發現太陽和其他恆星是由什麼組成的?

自世界誕生以來,每天,太陽都會從地球的東部地平線升起,並從西方落下。 它可能距離我們數光年遠,但我們的恆星是如此明亮,我們無法直視它而不受到損壞。 所以 太陽是由什麼構成的?

太陽是由什麼構成的?

太陽是什麼?

太陽表面的溫度高達 5.500 攝氏度,這一事實可以完全融化任何試圖接近並著陸的探測器,即使距離很遠。 它確實太熱了,無法到達,但這並不是說它不能被研究。

通過一些技術,我們已經能夠開始發現夜空中星星的秘密,包括我們的太陽,為了解釋它,我們將做一些歷史。

散射光

1802 年,觀察到 太陽升起的地方英國裔科學家威廉·海德·沃拉斯頓(William Hyde Wollaston)成功地通過棱鏡分離了陽光,並觀察到了一些他沒有預料到的東西,那就是光譜中的暗線。 多年後,德國光學學家約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫(Joseph von Fraunhofer)發明了一種特殊的裝置,稱為分光計,用它可以更好地分散光線,他還能夠觀察到更多這些引人注目的黑線。

科學家們立即註意到,暗線出現在光譜中沒有顏色的地方,因為太陽內部和周圍的元素正在吸收這些特定的光波。 因此,可以得出結論,這些暗線表明存在一些元素,例如鈣、鈉和氫。

這是一個意義深遠的發現,極其美麗和簡單,但它也教會了我們關於離我們最​​近的恆星的幾個關鍵元素。 然而,正如物理學家菲利普·波德西亞德洛夫斯基也表示的那樣,這種分析有一些局限性。 他做出這樣的暗示是因為這些理論只向我們解釋了太陽表面的成分,但並沒有告訴我們 太陽是由什麼構成的?

你怎麼知道太陽是由什麼構成的?

這些觀察和結論讓我們想知道太陽內部有什麼以及它如何獲得所有能量。

地下

XNUMX世紀初,有人提出如果氫原子能夠聚變,就有可能產生一種完全不同的元素,即氦,並在這個過程中釋放出能量。 因此,太陽富含氫和氦,其巨大的能量歸功於前者形成後者的元素。 但這一理論尚未得到證實。

1930 年,人們發現太陽能是由這種聚變產生的,但這也只是科學家 Podsiadlowski 的一個理論。 為了更多地了解我們世界生命所依賴的恆星,有必要進入地球內部。

為此,在山下開展的實驗不得不被埋葬。 日本超級神岡探測器(Super-K)就是這樣設計的。 因此,在地表以下約1.000米處,有一個外表悲傷而奇怪的房間,裡面有一個純淨的淺湖,水下的牆壁、天花板和地板上覆蓋著13.000個球形物體。

它看起來像一個科幻設備,但 Super-K 的功能是利用每種元素都有獨特的吸收光譜這一事實,試圖更好地了解太陽的工作原理。

據了解,Super-K 位於地球內部,並不是為了探測光而創建的。 相反,我們期望的是非常特殊的粒子從我們的恆星中心產生並設法穿過物質。 每秒都有數万億個這樣的事件發生。 如果這些特殊探測器不存在,我們就不會知道它們在那裡。

但 Super-K 能夠發現其中的一些粒子,每天大約 40 個,因為它有特殊的光探測器,該探測器的發明是為了捕捉這些被稱為中微子的粒子與其純水湖相互作用的瞬間。 它產生的光非常微弱,但會產生一種光暈,可以被極其靈敏的光探測器檢測到。

恆星內原子的聚變解釋了中微子的形成。 用這種方法識別出的幾種特殊類型的中微子被認為是太陽內部發生的氫核聚變成氦的證據,並且對於中微子形成的方式沒有其他解釋。 但能夠研究它們將使我們能夠幾乎實時地觀察太陽內部發生的事情。

黑子

人們很容易認為太陽是一個永久元素。 但事實並非如此,因為恆星有周期和預期壽命,它們根據它們的大小和比例而變化。 在 1980 世紀 10 年代,從事太陽活動極大期任務的研究人員注意到,在過去 XNUMX 年裡,太陽的能量逐漸減弱,隨後又能夠恢復損失的能量。

令人難以置信的是,有多少太陽黑子(太陽中溫度較低的區域)與這種活動有關,太陽黑子越多,釋放的能量就越多。 這看似矛盾,但太陽黑子越多,即冷元素越多,太陽就會變得越熱,這一點得到了英國倫敦帝國學院的西蒙·福斯特的證實。

科學家們發現了什麼?

