太阳,太阳系的中心天体,是行星的光和热的源泉。它是银河系中的一颗普通恒星,位于距银心约10千秒差距,银道面以北约8秒差距处,并与其他恒星一起绕银心转动。太阳是一个直径约1.4×106公里的气体球,由于引力的作用,太阳的密度和温度是向内增加的。表面温度约6000K,密度极其稀薄。在这样高的温度下不可能存在固体和液体,在太阳表面温度最低的区域有少量的分子,但绝大多数物质以原子的形式存在。在太阳中心,温度超过1.5×107K,压力约3.4×1012牛顿/厘米2,密度达160克/厘米3,在这种高温、高压、高密度的环境中,发生着氢变为氦的热核反应,释放出大量的能量,这些能量主要以辐射的形式稳定地向空间发射,其中约22亿分之一的能量到达地球,是地球上的生物所需的光和热的主要来源。太阳是除地球以外与人类关系最密切的天体,而且是唯一的可以详细考查其表面结构的恒星,所以对太阳的研究人们历来十分重视。下表列出了有关太阳的一些基本数据。
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太阳基本数据
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日地平均距离 |
149598000公里 |
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平均角直径 |
31′59″.3 |
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半径 |
696000公里 |
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扁率 |
0″.05 |
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质量 |
1.989×1033克 |
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平均密度 |
1.409克/厘米3 |
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总辐射功率 |
3.83×1033尔格/秒 |
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有效温度 |
5770K |
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自转会合周期 |
26.9天(赤道) 31.1天(极区) |
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光谱型 |
G2V |
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目视星等 |
-26.74等 |
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绝对目视星等 |
4.83等 |
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表面重力加速度 |
2.74×104厘米/秒2 |
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表面逃逸速度 |
617.7公里/秒 |
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中心温度 |
约1.5×107K |
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中心密度 |
约160克/厘米3 |
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中心压力 |
约3.4×1027达因/厘米2 |
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年龄 |
5×109年 |
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我们能够直接观测的是太阳的大气层,它从里向外可分为光球、色球、日冕三层。从总体来说太阳是稳定的,但它的大气层却处于激烈的局部运动之中,黑子、耀斑等日面活动现象就是这种运动的结果。通过太阳光谱分析得知太阳大气的化学组成情况。其中含量最丰富的元素是氢,其次是氦、氧、氮和碳及其他金属和非金属元素。按质量机,氢占71%,氦占26.5%,其他元素占2.5%。已经确定存在于太阳大气的元素约有69种,它们在地球上都能找到。目前还无法直接探测太阳内部的情况,但一般认为太阳内部与太阳大气的物质组成相差不大。太阳的自转非常缓慢,而且不同纬度处自转的周期不同。在赤道上,自转一周要25天,而两极附近自转一周需35天。
太阳的寿命估计为100亿年,目前已度过了约50亿年。目前太阳是一颗黄矮星,在氢原料耗尽之后,将由氦和其他较重元素的核反应维持其能源,变成一颗红巨星,然后再转变为红超巨星。当太阳上所有的核能都耗尽时,它将坍缩成一颗密度很高的白矮星,并释放出引力势能。最后,白矮星的收缩停止,变成一个不发光的黑矮星,太阳的生命也就终止了。
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