太阳其实是白色的

2009-12-04 07:50
奇闻怪事 2009年10期
关键词:耀斑太阳活动氦气

太阳离我们很远,可是太阳在我们眼前。古往今来,关于太阳的说法有很多,哪些说法是正确的呢?让我们来了解太阳那些不为人知的秘密吧。

太阳其实是白色的

对这个问题我们都感到很困惑。太阳发出的光是五颜六色的,在不同的颜色下发出不同的光,比如通过紫色发出红光。事实上,蓝绿光谱发出的光最强烈(大约480纳米),但我们并不会看到绿色,因为我们的眼睛(在大脑的帮助下)结合了所有这些不同颜色的光。

从物理学上来讲,太阳是白色的。这很容易理解,就像太阳照在一张纸上,出现白色的阳光一样,照在雪和云上也是一样的道理。如果太阳是黄色的,那么这些看起来应该是黄色才对。

然而,很多人认为太阳是黄色的,但并不能解释它的原因。科学家做了许多研究,人们也一直在讨论这个问题。他们猜测可能是与蓝天比较而言吧,也许是地球大气让太阳看起来是黄色的吧。但太阳的颜色是白色的。

你可能会认为,太阳活动高峰期和磁场峰值发生在同一时间。但事实上要复杂得多。

太阳实际上会出现2次磁场峰值:出现第1次峰值后会逐渐减弱,持续约1年的时间,然后慢慢增强达1年时间,然后又下降,直到减弱到最低程度。太阳活动高峰期,比如耀斑的出现和太阳风暴等太阳剧烈活动,实际上是与太阳第2个磁场峰值的时间相符。上次是发生在2003年11月,当太阳发生爆炸,喷射出耀斑。下一个太阳磁场峰值将发生在2012年的某个时候。但太阳活动高峰期要到2013年或2014年才会发生。

太阳变得越来越热

太阳在其核心内将氢转变为氦,它没有足够的能量将氦溶化,因为将氦转变为碳需要更高的压力和温度,这样,氦就在太阳核心中形成了,就同煤在壁炉烧成煤灰一个道理。在太阳引力的作用下,越来越多的氦气释放出来,好比你用力压气体,气体反而会跑出来一样。因此,经过数十亿年的时间,太阳中心堆积的氦气越来越多,温度也越来越高。

多余的热量会从太阳中心和表面释放出来。因此,随着时间的推移,太阳本身,甚至其表面,越来越热。这意味着太阳应该变得越来越亮了。事实上,太阳比45亿年前首次核聚变时亮了40%。

而且太阳现在仍然在越变越热,这是不好的。据专家计算,地球正受着太阳光的加热作用。这神奇的一刻会发生在约11亿年后。在那个时候,地球将变得太热:冰盖将融化,南极将成为一个不错的度假胜地。

24亿年后,太阳将变得更热(比现在要亮40%),到时候,地球的温度将上升到足以蒸发掉所有海洋的水。

太阳还能存在多少年

现在,太阳大约有45.5亿岁了。它一直在变热,但按常理,太阳会越来越稳定。63亿年后,一切将会改变。

从能量守恒定律来说,所有的氢气转变成氦气后,太阳中心剩余的就是氦气了,太阳也会越来越热。最后,日核将升温,薄薄的氢气包围着日核,中心的温度更高,然后像气球一样膨胀。7亿年后,太阳的体积将变成原来的2.3倍。

到那个时候,随着太阳重量的增加,氦核将不得不压缩、退化。但是,在这种情况下它会变得更热,太阳外层膨胀得更厉害,它会膨胀到一个可怕的程度,直径达到1.6亿公里,是现在的100至150倍,它有可能会变成一个冷却器,因为单位面积上的热量会减少。冷却后的星球是红色的,太阳将变成一个巨大的红色球体。

在此之后,事情变得更复杂。通过几个阶段的收缩和膨胀,太阳将失去一半的质量,散发到太空中,我们可以预测到日核的超高密度。所有的氦都会用完,留下的就是一个像地球大小的球体。太阳由一个白色的热球体,经过数十亿,数百亿、千亿年的消耗,最后变成一个冷冷的黑色球体,直至消失。

我们的地球会怎么样呢?也许7亿年过后,当太阳变成一个巨大的红球时,地球会被太阳吞没,或表面岩石被加热到超出熔点,地球就像食物一样被蒸、炸。除非把地球移到离太阳足够远,或在银河系找到另一个安家之所。

太阳活动能否毁灭人造卫星

太阳可能看起来既稳又平,但它每时每刻都在运动和发生小爆炸。随着时间的流逝,太阳的磁场不断地在发生变化,22年一个周期。在每个周期的开始,磁场非常弱,随后逐渐增强。约5年半后达到峰值,然后慢慢消失。它低到零时,会再次加强,但是下一次的极性会掉转,北极变成南极,南极变成北极(注:太阳本身不会随着磁场的方向改变而掉转方向)。

在任何时候,太阳的磁场都是极为复杂的,但当达到磁场的磁性顶峰时它会非常强劲,表面会变得很活跃,就像一张涨满的弹簧床一样,并储存了大量的能源,一触即发,释放大量能量。这时会有太阳耀斑,也就是太阳表面的物质发生爆炸,或发生日冕物质抛射,喷发大量物质。

太阳活动会影响地球卫星,它们产生大量电流会干扰构成卫星的材料,还会吹熄电路。大多数卫星能够承受轻微冲击,但也有卫星在太阳剧烈活动时不幸消失了。

我们地球表面也会受太阳活动的影响。地球的磁场使地球表面产生巨大的电流。这些地磁感应电流,会导致额外的电流进入电网,造成大面积的停电。

这并不是凭空猜测,而是有事实依据的。在1989年3月,正是这样一种太阳活动,导致美国魁北克社区停电,造成数百万美元的损失。在1989年的太阳爆炸中,变压器完全被毁坏。

现在的问题是北美网正在开展如此多的电流,它几乎是满载,就像一个装满水的管道。太阳快要达到下一个磁场顶峰了。上一次,在2003年,发生了一次创记录的断路器与巨大的耀斑和日冕物质抛射。

它会不会再次发生呢?

盯着太阳看,人会失明吗

你也许听说盯着太阳看会让人失明的说法。事实不完全是这样。必须搞清楚,从来没有人因为看太阳导致永久失明,但你盯着太阳看,确实会伤眼睛,通常伤害不会太严重。

通常情况下,发生日食时看太阳会损伤眼睛。日食本身不会伤害你,但是伤害发生在日蚀的一瞬间。当太阳被遮住,你的瞳孔扩张,让更多的光线进入,所以,当太阳第一条光线射向你的眼睛,你的眼睛因充满光而无法适应,这可能会导致受损的视网膜病变。它实际上不是热损伤,而是光化学作用。如潮水般涌来的紫外线实际上会改变你的眼睛细胞的化学物质,然后破坏它们。

一般情况下,损害是轻微的,可以治愈,但有时小伤害的影响也比较长久,换句话说,你仍然不应该盯着太阳看。通常儿童这样盯着看,受到的伤害会较大,因为他们的眼睛会吸收更多的蓝光,也就是说,接受更多的紫外线。

用太阳镜看太阳实际上会更糟糕,因为太阳镜虽然会阻止可见光,但是你的瞳孔也会扩张,从而受到太阳光的灼伤。

(杨晓威荐自《科学发现报》)

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