你见过太阳发笑吗?现在就展示给你一张太阳发笑的实拍照片:
这是NASA的太阳动力学天文台用卫星于2022年10月26日捕捉到的,29日发表在美英的许多媒体和科学网站上。这个“微笑”看起来很形象,但仔细看却透露出诡异。那么这个微笑到底预示着什么呢?
亚美am8知道,太阳是太阳系唯一的恒星,相对地球等行星是个巨无霸,它直径有139.2万千米,质量占有了整个太阳系的99.86%。也就是说太阳系的八大行星、数百颗卫星、还有矮行星、小行星、彗星、尘埃等加起来质量也只占有0.14%。
巨大的体积和质量,使太阳核心具有极高的温度和压力,极端条件导致氢原子被剥离了外层电子,氢核被挤压在一起不断的融合成氦核,这就是所谓的核聚变。核聚变过程有约0.7%的质量损失,转化为巨大能量,以电磁辐射的方式发射出来,让整个太阳成为一个巨大的火球。
这个巨大的火球分为6个层次,从核心算起,有核反应区、辐射层、对流层、光球层、色球层、日冕层,后面三个层次统称为太阳的大气层。
核反应区占据了整个太阳半径的25%,也就是核心约35万千米直径的球心,是核聚变反应区,这里的温度高达1500K,压力达到3000亿个大气压,高温和高压迫使氢核聚变持续进行,每秒钟有6亿吨的氢转化为5.958亿吨的氦,损失的420万吨质量转化为能量。
这个能量是巨大的,根据爱因斯坦质能方程E=MC^2计算,太阳每秒钟释放的能量达到3.78*10^26J,相当于9亿亿吨炸药同时爆炸释放的能量,也就是7万亿颗广岛原子弹同时爆炸释放的能量。
这些能量到哪里去了呢,就是逐步从太阳核心,不断向太阳表面传递,最终释放到了太空中。这个过程很复杂,最初的能量是以最高级别的电磁辐射γ射线发出的,经过约42万千米厚的辐射区,到达对流层;再经过约十几万千米的对流层到达光球层。
亚美am8知道电磁辐射能量从高到低的排列顺序是:γ射线、X射线、紫外线、可见光、无线电波,因此太阳的电磁辐射从核心到太阳表面能量会不断衰减,到达光球层,就更多以可见光的形式发出了,这也是亚美am8能够看到光芒四射的太阳的原因。
光球层很薄,只有约500千米,是一层不透明的气体薄层,但它确定了太阳有一个清晰的边界,人眼能看到太阳的所有可见光都是从这一层发射出来。
在光球层的上方,则是厚度约2000千米的色球层,由于这里的可见光极少,只有光球层的约1%,因此人眼一般看不到这个层次,只有在全日食发生时有那么短短瞬间,光球的明亮光线被完全遮掩时,人们可在日冕边缘看到一圈狭窄的玫瑰红色,那就是色球层。
色球层上面就是日冕层了,这是太阳大气的最外层,厚度达到数百万公里。这里的大气较为稀薄,粒子密度约为10^15/m^3,约是地表大气的2.7亿分之一,但温度奇高,可达数百万度。
太阳核聚变的电磁辐射从核心层到光球层,能量是层层递减,电磁波谱峰值由核心区的伽马射线,到辐射区的X射线,逐步过渡到光球层的可见光,因此温度也是层层递减的,从核心层1500万K,到辐射层700万K~200万K,再到对流层200万~6000K,到了光球层,太阳温度就只有6000K~4000K了。
但奇怪的是,到了色球层,太阳大气的温度反而升高,从4000K逐步上升到10万K,并过渡到100万K;到了最外边的日冕层,温度竟高达数百万K。这种奇怪现象一直困扰着科学界,经过多年观测研究,已经有许多理论来解释这种现象,不过最终尚无定论。
人们正期盼着NASA2017年发射的帕克太阳能探测器,在2024年12月钻入太阳日冕层一探究竟,那时帕克探测器最近时距离太阳表面只有600万公里,肯定会得到更多的数据和影像资料来揭示太阳这个秘密。
那么,现在言归正传,太阳那诡异的微笑是什么,又预示着什么呢?
