太阳的资料：揭开太阳的秘密

伤我心太深

太阳系是一个庞大的天体系统，也是个大得不能再大的家庭。太阳就好比严厉的父亲，他有好多宝贝儿子，其中最受宠的是8大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。另外，他还有一个漂亮的女儿，那就是月亮，千百年来不知多少文人墨客、科学巨擘为之倾倒。我们生活在太阳系中，相对来讲对它们的了解应该会多一点，但是知道得越多疑问越多，至今太阳系中还有很多秘密等待我们继续探索……

走近“阿波罗”太阳

在绚丽多彩的希腊神话中，太阳神被称为“阿波罗”。他右手握着七弦琴，左手托着象征太阳的金球，让光明普照大地，把温暖送到人间，是万民景仰的神灵。那么，这位伟大的太阳神与周围的行星是什么关系？他“脸上”怎么会不时长“雀斑”？他的构造和能量还有哪些秘密？


揭开太阳系的神秘身世

在太阳系中，几颗大行星围绕在太阳身边，就像亲密的一家人。那么，太阳和这些行星之间有没有“血缘关系”？这些大行星是太阳的“亲生子女”还是被太阳“收养”的？几个世纪以来，许多卓越的思想家也在探讨这个问题，并提出了种种假说，其中较为盛行的，主要有以下几种观点。

灾变学说：这个学说的首创者是法国的布封，20世纪前50年，又有一些科学家相继提出太阳系源于灾变。这个学说推断太阳是先形成的。在一个偶然的机会中，一颗恒星（或彗星）从太阳周围经过（或撞到太阳上），它把太阳上物质吸引出（或撞出）一部分。这部分物质后来就形成了行星。根据这个观点，行星物质和太阳物质具有相同的来源。它们有“血缘”关系，或者说太阳和行星是母子关系。

星云说：这种观点的首创者是德国伟大哲学家康德。几十年以后，法国杰出的数学家拉普拉斯再次提出了这一问题。他们一致认为，整个太阳系的物质是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分产生了太阳，星云的外围部分产生了行星。然而康德和拉普拉斯也有分岐之处，康德认为太阳系是由冷的尘埃星云进化演变，先形成太阳，后形成行星。拉普拉斯则持相反意见，认为原始星云是气态的，且温度较高，因其迅速旋转，先分离成圆环，圆环凝聚后形成行星，太阳的形成要比行星晚些。虽然他们之间有如此明显的差别，但是他们的大前提是一致的，因此人们把他们的观点合二为一，命名为“康德—拉普拉斯假说”。




俘获学说：这个学说认为太阳在星际空间运动中，遇到了一团星际物质。太阳通过自己的引力把这团星际物质俘虏了。于是，这些物质在太阳引力作用下加速运动，如同在雪地里滚雪球一样，逐步变大，最后形成了行星。在这个学说中，也是太阳先形成，但是行星与物质没有“血缘”关系。尽管以上假说都有充分的观测、计算和理论根据，却都有致命的不足，所以直到今天也没有一种被普遍认可的假说。太阳系起源之谜还有待进一步探索。

太阳档案

质量：1.989×1030千克
日地平均距离：约149598000千米
半径：69600千米亮度：3.85×1023千瓦
表面温度：5780开氏度
中心温度：1300万开氏度
自转周期：26.9天（赤道）寿命：100亿年


