太阳之旅:生命周期、观察和有趣的事实
太阳是宇宙中研究最多的恒星,但仍有很多东西需要了解。太阳对于地球上的生命至关重要,对于观测也非常有用,只要您安全地进行观测即可。 要计划您的观测,请使用我们的应用程序 Sky Tonight。它为您提供您所在地区不同黄昏阶段的准确时间,因此您始终能够赶上蓝色或黄金时段。现在,让我们进一步了解一下我们珍贵的母星吧!
内容
关于太阳的小知识
- 正式名称:太阳
- 替代名称:Sol、Helios
- 目录名称:无
- 恒星类型:黄矮星
- 视星等:-26.74
- 质量:2 x 10³⁰ kg,约333,000个地球质量
- 亮度:3.828×10²⁶ W
- 半径:695,700公里
- 表面温度:~5,600 °C
- 成分:71%氢、27%氦、2%其他元素
- 距地球的距离:1.49亿公里
- 自转周期:赤道25个地球日,极地35个地球日
关于太阳的更多事实
- 太阳每秒燃烧400万吨自身质量。
- 太阳并不是安静地存在:它实际上会发出巨大的噪音!但由于太空中没有空气来传递声音,我们无法听到。太阳的“呐喊”更像是一种振动,科学家可以用特殊仪器检测到。
- 太阳的外层,日冕(温度高达300万°C),实际上比其表面(约5000°C)还要炽热。
- 地球上的极光(北极光和南极光)是由太阳风,来自太阳的带电粒子,与地球磁场相互作用产生的。
- 许多文化将日食视为不祥之兆。例如,在中国古代,人们认为日食是因为一条巨龙正在吞噬太阳。为了保护太阳,人们会制造巨大的噪音,敲击锅碗瓢盆来吓跑巨龙。
关于太阳的6个热门问题
太阳是什么类型的恒星?
太阳是一颗G2 V恒星,俗称黄矮星。“G2”名称意味着它属于黄色G级的第二类,表面温度约为5800 K。“V”指的是它作为主序星的地位。
太阳什么时候会爆炸?
永远不会。大约50亿年后,太阳将从黄矮星转变为红巨星。当太阳耗尽氢时,其核心将收缩、升温,并开始使用氦作为燃料。这将导致太阳大幅膨胀,吞没水星、金星,甚至可能吞没地球。
在膨胀至目前尺寸约200倍后,太阳核心将加热至约1亿开氏度,并开始将氦转化为碳的过程。这种剧烈的活动将导致太阳失去外层,剩余的核心将塌陷成为一颗与地球大小相似的白矮星。然后,白矮星将慢慢褪色并进入其最终阶段,成为一颗暗淡、凉爽的黑矮星。
与人类不同,恒星具有明确且稳定的生命周期。通过我们的信息图了解有关恒星寿命的更多信息。
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太阳有多大?
太阳是太阳系中最大的天体,从中心到表面延伸约695,700公里。它占太阳系总质量的99.86%,体积之大可以容纳大约130万个地球!然而,就宇宙而言,太阳被认为是一颗中等大小的恒星。有些恒星的大小只有太阳的十分之一,而另一些恒星的大小则可能大700倍以上。
太阳有多热?
太阳的温度变化很大,从核心约1500万摄氏度到表面约5,600 °C。尽管表面“较冷”,但它仍然很热,无法在那里形成固体或液体,因此太阳实际上根本没有固体表面。所以,即使你能忍受高温,你也无法站在太阳上。
宇宙温度可能极端得难以想象。请查看我们的太阳能系统温度计信息图,了解它们的实际温度有多热(或多冷)。
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太阳是什么颜色?
太阳是白色,这意味着它发出可见光谱的所有颜色。但对于地球上的我们来说,当它接近地平线时,它会呈现橙黄色甚至红色。这是因为地球大气层散射较短波长的蓝光比红色、橙色或黄色光波长更有效。所以,我们根本看不到频谱的一部分。
太阳旋转吗?
太阳以逆时针方向旋转。然而,它不像地球那样是固体,并且它的不同部分以不同的速度旋转。太阳的赤道大约需要25天才能完成自转一周,而太阳的两极每35天自转一周。
太阳也绕银河系中心顺时针运动。太阳绕银河系中心转一圈大约需要225至2.5亿年。
太阳的生命
太阳多大了?
