太陽(yáng)是怎樣形成的原因是什么
太陽(yáng)既是宇宙間天體星辰的產(chǎn)生之“母”，又是宇宙中太陽(yáng)系“大家族”的核心“領(lǐng)導(dǎo)者”，關(guān)于它的形成相信不少朋友都會(huì)感興趣的。本文是學(xué)習(xí)啦小編整理的太陽(yáng)是怎樣形成的，一起來(lái)看看吧!
太陽(yáng)形成的原因
太陽(yáng)自誕生到現(xiàn)在已過(guò)去五十億年了。那么太陽(yáng)是如何形成的呢? 在宇宙中， 存在著許多星際彌漫物質(zhì)。密度較大的地方就象一團(tuán)團(tuán)云塊， 因此被稱(chēng)為星際云。太陽(yáng)就是由星際云形成的。在星際云中， 由于萬(wàn)有引力的作用， 它要發(fā)生收縮， 同時(shí)， 分子和原子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生膨脹壓力。在質(zhì)量較大、溫度不太高的情況下， 萬(wàn)有引力大于膨脹壓力， 于是星際云在自吸作用下收縮。起初， 星際云收縮很快。
由于引力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能， 溫度升高。當(dāng)密度達(dá)到每立方米10-9 克時(shí)， 云內(nèi)出現(xiàn)渦流， 因而出現(xiàn)自轉(zhuǎn)。同時(shí)周?chē)镔|(zhì)仍不斷向中心聚集。 隨著太陽(yáng)的不斷增大， 中心溫度和密度不斷增加， 并通過(guò)對(duì)流方式把能量傳出來(lái)。當(dāng)中心溫度達(dá)到一萬(wàn)度， 表面溫度二、三千度時(shí)， 就發(fā)出紅光、形成原始太陽(yáng)。太陽(yáng)剛成為一顆恒星， 體積比現(xiàn)在大得多， 輻射的總能量也大幾倍。太陽(yáng)成為恒星后收縮過(guò)程變慢， 當(dāng)中心溫度達(dá)一千多萬(wàn)度時(shí)， 太陽(yáng)中就開(kāi)始發(fā)生強(qiáng)烈的聚變反應(yīng)， 釋放出巨大的能量。由于溫度極高， 膨脹壓力與萬(wàn)有引力達(dá)到平衡， 這時(shí)太陽(yáng)就達(dá)到了穩(wěn)定階段?，F(xiàn)在太陽(yáng)就處在穩(wěn)定階段的中期。
奇妙的氫
翻開(kāi)元素周期表， 首先映入你眼簾的是第一號(hào)元素——氫。它是自然界中最簡(jiǎn)單、最輕的元素， 僅由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子構(gòu)成。它在自然界中的含量極為豐富。我們生活的地球不到三分之一的陸地， 其它地方都是海洋和冰川。構(gòu)成人體的物質(zhì)絕大部分是水， 而一個(gè)水分子是兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成， 地球上的植物都是碳?xì)浠衔?。沒(méi)有氫， 地球上就不會(huì)有生命。
然而這個(gè)氫元素卻有點(diǎn)怪， 它是第一周期第一族元素， 與它同族的是鋰、鈉、鉀、銣、銫等， 而它們都是金屬。唯獨(dú)氫是非金屬， 因?yàn)椴徽撌菤錃?、液氫和固態(tài)氫的分子結(jié)構(gòu)中， 都沒(méi)有自由電子， 不能導(dǎo)電， 因而是絕緣體， 所以大家都認(rèn)為氫是非金屬元素。但是第一族元素中為什么會(huì)有這么個(gè)例外呢? 這個(gè)問(wèn)題引起了科學(xué)家們的極大興趣。他們這樣想: 對(duì)一般的氣體施加壓力， 氣體變?yōu)橐后w， 再加壓力， 液體便變?yōu)楣腆w。那么對(duì)固態(tài)氫繼續(xù)加壓， 它是不是會(huì)變成金屬氫呢? 從1935 年起， 國(guó)外科學(xué)家們便著手研究這一問(wèn)題。理論計(jì)算的金屬氫的密度為0。562 克/厘米3， 而固體氫的密度為0。089 克/厘米3， 液氫密度為0。071 克/厘米3。因此金屬氫比固氫和液氫的密度大得多。這樣， 要加上極高的壓力才有可能使固氫變?yōu)榻饘贇?。近年?lái)， 美國(guó)、蘇聯(lián)、日本等國(guó)還在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行高壓實(shí)驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)氫確實(shí)有轉(zhuǎn)向金屬氫的現(xiàn)象。