探索太阳风暴之谜

在诗人的笔下，每天早晨从东方地平线上冉冉升起的红日是最美丽的了，它仿佛是天上仙女青春靓丽的面庞，漂亮极了。可是，如果你仔细打量，就会发现这天上仙女秀丽红润的面庞上竟然也长有“雀斑”！那么，这太阳上的“雀斑”叫什么呢？它们又是怎样产生的呢？据科学家们介绍说，平时我们看到的太阳上的暗黑的斑点，在天文学中叫作“太阳黑子”。黑子的中心部分最黑，叫作“本影”。本影周围亮一些，但比其他部位还是暗一些。据说，黑子是太阳上物质激烈运动的一种现象，它们是一种巨大的旋涡形状的气流，是由于太阳上的天气活动而形成的。打个比方吧，就像是地球上大气的运动会形成热带台风一样，黑子也可以说是太阳上的“风暴区”。
不过，这种“太阳风暴”比地球上的台风要猛烈得多。平时，10级以上的台风就大得不得了啦，在海洋中的船只如果不提前躲进避风港，就很可能被强台风掀翻。然而，地球上的这种台风要是拿到太阳上就根本不算什么了。因为，地球上最大的12级台风，风速每秒也不超过50米，可太阳上的黑子风暴，气流运动的速度竟会达到每秒钟1000—2000米以上，想想看，那太阳风暴是多么强烈啊！就像地球上潮涨潮落很有规律、呈周期性变化一样，太阳上的黑子变化也呈周期性变化。经天文学家们长时间观察，发现太阳黑子变化的周期一般在11年左右。也就是说，太阳中的黑子有的年份多些，如果从某一黑子年份最多的时候开始观察，就会发现在以后几年中黑子数目会逐渐减少，减少到一个最小的数目，大约经过11年以后，又逐渐增多，然后又逐渐减少，如此循环往复，无休无止。



另外，有人将我国各地五百年来的水、旱、寒灾的记录进行分析，发现也有11年的周期，与太阳黑子活动的周期相对应。目前，天文学家主要利用在太空飞行的欧美联合研制发射的太阳观测卫星“SOHO”对太阳黑子活动进行考察。尽管如此，科学家对太阳活动、特别是太阳黑子活动的了解还微乎其微，只能提前3天预报太阳黑子活动的最高峰和太阳风暴的到来。太阳剧烈活动、太阳黑子爆发、太阳风暴对地球的具体影响以及如何预防，还有待于科学家进一步研究。


金乌

我国古典小说常有这样的话：“不觉金乌西坠，玉兔东升。”玉免是月亮，金乌就是太阳。太阳为什么叫金乌呢？我们的祖先很早就发现了太阳中的黑子，因此编出了其中有乌鸦的神话，所以称太阳为金乌。


太阳是个老鳏夫吗

我们知道，太阳有儿——大行星，有女——月亮，那他的妻子呢，怎么没听人提起过？难道他至今还是孤独的单身汉？其实在几十年前，天文学家就提出了这个问题。天文学家对此进行了认真的考察和计算，得到的结果是：太阳是一个独身者。由于没有得到新的材料，这个结论维持了十几年。但是，天文学上的理论总要受到当时的观测水平的限制，所以，有许多结论并不是一成不变的。

后来，有两件事使得天文学家又重新关注起这个问题来了。第一件是，1969年2月8日，在墨西哥的阿仑德地方下了一场陨石雨。本来，地球上出现陨石雨是常事。但是，阿仑德陨石却与众不同。原来，在分析阿仑德陨石的化学成分时，发现其中含有钙、钡和钕三种元素。它们都是比较复杂的元素。按照流行的太阳系起源理论，它们是很难形成的。这就引起了天文学家的极大关注：它们从何而来？于是，有人提出了如下的推测。
大约50亿年前，太阳系处于形成的初期，还是一片弥漫的气体和尘埃——太阳星云。在太阳星云的附近，有一颗恒星正发生大爆炸，抛出了大量物质，其中就包含了钡、钙和钕这3种元素。这些物质的一部分被抛进了太阳星云，以后就一直留在太阳系的范围内。那颗爆炸后的恒星，以后就变成体积很小而密度很大的中子星或者黑洞，成了今天难以找到的太阳伴星。另一件事则是，在最近的初步测定中，发现了太阳在某个方向具有加速度。这种加速度当然是由力引起的。这力又来自何方？银河系整体产生不了这么大的力（因为距离太大），于是就只能假设太阳有一颗伴星，这力正是来自伴星。




