天文符號(hào):☉ 體積:地球體積的1 302 500倍 自轉(zhuǎn)周期:25——30天 距最近的恒星間的距離:4.3光年 宇宙年:225百萬年 直徑:1 392 000公里(地球直徑的109倍) 半徑: 696000 千米. 質(zhì)量: 1.989×10^30 千克 溫度: 大約5770℃(表面) 1560萬℃ (核心) 總輻射功率: 3.83×10^26 焦耳/秒 平均密度: 1.409 克/立方厘米 日地平均距離: 1億5千萬 千米 年齡: 約50億歲 到達(dá)地球大氣上界的太陽輻射能量稱為天文太陽輻射量.在地球位于日地平均距離處時(shí),地球大氣上界垂直于太陽光線的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所受到的太陽輻射的全譜總能量,稱為太陽常數(shù).太陽常數(shù)的常用單位為瓦/米2.因觀測(cè)方法和技術(shù)不同,得到的太陽常數(shù)值不同.世界氣象組織 (WMO)1981年公布的太陽常數(shù)值是1368瓦/米2.地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長 0.15～4.0微米之間.大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(qū)(波長0.4～0.76微米),7%在紫外光譜區(qū)(波長0.76微米),最大能量在波長 0.475微米處.由于太陽輻射波長較地面和大氣輻射波長(約3～120微米)小得多,所以通常又稱太陽輻射為短波輻射,稱地面和大氣輻射為 長波輻射.太陽活動(dòng)和日地距離的變化等會(huì)引起地球大氣上界太陽輻射能量的變化. 對(duì)于人類來說,光輝的太陽無疑是宇宙中最重要的天體.萬物生長靠太陽,沒有太陽,地球上就不可能有姿態(tài)萬千的生命現(xiàn)象,當(dāng)然也不會(huì)孕育出作為智能生物的人類.太陽給人們以光明和溫暖,它帶來了日夜和季節(jié)的輪回,左右著地球冷暖的變化,為地球生命提供了各種形式的能源. 在人類歷史上,太陽一直是許多人頂禮膜拜的對(duì)象.中華民族的先民把自己的祖先炎帝尊為太陽神.而在古希臘神話中,太陽神則是宙斯(萬神之王)的兒子. 太陽,這個(gè)既令人生畏又受人崇敬的星球,它究竟由什么物質(zhì)所組成,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又是怎樣的呢? 其實(shí),太陽只是一顆非常普通的恒星,在廣袤浩瀚的繁星世界里,太陽的亮度、大小和物質(zhì)密度都處于中等水平.只是因?yàn)樗x地球最近,所以看上去是天空中最大最亮的天體.其它恒星離我們都非常遙遠(yuǎn),即使是最近的恒星,也比太陽遠(yuǎn)27萬倍,看上去只是一個(gè)閃爍的光點(diǎn). 組成太陽的物質(zhì)大多是些普通的氣體,其中氫約占71.3%, 氦約占27%, 其它元素占2%.太陽從中心向外可分為核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)、太陽大氣.太陽的大氣層,像地球的大氣層一樣,可按不同的高度和不同的性質(zhì)分成各個(gè)圈層,即從內(nèi)向外分為光球、色球和日冕三層.我們平常看到的太陽表面,是太陽大氣的最底層,溫度約是6000℃.它是不透明的,因此我們不能直接看見太陽內(nèi)部的結(jié)構(gòu).但是,天文學(xué)家根據(jù)物理理論和對(duì)太陽表面各種現(xiàn)象的研究,建立了太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)的模型.這一模型也已經(jīng)被對(duì)于其他恒星的研究所證實(shí),至少在大的方面,是可信的. 太陽的核心區(qū)域雖然很小,半徑只是太陽半徑的1/4,但卻是太陽那巨大能量的真正源頭.太陽核心的溫度極高,達(dá)1500萬℃,壓力也極大,使得由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻?yīng)得以發(fā)生,從而釋放出極大的能量.這些能量再通過輻射層和對(duì)流層中物質(zhì)的傳遞,才得以傳送到達(dá)太陽光球的底部,并通過光球向外輻射出去. 太陽光球就是我們平常所看到的太陽圓面,通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑.光球的表面是氣態(tài)的,其平均密度只有水的幾億分之一,但由于它的厚度達(dá)500千米,所以光球是不透明的.光球?qū)拥拇髿庵写嬖谥ち业幕顒?dòng),用望遠(yuǎn)鏡可以看到光球表面有許多密密麻麻的斑點(diǎn)狀結(jié)構(gòu),很象一顆顆米粒,稱之為米粒組織.它們極不穩(wěn)定,一般持續(xù)時(shí)間僅為5～10分鐘,其溫度要比光球的平均溫度高出300～400℃.