氫還有兩個(gè)同胞兄弟氘和氚， 分別用D 和T 表示。D 核中有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子， T 核中有一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子。D 是核聚變的重要原料。
太陽(yáng)的形成的傳說(shuō)
1、有報(bào)道說(shuō)，太陽(yáng)是原始恒星爆炸而形成的
2、太陽(yáng)是由原始星形云成的。最近美國(guó)的紅外線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡看到金牛座里有新星正在誕生，以有一百多萬(wàn)年了，非常年輕，是現(xiàn)在所發(fā)現(xiàn)的最年輕的星體
3、 在17世紀(jì)時(shí)，牛頓提出：散布于空間中的彌漫物質(zhì)可以在引力作用下凝聚為太陽(yáng)和恒星的設(shè)想經(jīng)過(guò)歷代天文學(xué)家的努力，已逐步發(fā)展成為一個(gè)相當(dāng)成熟的理論。觀測(cè)表明，星際空間存在著許多由氣體和塵埃組成的巨大分子云。這種氣體云中密度較高的部分在自身引力作用下會(huì)變得更密一些。當(dāng)向內(nèi)的引力強(qiáng)到足以克服向外的壓力時(shí)，它將迅速收縮落向中心。如果氣體云起初有足夠的旋轉(zhuǎn)，在中心天體周?chē)蜁?huì)形成一個(gè)如太陽(yáng)系大小的氣塵盤(pán)，盤(pán)中物質(zhì)不斷落到稱(chēng)為原恒星的中央天體上。在收縮過(guò)程中釋放出的引力能使原恒星變熱，當(dāng)中心溫度上升到1000萬(wàn)度以引發(fā)熱核反應(yīng)時(shí)，一顆恒星就誕生了。恒星的質(zhì)量范圍在0。1-100個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量之間。更小的質(zhì)量不足以觸發(fā)核反應(yīng)，更大的質(zhì)量則會(huì)由于產(chǎn)生的輻射壓力太大而瓦解。近年來(lái)，紅外天文衛(wèi)星探測(cè)到成千上萬(wàn)個(gè)處于形成過(guò)程中的恒星，毫米波射電望遠(yuǎn)鏡在一些原恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)由盤(pán)兩極射出的噴流。這些觀測(cè)結(jié)果對(duì)上述理論都是有力的支持。
恒星的顏色與其表面溫度的關(guān)系:其他所有恒星也和太陽(yáng)一樣，是熾熱的大火球。不過(guò)，它們的表面溫度并不相同，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，恒星的表面溫度越高，它發(fā)出的光線(xiàn)的顏色越偏向紫色，溫度越低，越偏向紅色。因此，通過(guò)恒星的顏色，可以較為粗略地判斷該恒星表面溫度的相對(duì)高低。
4、宇宙形成之謎有望解開(kāi)———
科學(xué)家們認(rèn)為，發(fā)生在137億年前的大爆炸創(chuàng)造了宇宙，大約1億年后，氫原子開(kāi)始結(jié)合燃燒，產(chǎn)生了明亮燃燒的恒星，但這些恒星究竟是個(gè)什么樣子，科學(xué)家一直沒(méi)有搞清楚。據(jù)美國(guó)宇航局太空網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)的天文學(xué)家聲稱(chēng)，他們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了宇宙的“第一縷曙光”。這一發(fā)現(xiàn)有望幫助他們揭示宇宙中各個(gè)星系在“大爆炸”發(fā)生僅數(shù)億年后開(kāi)始形成時(shí)，整個(gè)宇宙的實(shí)際發(fā)展情景。
該研究將首次向人們展示出距今130億年前宇宙剛誕生時(shí)的雛形模樣。
據(jù)美國(guó)宇航局駐馬里蘭的戈達(dá)德太空飛行中心的研究人員說(shuō)，他們相信已經(jīng)捕捉到早已消失了的恒星的輻射痕跡，這些恒星是在宇宙的嬰兒時(shí)期誕生的。如果上述發(fā)現(xiàn)能夠被最終證實(shí)，該研究將首次向人們展示出距今130億年前宇宙剛誕生時(shí)的雛形模樣，同時(shí)將有望揭示宇宙中各個(gè)星系在“大爆炸”發(fā)生僅數(shù)億年后開(kāi)始形成時(shí)，整個(gè)宇宙的實(shí)際發(fā)展情景。
