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2018體積最大的恒星
人類對(duì)浩瀚宇宙的探索一直從未停歇，但你知道宇宙中最大的恒星是哪個(gè)嗎?下面小編就為你解密。
2018體積最大的恒星
太陽(yáng)位于太陽(yáng)系中心，也是太陽(yáng)系迄今為止最大的天體。太陽(yáng)擁有太陽(yáng)系99.8%的質(zhì)量，其直徑大約是地球的109倍，太陽(yáng)內(nèi)部可以容納大約100萬(wàn)個(gè)地球。太陽(yáng)可見(jiàn)部分的溫度大約5500攝氏度，然而太陽(yáng)內(nèi)核受核反應(yīng)驅(qū)動(dòng)，溫度超過(guò)1500萬(wàn)攝氏度。美國(guó)宇航局?jǐn)?shù)據(jù)表明，需要每秒爆炸1000億噸炸藥，才能匹配太陽(yáng)產(chǎn)生的能量。
太陽(yáng)是銀河系1000多億顆恒星中的一顆，它的軌道距離銀河系內(nèi)核25000光年，太陽(yáng)環(huán)繞銀河系內(nèi)核旋轉(zhuǎn)一周需要2.5億年時(shí)間。太陽(yáng)是相對(duì)年輕的恒星，這類恒星被稱為“I類恒星”，它們富含比氦更重的元素。更古老的恒星被稱為“II類恒星”，更早期的恒星被稱為“III類恒星”，它們可能已經(jīng)存在，雖然我們現(xiàn)在還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。
形成&進(jìn)化
太陽(yáng)誕生于46億年前，許多科學(xué)家認(rèn)為，太陽(yáng)和太陽(yáng)系其它星球形成于一個(gè)巨大旋轉(zhuǎn)氣體灰塵云——“太陽(yáng)星云”。由于引力作用導(dǎo)致太陽(yáng)星云坍塌，多數(shù)物質(zhì)從太陽(yáng)星云牽引逐漸形成太陽(yáng)。
目前，太陽(yáng)擁有充足的核燃料，使其再度過(guò)50億年時(shí)間。在那之后，它將膨脹成為一顆紅巨星，最終它將褪去外層，保留的內(nèi)核繼續(xù)坍塌，成為一顆白矮星。逐漸地，太陽(yáng)的亮度逐漸減弱，進(jìn)入其最后階段，成為一顆昏暗、寒冷的理論天體，有時(shí)被稱為“黑矮星”。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)和大氣層
太陽(yáng)和它的大氣層被分成幾個(gè)區(qū)域和層，太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從里至外，是由太陽(yáng)內(nèi)核、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)組成。太陽(yáng)大氣層之上是：光球?qū)�、色球�(qū)印⑦^(guò)渡區(qū)和日冕層。除此之外，還有太陽(yáng)風(fēng)，從日冕層溢出的氣體。
內(nèi)核是一個(gè)半徑不到太陽(yáng)四分之一的核心區(qū)域，雖然太陽(yáng)內(nèi)核僅占太陽(yáng)體積的2%，但是其密度卻是鉛的15倍，接近太陽(yáng)總質(zhì)量一半。從里至外的第二個(gè)結(jié)構(gòu)是輻射區(qū)，從內(nèi)核向表面延伸，占據(jù)70%空間，占太陽(yáng)體積的32%，質(zhì)量的48%;從內(nèi)核釋放的光線將在輻射區(qū)分散，因此單個(gè)光子通常需要100萬(wàn)年才能穿過(guò)太陽(yáng)。從里至外的第三個(gè)結(jié)構(gòu)是對(duì)流區(qū)，它能直抵太陽(yáng)表面，占太陽(yáng)體積的66%，但是僅占太陽(yáng)質(zhì)量的2%，該區(qū)域充滿動(dòng)蕩的氣體“對(duì)流單體(convection cells)”，有兩種主要的太陽(yáng)對(duì)流單體——1000公里寬的“�；瘑误w(granulation)”和30000公里寬的“超粒化單體(supergranulation cells)”。