简单的说,那只是太阳表面的一些暗斑。就像人脸并不完美,会有许多大大小小的斑痕一样,太阳也并非亚美am8肉眼看到的那样洁白无瑕,只不过是被耀眼的明亮掩盖了一切。太阳这个巨大的等离子球,表面风起云涌,还不断的产生一个个“洞”,这些“洞”千奇百怪随机出现。
而NASA发布的那张太阳笑脸,只不过是这些“洞”的一次偶然随机组合,且正好对着地球而已。
这些“洞”被科学家们称为日冕洞,从日冕洞中会喷射出高温带电等离子物质,以时速200万千米甚至更高的速度涌入太空,这就是太阳风,这些太阳风有时候速度高达800 ~1000千米每秒,当这些日冕洞正对着地球时,这些带电粒子就会在三到四天来到地球,对地球环境造成影响。
至于会有多大影响,就要看太阳这种“微笑”的“眼睛”或“嘴巴”有多大了,也就是说这个日冕洞越大,喷射出的等离子物质就越多,对地球环境影响就越大。
天文学家们预测,太阳这次“微笑”喷射出的带电离子风会在三天左右撞入地球磁场,可能会引起一场小型磁暴,扰乱在轨卫星的运行,还会给地面电网带来一些波动。可见太阳这次“微笑”虽然诡异,但只是开一个善意的玩笑,逗逗人类而已。
为此,时空通讯杜撰一个谚语:“太阳一发笑,人类吓一跳”。这里我并未夸张,因为人类看到太阳“发笑”实际上就是冕洞正对着地球,其喷射的高能高速物质在三四天就会到达地球,人类的许多带电基础设施就有可能受损。
而太阳耀斑,比冕洞的力量就大多了,我把它形容为“太阳一发怒,地球hold不住”。2022年2月份,一个耀斑导致的太阳风就给了地球一个下马威:1月29日,美国太空天气预报中心探测到一次强烈的太阳耀斑活动,并预测太阳抛射出的物质和能量在2月1日到达地球,可能引发较强地磁暴,这种地磁暴可能持续数天。
人们弄不清楚马斯克为啥还要在2月3日“顶风作案”,冒着可能发生的地磁暴发射星链卫星,或许这位有钢铁侠称号的科技狂人太过自信,结果大自然规律毫不留情的给了他一个大大的教训,马斯克这次发射的49颗星链卫星被强劲的地磁暴毁灭了40颗。
但总体上,太阳在人类出现的数十万年以来,还是温和和善意的,既没有大笑也没有大哭,甚至没有任何伤风感冒,更没有大怒。亚美am8试想一下,太阳如果某一天突然大怒,抛射出一大块物质朝着地球飞来,人类以及所有地球生态很可能就玩完了。
太阳太大了,地球只是太阳质量的33万分之一,体积的130万分之一。地球在太阳身边,就像一粒油菜籽呆在一只篮球边上,如果这只篮球正好对着这粒油菜籽漏了点气,这粒油菜籽就有可能被喷没了。
所以,科学家们不但担忧太阳“发笑”,更担忧太阳“发怒”。一直以来,科学家们都努力研究着太阳的性格,制造了各种各样的观测太阳望远镜,发射了许多太阳观测卫星,就是为了弄清太阳的活动机制,能够更早的预知太阳可能发生的变化,规避太阳带来的灾难。
太阳啊,既孕育和呵护了生命,也可能有一天摧毁生命,它的一笑一颦都牵动着人类和生态万物的生死存亡。人类目前的文明程度还较低,科技水平也较低,如果太阳真的发起了大脾气,人类还完全无力应对。
因此,亚美am8只能祈祷太阳像过去一样,继续着温和与善意,让太阳系唯一的人类文明得以更长久的延续。
一些科学家认为,如果大自然和人类自己能够给自己200年发展空间,人类整体将发展到宇宙一级文明层次,这种文明叫母星级文明,那时人类将再也不惧怕来自地球的各种灾难;如果能够延续5000年,人类整体将发展到二级文明层次,这种文明叫恒星级文明,人类将可以完全控制和利用太阳能量,再也不惧怕太阳发怒了。
人类能延续到那个时代吗?各位有什么看法,欢迎讨论。
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