這項(xiàng)研究雖然不是結(jié)論性的，但它是證明這些早期恒星存在的第一個(gè)切實(shí)的證據(jù)。研究人員認(rèn)為，這些恒星產(chǎn)生并形成了包括太陽(yáng)在內(nèi)的未來(lái)的恒星的原始物質(zhì)。據(jù)發(fā)表在3日《自然》雜志上的這篇論文的第一作者、天體物理學(xué)家亞歷山大·卡什林斯基說(shuō)：“它們出現(xiàn)在什么地方，到底有多大，到底有多明，它們是否還存在著，我們都不能肯定。我們認(rèn)為，我們能做的就是獲得這些恒星的最初的信息。”
卡什林斯基的研究小組使用美國(guó)宇航局的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡測(cè)量宇宙射線(xiàn)，這是一種人們用肉眼就能看見(jiàn)的紅外線(xiàn)，以小長(zhǎng)條的形式出現(xiàn)在天空中。接著，研究人員刪除所有已知的銀河系的輻射，他們認(rèn)為，剩下的射線(xiàn)就是這些早期恒星發(fā)出的。這項(xiàng)試驗(yàn)就像是在一個(gè)大型露天體育場(chǎng)里錄下所有人的喊叫聲，然后刪除每一個(gè)人的噪聲，只留下那一個(gè)想要得到的人的聲音。
“第一縷曙光”可能來(lái)自天龍星座的第三星族。
據(jù)來(lái)自戈達(dá)德研究中心的科研人員介紹，利用美國(guó)宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡上攜帶的紅外線(xiàn)陣列照相機(jī)，研究小組對(duì)天龍座星云進(jìn)行了10小時(shí)的拍攝，捕捉到了正在擴(kuò)散的紅外光，它們的能量比光學(xué)光和我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的光還要低。
經(jīng)過(guò)后期圖像分離處理后，在刪除其它的射線(xiàn)后，研究人員成功獲得了該區(qū)域彌漫著紅外輻射的高清晰實(shí)景圖像。戈達(dá)德的研究小組表示，這些光線(xiàn)可能來(lái)自天龍星座的第三星族，這是一個(gè)假定的恒星家族，天文學(xué)家認(rèn)為，該星族形成的時(shí)間比其他星族都要早(第一星族和第二星族都是依據(jù)被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間先后命名的，這些星族都由我們晚上可以看見(jiàn)的恒星構(gòu)成)。
此次觀測(cè)拍攝到的這些宇宙紅外射線(xiàn)，極有可能就是大爆炸后出現(xiàn)的第一批恒星發(fā)出的，或者是由跌入第一批黑洞中的高溫氣體發(fā)出的。科學(xué)家描述說(shuō)，觀測(cè)這些紅外射線(xiàn)，就像夜晚在飛機(jī)上觀看一座遠(yuǎn)處的城市，燈光太遠(yuǎn)，又非常弱，所以，想看清某一個(gè)物體是個(gè)什么樣子是不可能的。同樣，由于這些光線(xiàn)來(lái)自非常遙遠(yuǎn)的宇宙深處，因而要想分辨出它們是哪些恒星發(fā)出來(lái)的也不是容易做到的。
斯皮策望遠(yuǎn)鏡此次的重大發(fā)現(xiàn)，與美國(guó)宇航局的宇宙背景探測(cè)衛(wèi)星在上世紀(jì)九十年代所觀測(cè)的結(jié)果是一致的，當(dāng)時(shí)這顆探測(cè)衛(wèi)星的探測(cè)結(jié)果顯示，宇宙可能有一個(gè)紅外背景，它與天文學(xué)家已知的恒星并無(wú)聯(lián)系。
斯皮策的觀測(cè)也支持了美國(guó)宇航局威爾金森微波各項(xiàng)異性探測(cè)器在2003年進(jìn)行的觀測(cè)結(jié)果。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家們根據(jù)這一結(jié)果估計(jì)，在“大爆炸”發(fā)生2億到4億年后，最先形成的恒星首次發(fā)光。
大爆炸發(fā)生大約2億年后，第一批恒星才開(kāi)始發(fā)出“宇宙之光”。
科學(xué)家提出的宇宙誕生理論是，在距今137億年前發(fā)生了一次“大爆炸”，空間、時(shí)間和物質(zhì)由此誕生。剛剛誕生的宇宙由溫度極高、密度極大、體積極小的物質(zhì)組成，這些物質(zhì)迅速膨脹，由熱到冷、由密到稀。而在大爆炸發(fā)生大約2億年后，第一批恒星才開(kāi)始發(fā)出“宇宙之光”。