如果太阳真有这么一颗伴星，为什么我们至今没有找到它？对此，最合理的推测只能有两种。一种推测是，这颗伴星是一颗中子星，因此它很暗，而且很小。我们记得，一颗质量等于太阳质量的中子星，半径只有10公里。另一种推测则是，它是一个黑洞！若是如此，我们就根本看不见它。而且，它比中子星更小，半径只有大约3公里！由上可见，太阳究竟有没有伴星，目前还无法断言。这是一个很具吸引力的谜。这个谜何时才能解开呢？这取决于两个方面：一是有关这个问题的新的发现，二是更新、更有力的观测手段。我们期待着这一天的到来！


太阳构造之谜

太阳看起来像是一团均匀的气体球，简单得不能再简单了，但实际上它却由若干界限分明的层组成，类似于行星的固体部分与大气层。太阳的构造到底是怎样的呢？太阳的大气层根据高度和性质的不同，分为3个圈层，它们分别是“光球”、“色球”和“日冕”。人类肉眼所见的是太阳大气的最底层——“光球”，厚约500千米。光球实际就是我们看到的太阳圆面，它有一个比较清楚的圆周界线，太阳直径就是根据它确定的，光球看上去像是一个光滑的固体，其实却是由平均密度只有水的几亿分之一的气体构成的。在光球之上的是“色球”，厚约2000千米。它是有颜色的球，看上去像套在太阳上的一个玫瑰花环。由于光球太亮，色球完全被湮没了。色球之上的那部分灰白色称为“日冕”，向外延伸达数百万千米，其厚度约为好几个太阳半径。“日冕”是不是太阳大气的最外层呢？不是，它的外表面还有“太阳风层”。

这里经常喷发一种带电粒子流，称为“太阳风”，它主要由电子和各种离子组成。太阳风在离开太阳以后，吹遍整个太阳系，最后消失在恒星际空间。从核心到光球，太阳的温度急剧下降（核心处的温度为1500万K，而光球的温度只有6000K），这是人人都料想得到的。但随后温度梯度却来了个急剧的逆转，这就大大出乎人们意料了：色球温度稳步上升到几万开氏度，而进入日冕层之后，温度更是猛升到100万K。色球层的某些与太阳黑子有关的区域甚至更热。

既然能量必定来源于光球的下方，怎么可能出现这种怪事呢？这岂不是好像身体离开炉子越远，身上反而感到越热吗？太阳的构造是不是人们假想的，至今还真是个谜。


日珥之谜

人们通过专门的天文望远镜看太阳，日面除了显而易见的太阳黑子之外，整个太阳圆面像是一个硕大无比的火海，日面上时常有一串串巨大的“火舌”腾空而起，这就是日珥。早在几百年前人们就观测到了日珥。1239年，天文学家在观测日全食时就观测到了日珥，并称其为“燃烧洞”；1733年观测日珥时，将其称作“红火焰”；1824年观测日珥时，日珥又被想象成太阳上的山脉。1868年，法国的让桑和英国的劳基尔分别引进了光谱技术，人们对日珥的外形才有了明确法引起了人们的注意。1988年，法国科学家的研究表明，存在着长达一年或半年的太阳直径伸缩期，其范围从几十千米到几百千米不等。




太阳能量之谜

太阳是地球万物生长的动力源泉。自人类诞生起，太阳就一直是人心目中光明和温暖的使者。大家知道，要使火炉不停地放出热量，必须不断地向炉子里投放燃料。太阳在燃烧，每秒钟放射出大量的能量，又没有人向太阳投放燃料，那么，太阳的能源从何而来？从前，有人以为太阳像地球上一样是用烧煤的办法获得能量的。这简直是开玩笑。简单计算一下就明白，如果太阳是用烧煤的办法获得能量的，那么它一秒钟之内就得烧掉115亿吨煤！即使整个太阳都是用煤做成的，也只能维持现在这样的辐射强度三、四千年；不然，我们每年就必须往里添加20个像地球那么大的煤球！还有人认为太阳能是太阳重心收缩而产生的辐射能，是流星陨石不断降落、碰撞而产生的能量，是放射性元素蜕变而产生的能量，等等，这些说法都没有根据。现在科学研究的结果告诉我们，太阳的能量来源于原子核反应。