光球?qū)邮翘?yáng)大氣層最低層，釋放我們所看到的光線，其厚度500公里，盡管大多數(shù)光線來(lái)自于最低層三分之一處，光球?qū)訙囟仍?125-6125攝氏度之間。色球?qū)訙囟容^高，最高溫度可達(dá)到19725攝氏度，色球?qū)幼钔怀龅奶卣魇?ldquo;針狀物”，通常直徑1000公里，高度達(dá)到10000公里。
色球?qū)拥耐獠渴沁^(guò)渡區(qū)，其厚度從幾百至幾千公里，過(guò)渡區(qū)受日冕層加熱，剝離其多數(shù)光線——紫外線。在其最外層是超級(jí)熾熱的日冕層，它是由環(huán)狀和流狀電離氣體結(jié)構(gòu)構(gòu)成。日冕層的溫度通常是50萬(wàn)-600萬(wàn)攝氏度，當(dāng)太陽(yáng)耀斑發(fā)生時(shí)，日冕層溫度可達(dá)到數(shù)千萬(wàn)攝氏度，日冕層物質(zhì)可以隨太陽(yáng)風(fēng)被吹掉。
太陽(yáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度通常只有地球磁場(chǎng)兩倍，然而，磁場(chǎng)高度集中在較小區(qū)域會(huì)變得更強(qiáng)，是普通時(shí)期的3000倍。由于太陽(yáng)在赤道內(nèi)的自轉(zhuǎn)速度比高緯度地區(qū)更快，并且太陽(yáng)內(nèi)部部分比表面部分旋轉(zhuǎn)得更快，所以磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。這些扭曲現(xiàn)象產(chǎn)生的特征變化包括：太陽(yáng)黑子、耀斑和日冕物質(zhì)拋射等壯觀噴發(fā)。耀斑是太陽(yáng)系中最猛烈的噴發(fā)，而日冕物質(zhì)拋射強(qiáng)度不大，但涉及釋放超級(jí)數(shù)量的物質(zhì)，單次拋射可將200億噸的物質(zhì)噴射到太空中。
化學(xué)成分
像其它恒星一樣，太陽(yáng)的主要成分是氫，其次是氦，幾乎所有其余物質(zhì)都是由七種元素構(gòu)成——氧、碳、氖、氮、鎂、鐵和硅。平均而言，太陽(yáng)每100萬(wàn)個(gè)氫原子，就有98000個(gè)氦原子、850個(gè)氧原子、360個(gè)碳原子、120個(gè)氖原子、110個(gè)氮原子、40個(gè)鎂原子、35個(gè)鐵原子和35個(gè)硅原子。不過(guò)氫是所有元素中最輕的，因此僅占太陽(yáng)質(zhì)量的72%，而氦占太陽(yáng)質(zhì)量的26%。
太陽(yáng)黑子和太陽(yáng)耀斑
太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面相對(duì)較冷的黑色特征，它們通常是圓形的，出現(xiàn)在太陽(yáng)內(nèi)部密集磁場(chǎng)線穿過(guò)表面的區(qū)域。
太陽(yáng)黑子的數(shù)量隨太陽(yáng)磁場(chǎng)活動(dòng)性變化，從最小值零到最大值250個(gè)太陽(yáng)黑子，或者從太陽(yáng)黑子簇再返回至最小值，這一過(guò)程叫做“太陽(yáng)周期”，平均需要大約11年時(shí)間。當(dāng)太陽(yáng)周期結(jié)束，磁場(chǎng)將快速逆轉(zhuǎn)其極性。
觀測(cè)&歷史
人類遠(yuǎn)古文明經(jīng)常改變自然巖石結(jié)構(gòu)或者建造巖石紀(jì)念碑，用于標(biāo)記太陽(yáng)和月球的運(yùn)動(dòng)變化，描繪季節(jié)、創(chuàng)造日歷和監(jiān)控日食。許多古人認(rèn)為，太陽(yáng)環(huán)繞地球運(yùn)行，古希臘學(xué)者托勒密在公元前150年建立了“地心說(shuō)”模型。之后1543年，尼古拉·哥白尼(Nicolaus Copernicus)描述了以太陽(yáng)為中心的太陽(yáng)系模型;1610年，伽利略·伽利萊(Galileo Galilei)發(fā)現(xiàn)了木星的衛(wèi)星，揭曉并非所有天體都環(huán)繞地球運(yùn)行。