太阳大约有46亿岁,目前正处于其生命周期的中期。它属于被称为第一星族的一代恒星,这些恒星是年轻的、富含金属的恒星,通常存在于银河系的旋臂中。
太阳是如何形成的?
大约46亿年前,太阳开始由主要由氢和氦组成的分子云形成。来自附近一颗爆炸恒星的冲击波击中了这片云,导致它开始收缩。随着它的收缩,部分云团开始由于重力、旋转和升温而自行塌陷。大部分氢和氦聚集在这个炽热的旋转物质的中心。最终,气体变得足够热以引发核聚变,形成了我们今天看到的太阳。
太阳由什么提供动力?
核聚变是为太阳提供动力的关键过程。在聚变过程中,太阳核心的氢原子聚变在一起形成氦原子,并以热和光的形式释放大量能量。
11年太阳活动周期是多少?
太阳周期,也称为太阳磁活动周期或太阳黑子周期,是一个大约11年的周期,标志着太阳活动的变化。在这个周期中,太阳的磁极会交换位置:曾经的北极变成了南极,反之亦然。然后,又需要11年时间,两极才会变回来。
太阳表面可见的黑子数量随着这个周期的变化而变化。一开始,称为“太阳极小期”,太阳可能只有几个小黑点,通常位于低纬度地区,并且可能有几个月根本没有黑点。随着周期的进行,太阳活动增加,在周期中间达到峰值,称为太阳极大期。此时,太阳上可能有多达250个太阳黑子,甚至是太阳黑子簇。在周期结束时,活动减少到最低限度,然后周期重新开始。
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太阳分层结构
虽然太阳可能看起来像一个混乱、沸腾的球体,但它实际上是高度结构化的,由不同的层组成,分为内层和外层。
内层:
- 核心:太阳最热的部分,温度高达1500万摄氏度。它是太阳能的主要来源。
- 辐射区:该层负责通过辐射将能量从核心的核反应转移到对流区。
- 对流区:能量通过加热和冷却气体的对流传输到光球层。
外层:
- 光球层:太阳的表观表面,它发出大部分直接到达地球的光。
- 色球层:光球层上方的等离子体层,具有细丝和日珥等特征。 由于氢含量高,它呈红色,只有在日全食期间才能在太阳边缘看到。
- 过渡区:非常薄的一层,厚约100公里,温度从色球层上部的20,000 K急剧上升到日冕中的 200万开氏度以上。
- 日冕:太阳的最外层及其最大、密度最小的结构,由逃逸到太空中的等离子体组成。太阳风将日冕物质携带到行星际介质中。只有在日全食期间,从地球上才能看到日冕。
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如何观测太阳?
安全守则
首先也是最重要的一点:切勿直视太阳或使用没有特殊滤光片的双筒望远镜或望远镜等设备。明亮的阳光会损害您的眼睛,甚至导致失明,尤其是在被光学设备放大时。此外,如果不加保护,您的光学设备本身可能会损坏。即使太阳部分被云层覆盖,它仍然不安全,因为紫外线和红外线会损害您的视网膜。另外,切勿使用普通太阳镜看太阳。直视太阳的唯一安全方法是使用特制的太阳能滤光片。或者尝试使用针孔相机进行间接观察,这很容易在家完成。
今天太阳什么时候升起和落下?
如果您想了解所在城市的日出和日落时间,或访问更具体的信息,例如民用、天文和航海黄昏时间,请查看Sky Tonight应用程序日历。打开“天空”选项卡并选择您喜欢的显示格式(线条或圆形)。以蓝色突出显示的时间是交互式的:单击它们即可查看当时天空的样子。
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在太阳上可以看到什么?
如果您拥有适当的设备并遵循所有安全预防措施,您就可以观察太阳的以下有趣特征:
- 太阳黑子是太阳上由其磁场引起的黑点;他们是最容易看到的。
- 颗粒看起来像太阳表面的小气泡,持续约五到十分钟。高倍望远镜可以最好地展示它们。
- 日珥是从太阳射出的美丽的、巨大的红色气体环。您可以在日全食期间或使用特殊的H-alpha望远镜看到它们。
- 细丝类似于日珥,但看起来像明亮的太阳表面上的长黑线。它们还需要H-alpha望远镜来观察。
- 有时,从我们的角度来看,内行星金星和水星在太阳前面经过。金星凌日非常罕见,下一次发生在2117年12月和2125年。水星凌日更常见,下一次发生在2032年11月12日至13日和2039年11月7日。
- 国际空间站(ISS)的凌日发生得更频繁。您可以使用国际空间站凌日查找器了解何时可以看到国际空间站从您所在的位置穿过太阳。
除了可以在太阳表面观察到的现象之外,还有许多由太阳引起的美丽的大气效应。请查看我们关于白天天文学的文章,了解在明亮的阳光下您还可以看到什么。
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在日全食期间在太阳上可以看到什么?