宇宙理論學(xué)家表示，宇宙出現(xiàn)的第一批恒星可能比地球和太陽(yáng)的質(zhì)量大一百倍以上，而且溫度極高，也非常亮，只是都很短命，每一顆恒星只能燃燒幾百萬(wàn)年。隨著宇宙的不斷膨脹，天龍星座第三星族的恒星發(fā)出的紫外線(xiàn)光，將被紅移，或伸展成低能量的光。這些光現(xiàn)在是可以用紅外線(xiàn)觀測(cè)儀觀測(cè)到的。
這份報(bào)告的另一個(gè)作者、研究小組成員約翰·瑪瑟博士表示：“我們最初拍攝到的圖像里包含著我們都熟悉的那些恒星和星系發(fā)出的光線(xiàn)，我們隨后刪除了我們已知的所有的東西———包括恒星和星系發(fā)出的光線(xiàn)，不論是遠(yuǎn)的還是近的。那么，照片中留下來(lái)的部分就沒(méi)有了恒星和星系，只剩下了這些帶有巨大斑點(diǎn)的紅外光，我們認(rèn)為，這可能就是在宇宙誕生之初形成的那些最早的恒星發(fā)出的光。”
第一縷星光有助于揭示宇宙如何亮起來(lái)。
卡什林斯基博士表示：“我們認(rèn)為，我們現(xiàn)在可以看到宇宙誕生初期的天體發(fā)出的光的集合，盡管那些發(fā)光的恒星到今天早已經(jīng)在宇宙中衰亡消失了，但是它們發(fā)出的光和能量仍在宇宙中穿行。”如果這個(gè)研究小組的結(jié)論是正確的話(huà)，那么這個(gè)研究將會(huì)有助于人類(lèi)理解宇宙最初是怎么亮起來(lái)的。
哈佛大學(xué)的天文學(xué)教授阿維·羅布并沒(méi)有參與這一研究，不過(guò)他表示，最初的宇宙也許是黑暗的，時(shí)間持續(xù)了50萬(wàn)年之久，之后，氫開(kāi)始結(jié)合成明亮的燃燒的星星，比現(xiàn)在的太陽(yáng)明亮幾百萬(wàn)倍，而且這些星星就是卡什林斯基的研究小組希望能夠找到痕跡的那些星星。羅布說(shuō)：“這就是這一研究為什么這么令人興奮的原因，我們第一次在研究早期星星潛在的證據(jù)，第一縷星光是怎么產(chǎn)生的，是什么時(shí)候形成的。”
加利福尼亞理工學(xué)院的一個(gè)沒(méi)有參與這一研究的天文學(xué)教授理查德·埃利斯謹(jǐn)慎地同意卡什林斯基的觀點(diǎn)，埃利斯說(shuō)：“即使是在消除這些背景信號(hào)方面發(fā)生一個(gè)小小的失誤也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)具有欺騙性的結(jié)果。”但他在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，由于技術(shù)的局限性，卡什林斯基的研究小組所做的工作是最好的工作。他說(shuō)：“我沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些分析中有什么錯(cuò)誤，當(dāng)然，下一步是其他的天文學(xué)家來(lái)證明它的正確性。”
著名的科學(xué)系統(tǒng)與應(yīng)用科學(xué)家理查德·阿倫特也是這個(gè)研究小組成員。他們透露，未來(lái)的太空探索任務(wù)，將包括利用美國(guó)宇航局的詹姆士·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行更深入的觀測(cè)。
太陽(yáng)的常識(shí)介紹
顏色
太陽(yáng)是一顆亮黃色的恒星
太陽(yáng)輻射的峰值波長(zhǎng)(500納米)介于光譜中藍(lán)光和綠光的過(guò)渡區(qū)域。恒星的溫度與其輻射中占主要地位的波長(zhǎng)有密切關(guān)系。就太陽(yáng)來(lái)說(shuō)，其表面的溫度大約在5800K。然而，由于人的眼睛對(duì)峰值波長(zhǎng)周?chē)钠渌伾舾?，所以太?yáng)看起來(lái)呈現(xiàn)出白色或是黃白色。
光度
我們習(xí)以為常地認(rèn)為，從很多方面來(lái)看，太陽(yáng)都是一顆“正常”的恒星。但你知道太陽(yáng)其實(shí)是一顆“矮”恒星嗎?你或許聽(tīng)到過(guò)“白矮星”這種天體，但其實(shí)它并不是常態(tài)的恒星，而是恒星死亡產(chǎn)生的余燼。從天文學(xué)對(duì)恒星的分類(lèi)上來(lái)看，恒星可劃分為三類(lèi)：矮星、巨星和超巨星。
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