封面图摄影师,嘉宾:马可,天体物理学博士在读,12.宇宙作为“叙事方式”:问天体物理学者十个问题 嘉宾
内容包括:
为什么我们恰好能看到日全食的时代?
为什么太阳遮掉绝大多数以后仍然这么亮?
没有固体表面的太阳为什么有如此清晰的边缘?
我们看到的到底是多久以前的太阳?
如果太阳核心突然停止核聚变,我们什么时候才会知道?
“太阳是一颗普通恒星”对不对?
地球真正的生命末日,会不会远早于太阳死亡?
怎么找到“太阳2.0 + 地球2.0”?
星等 (Magnitude):天文学中用来量化恒星亮度的单位。
光度 (Luminosity):整颗恒星发光的总功率,其物理单位是瓦特。
光通量 (Flux):单位面积上的光功率。计算方式是将太阳总发光量(光度)除以其传播的球体面积(即 4π×(日地距离)2)。
人眼的对数调节:人眼不擅长线性感受绝对亮度,而是通过对数机制进行自我调节。这使得人类在光线大幅变暗时仍能逐渐适应并看清环境,因此在日食遮挡达到95%时肉眼体感变暗并不明显。
辐射压力 (Radiation Pressure) / 热压力:恒星内部热气体向外推的力。它与向内的万有引力互相对抗并维持稳定。当恒星燃料耗尽、聚变停止时,辐射压力减小,引力将导致恒星向内塌缩。
对流层 (Convection Zone):太阳内部的结构层之一。由于内部温度梯度较高,物质在此层跑来跑去并发生对流。光子在对流层中撞击物质并被反复“吸收-发射”,导致能量向外传递的过程极其缓慢。
辐射层 (Radiation Zone):太阳内部的另一结构层。相比对流层,其物质移动较稳定,光子在此层能更快地逃逸。
平均自由程 (Mean Free Path ):天文学中的物理量,代表光子在被吸收掉之前移动的相对距离。辐射层中的平均自由程比对流层更长。
主序星/主序阶段 (Main Sequence):恒星寿命的三个阶段之一(其余为早期的原恒星 protostars 阶段和老年恒星阶段)。太阳目前正处于主序星阶段。
赫罗图 (HR Diagram):天文学中量化恒星分布的图表。其横坐标为恒星的表面温度,纵坐标为亮度。
G级恒星 (G-type Star):根据赫罗图表面温度划分的七个恒星类别(O, B, A, F, G, K, M)之一,太阳属于G级恒星(具体为G2V)。
红巨星 (Red Giant):恒星进入老年阶段后的演化产物。大约50亿年后,太阳将烧光氢燃料并点燃氦聚变,膨胀为红巨星并可能吞噬地球。
中微子 (Neutrino):核聚变反应的副产物。中微子在太阳内部几乎不与任何物质发生作用,产生后以接近光速直接奔向地球。如果太阳聚变突然停止,人类可通过在8分钟后探测到中微子产量的陡然下降来率先证实。
类星体 (Quasar):马可的研究领域。它是星系核中心的超质量黑洞,黑洞周围有吸积盘。吸积盘会发出极强的光芒,其总光量可与一整个星系相当,在极遥远距离看起像恒星,因而得名“类星体”。
欧罗巴 (Europa / 木卫二):木星的卫星。整颗星球被冰盖覆盖,科学已证实冰盖下方存在液态水(可能孕育生命)。
奥尔特星云 (Oort Cloud):广义太阳系的边界,距离太阳半径约一光年左右。
科伊伯带 (Kuiper Belt):位于海王星轨道外侧的巨大天体环带。因该区域内存在许多与冥王星大小相似的天体,冥王星也因此被剔除出了八大行星之列。
系外行星 (Exo Planet):太阳系以外的其他行星。由于它们不发光且体积小,无法用望远镜直接看清,需要通过特殊手段寻找。
凌日法 (Transit ):寻找系外行星最常见的方法。当行星公转恰好经过恒星与地球望远镜的连线中间时,会挡住一部分恒星光,导致数据图中恒星的总亮度陡然下降再上升(形成一个“坑”)。通过分析这个“坑”的坡度及形状,科学家甚至能测出该系外行星大气层中的水分、二氧化碳、甲烷或氧气等成分。
旅行者一号 (Voyager 1):人类发射的深空探测器。目前虽已飞出海王星轨道,但依然处于科伊伯带内,广义上仍未飞出太阳系。其上携带有一张用于向外星文明传递地球信息的金色唱片。