除了上述特征之外,在日全食期间,您将有很好的机会看到日冕,即太阳最外层的大气层。另外,寻找贝利珠和钻石戒指。当月亮几乎遮住太阳时,贝利珠就会出现,最后一缕阳光穿过月亮的山脉和山谷,形成一串发光点。当这些珠子只剩下一颗时,就会出现钻石戒指效果,就像发光戒指上的钻石一样闪闪发光。
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太阳如何塑造我们的天空
虽然不能直接观测太阳,但它在天文观测中起着至关重要的作用,例如在冲日期间增强行星的可见性,或在太阳合时使其消失在视野中。此外,太阳系中的每颗行星都有各自的近日点和远日点,分别表示它们在太空中距离太阳最近和最远的位置。
此外,太阳与地球在太空中的相互位置决定了天文季节的更替:春分和秋分标志着春季和秋季的开始,夏至和冬至标志着夏季和冬季的开始。
与太阳相关的最壮观的天文现象之一是日食,当月球经过地球和太阳之间时,会暂时遮挡太阳的光线。日食分为几种类型:全食,月球完全遮挡太阳;偏食,太阳的一部分被遮挡;环食,月球看起来较小,太阳的边缘仍然可见,形成明亮的光环。
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2月19日:金星过近日点
2月19日16:23 GMT,金星将到达近日点,即它在太空中距离太阳最近的位置。此时,金星与太阳之间的距离为0.72天文单位(AU)。金星的轨道几乎是圆形的,其距离太阳的变化仅约1.5%,在近日点(最近)和远日点(最远)之间几乎没有显著区别。因此,金星在这两个位置接收到的太阳能量几乎相同。
不过,这一事件不会影响金星在夜空中的外观。你仍然可以在日落后,在双鱼座中观测到这颗明亮的行星。
3月4日:水星过近日点
3月4日13:45 GMT,水星将到达近日点,即它在太空中距离太阳最近的位置。此时,水星与太阳之间的距离为0.31天文单位(AU)。尽管这一事件对水星表面的温度影响巨大,但它不会改变水星在夜空中的外观。可以在日出前于双鱼座中观测水星。
3月8日:水星东大距
3月8日01:41 GMT,水星将达到与太阳的最大角距(18°12')。大距是观察水星的最佳时机,因为此时这颗难以捉摸的行星不会被太阳的光辉淹没。水星将以-0.4等的亮度闪耀。日落后可在双鱼座中观测到它。
3月12日:土星太阳合
3月12日10:19 GMT,土星将在地球视角下经过太阳的背后。在天空中,这颗行星将仅与太阳相距1°54'。在太阳合期间,土星会太靠近太阳,无法安全观测。大约在5月初,土星将重新出现在晨空中。
3月19日:海王星太阳合
3月19日,海王星将在天空中最接近太阳。此时,它与太阳的角距离仅为1°15',这意味着海王星将在太阳的光辉下完全不可见,持续数周。在天文学中,太阳合是指某个天体的伸长角接近0°,即它与太阳在天球上的经度相同。了解更多信息,请查看我们的专文。
3月20日:三月分日
3月20日09:01 GMT,太阳将位于地球赤道正上方,地球两半球将几乎均等地接收到阳光。这一事件被称为春分。三月春分标志着北半球的天文春季开始,以及南半球的天文秋季开始。
3月23日:金星下合日
3月23日01:26 GMT,金星将在太阳和地球之间经过。在天空中,它与太阳的角距离仅为8°。在太阳合期间,金星会太靠近太阳,无法安全观测。几天后,它将作为晨星重新出现在晨空中。
3月24日:水星下合日
3月24日19:43 GMT,水星将在地球视角下经过太阳前方。此时,这两颗天体的角距离为3°10'。这一事件称为下合日,大约每130天发生一次,即当水星与太阳、地球连成一条直线时。在此期间,水星会被太阳的光辉淹没,几周后,它将在晨空中重新出现。请避免在水星接近太阳时观察它,否则可能导致永久性视力损伤。
3月29日:日偏食
