见,例如半人马座阿尔法系统以及坐落于天鹅座的HD 188753系统;相反,像我们的太阳系这种单星系统其实在宇宙中相对罕见。
那么,接下来说完恒星后,我们就可以具体来聊聊太阳本身了。太阳是太阳系的中心,距离地球正好是一个天文单位,而一个天文单位大约是1.471亿公里;或者我们不如这么说,如果要坐时速1000公里每小时的喷气式飞机,大概要花上17年才能到太阳。所以,尽管太阳看上去近在咫尺,事实上却是差之千里。我们平时看向太阳,总觉得它很小,跟一个拳头一般大,但这都是距离造成的;可以说,太阳是整个太阳系中最不可忽视的存在。它质量很大,占了太阳系总质量的99%甚至更多,而且它的体积也很大,半径足足有70万公里(换言之,一个太阳可以装下130万个地球,可见它有多么的大),但是呢,有个地方很有趣,虽然太阳又大又重,但它的密度其实不算高,基本与纯塑料或者纤维的密度差不多。之前在上一站月球的时候我们就讲过,月球作为卫星会绕着行星转,而地球作为行星会绕着太阳转,那么太阳会绕着谁转呢?事实上,太阳会绕着银河系中心转,而它自己也会绕着自己的一根在中央的,由人类假想出的轴进行自转,一圈差不多要花上25天。
讲完这些,我们可以来近距离看看太阳的结构了。太阳本身其实是分层的,而研究人员分别给这些不同的层取了名字:最外层为日冕层,依次往里面走是色球层,光球层,对流层,辐射区以及核反应区。我们可以从最内部讲起。核反应区是太阳的中心部分,温度可以达到1500万摄氏度,压强也是极高,相当于地球上的大气压的3000亿倍。在如此高的温度与压力下,核反应的条件轻而易举就能达到,能量也就随之产生,成为了太阳发热的主要能量来源。依据现代研究人员的计算,太阳里的氦元素的含量大概能够支撑核反应进行50亿年左右,也就是说,太阳至少还有50亿年的寿命。
今天呢,我们的旅行可以先稍作休息,太阳的相关知识可是超级多的,一时半会可能讲不完,所以我把这趟旅行分成了上,中和下三集,大家也就有时间可以消化今天学到的东西了。那么,下一次,我们会从辐射区继续讲,谢谢您的收听,我们下次不见不散。