在太阳内部，越往里面温度越高，压力越大；到太阳中心，温度大约是2000万度，压力可达2000亿个大气压，物质的密度可能是水的110倍。在这样一种高温高压的环境里，所有的物质质点都以每秒几百公里的巨大速度运动着，都想为自己找个安身的场所。但是，物质质点相互猛烈撞击的结果：有的原子失去了几个电子，有的原子的电子全部丧失，更有的原子跑到别的原子家里去“作客”，形成了新的原子。这里所进行的复杂的变化过程，就是原子核反应的过程。现在认为，太阳内部进行的是由4个氢原子核合成1个氦原子核的核反应过程，如同氢弹爆炸时所发生的核子反应过程一样。伴随着原子核反应的进行，就能放射出惊人巨大的能量。

人类对太阳能来源的认识在步步深化，然而，疑团却远未解开。要是太阳在进行“氢弹爆炸”，为什么不是所有的氢气一起参加反应？要是所有的氢一起参加反应，反应一次完成，反应之后理应逐渐冷却，但是，研究证明，数百万年来，太阳光的强度没有丝毫减弱。如果太阳是在进行大规模的有控制的热核反应，那么什么条件使得太阳中的氢能局部地持续地参与聚变反应？有控热核反应正是人们追求的目标，但是至今没有做到。由此看来，太阳能的来源问题，仍是需要科学家们努力探索的一个谜题。



黑夜里的太阳

当你举杯邀月时，赫然发现悬在头顶的是一轮红日，洒向人间的是万道金光，是否会感到惊讶呢？可是中国的古书中却记录了夜里出太阳的奇异天象。《汉书·地理志》记载着“古有日夜出见于东莱，故莱子立此城，以不夜为名。”以后，关于“夜太阳”的描述，更是散见于正史典籍、野史笔记中，在《晋书》、《建康志》、《嘉定县志》、《海盐县志》中都有记载。在国外，半夜出现太阳可以追溯到公元前2世纪。

根据史料记载，公元前163年，在意大利出现过“夜太阳”。

夜里出太阳究竟是怎么回事呢？

我国的天文学家庄天山等认为，夜里出现的太阳是一种冕状极光。太阳表面不断向外发出一束束高速带电粒子流，这些带电粒子由于受地球磁场的作用，大多集中在地球南北两极大气层的高层，使大气中粒子电离发光，形成极光。如果太阳活动强烈，极光有可能向中低纬度区延伸，我国就可能看到。极光的形状多种多样，有的像彩色帷幕，有的呈射线结构。在条件适当时，射线结构的极光会成为一个边缘不明显的圆形发光体，叫冕状极光，颜色是红色。而且极光还会向东西方向漂移，且亮度越大，速度越快，看上去也会有东升或西落的现象。所以人们很容易将冕状极光误以为是太阳。
天文学家迦尼、克劳密林和我国的朱文鑫认为，在意大利夜间所见的太阳其实是哈雷彗星，他们是按哈雷彗星回归周期推算的。可是有人查阅西欧文献，对此事并无明显记录。莫尔顿和布莱克韦尔、杜赫斯特等人认为夜里出现的太阳是一种对日照现象。他们通过观测研究，发现在春分和秋分前后，在位于和太阳位置相对的黄道附近，即在所谓反日点上，会有轮廓不大清楚的圆形亮斑，呈暗红色，这就是对日照。由于它很暗。所以月亮一出来，它就消隐了，但没有月亮时，它外形有点像太阳。
我国的张文樵则把夜里出现的太阳解释为古代的不明飞行物。可惜今天人们还没有见到一个实实在在的外星人，当然难以证明古代外星人乘飞碟光临过地球。当然，还有科学家认为，这是一种大气光学现象。夜间出太阳到底是怎么回事，这个宇宙之谜有待我们进一步研究探索来揭开。