太阳是一个巨大炽热的气体球,主要成分是氢和氦,表面温度约为6000K.
太阳的能量来源于内部的核聚变反应产生的,太阳内部在高温,高压的环境下,4个氢原子核经过一串的核聚变反应,变成1个氦原子核.在核聚变的过程中,原子核质量出现了亏损,去亏损的质量转化成了能量.太阳没秒由于核聚变而损耗的能量,大约为400万吨.按照这种消耗的速度,太阳在50亿年的漫长的时间中,只消耗了百分0.03的质量!
虽然太阳辐射能只有22亿分1到地球但影响是不可小视的!
月球、地球都是坚硬的球体,而太阳却是一个炽热的气体大火球,它表面的温度有600万摄氏度,中心有1500万摄氏度,任何东西在太阳上都会化成气。那太阳的光和热是从哪儿来的呢?
太阳里有许多氢原子核,它们互相作用,结合成氦原子核,同时放出光和热,这叫热核反应,太阳就是用原子作燃料的大火炉。1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤。太阳的原子燃料极其丰富,千千万万年也燃不完,它将永久地供给我们光和热。
太阳为什么会发光、发热呢?它的能源是什么?
天文学家曾经设想过种种可能的来源。一个简单的想法是,太阳是一个正在燃烧的大煤球。但是仔细计算一下,像太阳那么大(比地球大130万倍)的煤球,要一直燃烧下来,也只能够烧3000多年。因为我们人类的历史有几十万年,有文字记载的文明历史也有5000多年了。太阳的“年龄”不可能比人类历史短。更何况,要是煤球,越烧越小,太阳光会很快变得越来越暗弱了。但实际上,经过近百年来的实测,太阳光度并没有什么变化。所以,煤球燃烧的想法,肯定是不对的。
另一个想法是,古代的太阳体积很大,由于收缩而发光,但计算之后,认为这个想法也不能成立。
20世纪来,随着原子物理学的发展,人们才解决了太阳能源问题。著名科学家爱因斯坦(1879-1955)发现了物体质量与能量的关系。只要有一点点质量转化为能量,其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量,这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
对于原子能的研究,使人们想到,太阳的能源可能就是原子能。观测、实验证实了这种想法。
原来,太阳主要由氢组成,氢占质量的70%以上。在太阳内部高温(在1000万K以上)、高压(约为2500亿大气压力)的条件下,氢原子会发生“热核反应”,由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中,有一部分质量转化为能量,放出大量的热量。太阳内部的热核反应,类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程,所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。
太阳从东方升起这种说法并不正确。由于地球在绕着太阳转,实际上地球是在向东方转去,迎向太阳。
我们直接接触到的是太阳光,通过太阳光就可了解太阳的温度。将一个直径1米的凹面镜对着太阳,逐渐调整焦点,当得到了一个小硬币大小的太阳像时,把一片金属放在焦点上,金属片立即弯曲熔化了。测定焦点上的温度是3500摄氏度。因此,太阳上的温度绝不会低于3500摄氏度。
人们又通过对温度和光的辩证关系的分析,也逐渐地掌握了太阳的温度。太阳温度可以根据它的颜色估计出来,平时看到的是金黄色的,考虑到地球大气层的吸收,太阳颜色就与6000摄氏度.的温度相对应。另外,通过测量太阳的总辐量、光谱分析和射电技术等方法,也能证明太阳上的温度是6000摄氏度。当然,这是太阳的表面温度(也就是说,是我们肉眼所见的太阳光球层的温度)。至于太阳中心的的温度,据推算,大约有2000万摄氏度。
太阳核心释放的能量,向外扩散,大部分太阳能以光和热的形式向四周辐射开去,在太阳内部氢原子核在高温下发生聚变,释放出巨大的核能,因此可以讲,太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。