3月29日,北美东部、南美北部、欧洲、西部俄罗斯、亚洲北部及非洲西北部的观测者将能看到日偏食——月球将遮挡最多93.8%的太阳。该事件将从08:50 GMT持续至12:43 GMT,食甚发生在10:47 GMT。查看即将到来的日食信息图,获取可见性地图及更多详细信息。
4月16日:火星过远日点
4月16日20:38 GMT,火星将到达远日点,即它在太空中距离太阳最远的位置。此时,火星与太阳的距离为1.67天文单位(AU)。火星的轨道明显偏心,其距离太阳的变化约为20%,使其在远日点接收到的太阳光和热量比近日点时少31%。然而,这一事件不会影响火星在夜空中的外观。日落后可在巨蟹座中观测到它。
4月17日:水星过远日点
4月17日13:32 GMT,水星将到达远日点,即它在太空中距离太阳最远的位置。此时,水星与太阳的距离为0.47天文单位(AU)。尽管这一事件对水星表面的温度影响巨大,但它不会改变水星在夜空中的外观。可以在日出前于双鱼座中观测水星。
6月21日:六月至日
6月21日02:42 GMT,北半球将达到最大倾斜角朝向太阳,并迎来一年中白昼最长、黑夜最短的一天。而南半球将经历白昼最短、黑夜最长的一天。这一天标志着北半球的天文夏季开始,以及南半球的天文冬季开始。
9月21日:日偏食
9月21日,澳大利亚、新西兰、南极洲和太平洋岛屿的观测者将能看到日偏食——月球将遮挡最多85.5%的太阳。该事件将从17:29 GMT持续至21:53 GMT,食甚发生在19:41 GMT。查看即将到来的日食信息图,获取可见性地图及更多详细信息。
9月22日:九月分日
9月22日18:19 GMT,太阳将位于地球赤道正上方,地球两半球将几乎均等地接收到阳光。这一事件被称为秋分。九月秋分标志着北半球的天文秋季开始,以及南半球的天文春季开始。
12月21日:十二月至日
12月21日15:03 GMT,南半球将达到最大倾斜角朝向太阳,并迎来一年中白昼最长、黑夜最短的一天。而北半球将经历白昼最短、黑夜最长的一天。这一天标志着南半球的天文夏季开始,以及北半球的天文冬季开始。
常温问题
太阳是恒星吗?
太阳只是一颗恒星,就像太空中数十亿颗恒星一样。查看我们的彩色信息图,了解恒星与行星的区别。
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每一颗星星都是太阳吗?
如果一颗恒星位于行星系统的中心,则它被视为“太阳”。因此,并不是所有的恒星都是“太阳”,但是除了我们自己的太阳之外,还有很多“太阳”。
次于太阳最亮的星星是什么?
天空中仅次于太阳的最亮恒星是天狼星,即大犬座的“狗星”。
地球离太阳越来越近了吗?
有时地球离太阳较近,有时又较远。 这是因为地球沿椭圆轨道运行,距太阳的距离为1.47至1.52亿公里。地球距离太阳最近的点称为近日点,最远的点称为远日点。
太阳什么时候最热?
在地球上,太阳感觉最热中午过后的几个小时,因为那时太阳的直射光线有足够的时间加热空气。 然而,太阳的实际温度根本没有太大变化。 一年中的变化不到0.2%,这些微小的波动并不会真正影响我们在地面上感受到的温暖。
现在你已经学到了这么多关于太阳的知识,是时候检验一下你的理解了!你准备好接受挑战了吗?快来参加我们的太阳测验,测试你的知识吧!从太阳食的天体力学原理到行星的独特轨道,让我们看看你对这个位于太阳系中心的恒星了解多少。祝你好运!
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太阳报:总结
太阳是一个壮丽的天体,不仅维持着地球上的生命,而且还提供了令人惊叹的景色。因此,不要将您的天空观测限制在夜间!使用Sky Tonight找出您所在城市天文、航海和民用黄昏的准确时间。发现太阳的全部美丽,从太阳光产生的大气现象到在太阳表面跳舞的黑子。