目前認(rèn)為這種米粒組織是光球下面氣體的劇烈對(duì)流造成的現(xiàn)象. 光球表面另一種著名的活動(dòng)現(xiàn)象便是太陽黑子.黑子是光球?qū)由系木薮髿饬餍郎u,大多呈現(xiàn)近橢圓形,在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑,但實(shí)際上它們的溫度高達(dá)4000℃左右,倘若能把黑子單獨(dú)取出,一個(gè)大黑子便可以發(fā)出相當(dāng)于滿月的光芒.日面上黑子出現(xiàn)的情況不斷變化,這種變化反映了太陽輻射能量的變化.太陽黑子的變化存在復(fù)雜的周期現(xiàn)象,平均活動(dòng)周期為11.2年. 緊貼光球以上的一層大氣稱為色球?qū)?平時(shí)不易被觀測(cè)到,過去這一區(qū)域只是在日全食時(shí)才能被看到.當(dāng)月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間,人們能發(fā)現(xiàn)日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩,那就是色球.色球?qū)雍窦s8000千米,它的化學(xué)組成與光球基本上相同,但色球?qū)觾?nèi)的物質(zhì)密度和壓力要比光球低得多.日常生活中,離熱源越遠(yuǎn)處溫度越低,而太陽大氣的情況卻截然相反,光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃,到了色球頂部溫度竟高達(dá)幾萬度,再往上,到了日冕區(qū)溫度陡然升至上百萬度.人們對(duì)這種反常增溫現(xiàn)象感到疑惑不解,至今也沒有找到確切的原因. 在色球上人們還能夠看到許多騰起的火焰,這就是天文上所謂的“日珥”.日珥是迅速變化著的活動(dòng)現(xiàn)象,一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘.同時(shí),日珥的形狀也可說是千姿百態(tài),有的如浮云煙霧,有的似飛瀑噴泉,有的好似一彎拱橋,也有的酷似團(tuán)團(tuán)草叢,真是不勝枚舉.天文學(xué)家根據(jù)形態(tài)變化規(guī)模的大小和變化速度的快慢將日珥分成寧靜日珥、活動(dòng)日珥和爆發(fā)日珥三大類.最為壯觀的要屬爆發(fā)日珥,本來寧靜或活動(dòng)的日珥,有時(shí)會(huì)突然"怒火沖天",把氣體物質(zhì)拼命往上拋射,然后回轉(zhuǎn)著返回太陽表面,形成一個(gè)環(huán)狀,所以又稱環(huán)狀日珥. 在日全食時(shí)的短暫瞬間,常?？梢钥吹教栔車私k麗的色球外,還有一大片白里透藍(lán),柔和美麗的暈光,這就是太陽大氣的最外層── 日冕.日冕的范圍在色球之上,一直延伸到好幾個(gè)太陽半徑的地方.日冕里的物質(zhì)更加稀薄,它還會(huì)有向外膨脹運(yùn)動(dòng),并使得熱電離氣體粒子連續(xù)地從太陽向外流出而形成太陽風(fēng). 太陽看起來很平靜,實(shí)際上無時(shí)無刻不在發(fā)生劇烈的活動(dòng).太陽表面和大氣層中的活動(dòng)現(xiàn)象,諸如太陽黑子、耀斑和日冕物質(zhì)噴發(fā)等,會(huì)使太陽風(fēng)大大增強(qiáng),造成許多地球物理現(xiàn)象──例如極光增多、大氣電離層和地磁的變化.太陽活動(dòng)和太陽風(fēng)的增強(qiáng)還會(huì)嚴(yán)重干擾地球上無線電通訊及航天設(shè)備的正常工作,使衛(wèi)星上的精密電子儀器遭受損害,地面電力控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)生混亂,甚至可能對(duì)航天飛機(jī)和空間站中宇航員的生命構(gòu)成威脅.因此,監(jiān)測(cè)太陽活動(dòng)和太陽風(fēng)的強(qiáng)度,適時(shí)作出"空間氣象"預(yù)報(bào),越來越顯得重要. 在銀河系內(nèi)一千多億顆恒星中,太陽只是普通的一員,它位于銀河系的對(duì)稱平面附近,距離銀河系中心約26000光年,在銀道面以北約26光年, 它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉(zhuǎn),另一方面又相對(duì)于周圍恒星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運(yùn)動(dòng). 太陽的年齡約為46億年,它還可以繼續(xù)燃燒約50億年.在其存在的最后階段,太陽中的氦將轉(zhuǎn)變成重元素,太陽的體積也將開始不斷膨脹,直至將地球吞沒.在經(jīng)過一億年的紅巨星階段后,太陽將突然坍縮成一顆白矮星--所有恒星存在的最后階段.再經(jīng)歷幾萬億年,它將最終完全冷卻,然后慢慢地消失在黑暗里.