他們發現太陽表面有一些特別明亮的區域,稱為火炬,它們與太陽黑子一起出現,但兩面都可見,正是這些火炬通過射線釋放了額外的能量。和無線電波。

另一個問題是可以探測到太陽耀斑,太陽耀斑是物質的巨大閃光,其起源於太陽磁能積累的形成。也就是說,恆星能夠通過電磁頻譜發射輻射,這些噴發可以通過X射線探測器觀察到,可以幫助我們了解 太陽是由什麼構成的 這使得我們也能夠觀察到 太陽輻射的特徵.

儘管還有其他方法可以檢測它們。 一種使用方式是通過無線電波,另一種方式是通過電磁輻射。 英國曼徹斯特大學的科學家蒂姆·奧布萊恩(Tim O'Brien)表示,英國的巨型喬德雷爾班克射電望遠鏡是世界上第一座此類射電望遠鏡,能夠探測太陽耀斑。

如果一顆恆星行為正常,即沒有太多活動,它就不會發射太多無線電波。 然而,當恆星誕生或死亡時,它們能夠產生巨大的排放。 您可以看到的是活躍的元素。 我們觀察恆星的爆炸、衝擊波和產生的恆星風。

愛爾蘭科學家喬斯林·貝爾·伯內爾也使用射電望遠鏡來發現脈衝星,這是一種特殊的中子星。 中子星是在巨大爆炸後形成的,當恆星自身塌縮變得極其緻密時就會發生這種情況。

脈衝星是一類發射電磁輻射的恆星的例子,射電望遠鏡可以接收到電磁輻射。 這是一種不太規則的信號,每隔幾毫秒就會發出一次,起初,一些研究人員懷疑它是否與宇宙另一部分的智慧物種之間的通信方式有關。

脈衝星的發射

由於發現了更多的脈衝星,現在人們普遍認為這種規則脈衝的發射是由恆星本身的旋轉引起的。 如果你以這條視線觀察天空,你可能會看到一束有規律的閃光經過,就像燈塔的行為一樣。

有些恆星注定會成為脈衝星

幸運的是,我們的太陽不是其中之一,因為它太小,無法在其生命週期結束時在超新星反應中爆炸。 事實上,當恆星爆炸發生時,人們觀察到會產生一顆比太陽亮 570.000 倍的超新星。

太陽對你的命運是什麼?

通過對銀河係其他恆星的觀察可知,存在多種選擇。 但是,根據對太陽質量的了解,並與其他恆星進行比較,太陽的未來似乎非常明確,它會逐漸膨脹,直到其生命結束,這將再過5.000億年左右就會發生,直到它變成紅巨星。

然後,經過多次爆炸,只剩下一個內部碳核,推測其大小與地球相同,並且將在超過十億年的時間內慢慢冷卻。 有趣的是,太陽還有許多未解之謎,許多相關項目也希望幫助揭開它們。

這些舉措的一個例子是美國宇航局的 Solar Probe Plus 任務,該任務將嘗試比以往更接近太陽,以找出太陽是由什麼構成的。, 為了試圖找出太陽風的起源,並找出太陽日冕(恆星周圍的等離子體光環)比其表面更熱的原因。 到目前為止,我們只知道太陽的一些基本奧秘。

動力

物理學家使用“能量”一詞來指代由於運動或產生電磁輻射(可以是光或熱)而改變狀態或產生另一種狀態的能力,因此該詞來自希臘語,意思是作用中的力。

在國際體系中,能量以焦耳為計量單位,但在常用詞彙中,大多以千瓦時表示,但我們必須記住,根據熱力學第一定律,能量在封閉系統內是守恆的。

熱力學

這是基於第一和第二原理,即能量守恆和熵增加,這些原理對宇宙的任何模型都施加了很大的限制,此外,空間和時間的各種性質在熱力學意義上正在出現。

因此,這一知識不應被視為本質相互作用的基本構造,從這個意義上說,時空是熱力學的,此外,如果接受加入統計論證,就有必要問宇宙的大小是否是可能是熱力學,那麼我們的宇宙將受熵大小而不是絕對力的控制。

電磁學

這種力是基於麥克斯韋的波動理論和他的方程組,但這些理論並不是很清楚地理解,但它們並不是基於他最初對E場和B場關係的解釋,而是基於路德維格·洛倫茲的理論,麥克斯韋從未同意這一點和。

麥克斯韋認為這兩個場必須以循環的方式感應出來,從而使光速守恆,而洛倫茲則相反,認為在這兩個場中可以方便地以同步的方式獲得最大強度,在同時,為了保持速度。

然後, 太陽是由什麼構成的氫和氦不斷相互作用,能夠產生能量、光、熱和電磁力,這絕對影響著我們星球上生命的保護。


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