為了更多地了解太陽(yáng)和其它恒星如何運(yùn)行，在使用火箭進(jìn)行早期觀測(cè)之后，科學(xué)家開始從地球軌道研究太陽(yáng)。1962-1971年之間，美國(guó)宇航局發(fā)射了8顆軌道太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星，其中7顆發(fā)射成功，能夠在紫外線和X射線波長(zhǎng)下分析太陽(yáng)，并拍攝超熾熱日冕，以及太陽(yáng)其它重要特征。
1990年，美國(guó)宇航局和歐洲航天局發(fā)射了“尤里西斯”探測(cè)器，用于首次觀測(cè)太陽(yáng)極地區(qū)域。2004年，美國(guó)宇航局“起源號(hào)”太空飛船將太陽(yáng)風(fēng)樣本返送至地球進(jìn)行研究。2007年，美國(guó)宇航局日地關(guān)系天文臺(tái)(STEREO)向地球傳送首個(gè)太陽(yáng)三維圖像，2014年，美國(guó)宇航局失去了與STEREO-B的聯(lián)系，除了2016年短時(shí)間發(fā)生接觸之外，一直未聯(lián)系到。STEREO-A保持全功能運(yùn)行狀態(tài)。
迄今為止最重要的太陽(yáng)勘測(cè)任務(wù)之一是“太陽(yáng)及日球?qū)犹煳呐_(tái)(SOHO)”，該天文臺(tái)被設(shè)計(jì)用于研究太陽(yáng)風(fēng)，以及太陽(yáng)外層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。太陽(yáng)及日球?qū)犹煳呐_(tái)能夠拍攝表面之下太陽(yáng)黑子結(jié)構(gòu)，測(cè)量太陽(yáng)風(fēng)的加速度，發(fā)現(xiàn)日冕波和太陽(yáng)龍卷風(fēng)，勘測(cè)發(fā)現(xiàn)了1000多顆彗星，徹底改變了我們預(yù)測(cè)太空氣候的能力。近期，美國(guó)宇航局“太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)(SDO)”——用于研究太陽(yáng)的最先進(jìn)航天器，現(xiàn)已向地面?zhèn)魉椭拔从^測(cè)到的遠(yuǎn)離太陽(yáng)黑子的太陽(yáng)物質(zhì)流詳細(xì)狀況，以及太陽(yáng)表面活動(dòng)性的特寫鏡頭，以及在較寬范圍遠(yuǎn)紫外線波長(zhǎng)下太陽(yáng)耀斑首次高分辨率測(cè)量。
還有其它幾項(xiàng)太空任務(wù)計(jì)劃未來(lái)幾年對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行觀測(cè)，2018年，歐洲航天局將發(fā)射太陽(yáng)軌道器，2021年太陽(yáng)軌道器將在太陽(yáng)周圍進(jìn)行軌道操作。它距離太陽(yáng)最近距離是4300萬(wàn)公里，比水星和太陽(yáng)之間的距離還近25%。太陽(yáng)軌道器將在一個(gè)相對(duì)接近太陽(yáng)的太空環(huán)境觀察粒子、等離子體和其它物質(zhì)，在這些物質(zhì)被改變傳輸穿過(guò)太陽(yáng)系之前，我們的目標(biāo)是更好地了解太陽(yáng)表面和太陽(yáng)風(fēng)。
“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”將于2018年發(fā)射，它將非常接近太陽(yáng)，最近距離僅為650萬(wàn)公里。該探測(cè)器將研究日冕層，太陽(yáng)大氣超級(jí)熾熱外層，從而更多地了解太陽(yáng)能量如何流動(dòng)，以及太陽(yáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)，高能粒子如何被加速和移動(dòng)。
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