太阳
虽然生命出现在地球上,但是生命的出现和发展都和远在1.5亿公里外的太阳息息相关。无论从哪个角度上看,太阳都绝对是太阳系的主宰。随着科学的不断进步,我们对太阳有了全新的认识。我们知道了太阳有多大,太阳是如何诞生的,太阳的寿命等等诸多信息。但即便如此,太阳依旧是神秘而陌生的。太阳还有很多我们至今无法解开的谜团。太阳有哪些未解之谜呢?我们来聊一聊太阳的三个未解之谜。
早期暗淡太阳之谜早期的太阳
虽然太阳远在1.5亿公里之外,但是太阳产生的能量却推动着地球上的大气和洋流的变化。如果没有太阳,地球的表面将变得非常寒冷,生命不复存在。科学家发现,太阳的亮度是一直在增加的。自从太阳诞生以来,太阳的亮度大约增加了40%。大约每1亿年太阳的亮度就会增加1%。
那么问题就来了。在如今太阳的照耀下,地球的年平均温度才只有15℃。如果我们将时光倒流回生命刚刚诞生的38亿年前,那时候的太阳亮度只有现在的70%,远不如现在明亮。这意味着,在黯淡太阳的照射下,年轻的地球接收到的热量是非常少的。那时候的地球表面应该是非常寒冷的,以至于地球的海洋应该处于冻结的状态。生命怎么可能会在这么寒冷的状态下诞生呢?然而事实并非如此。地质记录表明,38亿年前的海洋并非处于冻结状态。这就是所谓的“暗淡太阳悖论”。它也是至今科学家难以解决的难题。
早期的地球
关于这个问题,科学家也做了一些推测,认为早期的地球应该富含二氧化碳。由二氧化碳产生的温室效应抵消了“早期暗淡太阳”的影响,让地球不至于太过寒冷。
日冕层高温之谜日全食和日冕
当发生日全食的时候,在月球完美的挡住了太阳的那一时刻,我们便会看到一种壮丽的景象:太阳被一层乳白色的气体包裹着。这就是日冕。日冕层是太阳大气的最外层。它从太阳的表面向外延伸了大约800万公里,厚度是太阳半径的十几倍。
日冕层有一个让科学家至今无法解开的谜团。这就是它的高温之谜。日冕层的平均温度为100万~200万摄氏度,最热的区域接近2000万摄氏度。
然而太阳的光球层温度,即太阳的表面温度也就5500摄氏度而已。位于太阳最外层的日冕却温度却高达一两百万摄氏度,实属反常,实在令人费解。
日冕
日冕层的温度为什么会这么高?科学家们也尝试着做出了各种解释,认为这可能跟太阳的磁场有关。太阳磁力线传播的声波和磁流体动力波加速和加热了日冕层粒子。但科学家又认为这些机制并不足以使日冕层能达到如此高的温度。因而,日冕层的高温之谜至今仍是一个悬而未决的问题。
太阳风和耀斑之谜太阳耀斑
太阳的表面会在毫无征兆的情况下突然发生剧烈的爆炸,并向太空释放出大量辐射。太阳的这种活动被称为太阳耀斑。2003年11月4日,太阳上爆发了一次耀斑。它释放出的能量相当于4500亿颗氢弹同时爆炸。这些大规模的太阳耀斑往往伴随着大规模的日冕物质抛射。将近100亿吨的超高温等离子体被以3000公里/秒的速度抛向太空。它们只需要大约14个小时就会抵达地球。这种从太阳向外释放的带电粒子流就是太阳风。
太阳风暴
虽然太空时代的探测器已经帮助我们解开了许多关于太阳的奥秘,但是有关于超级耀斑是如何发生的?耀斑会在什么时候发生?太阳风暴的起源以及粒子加速的原因等。这些谜团仍旧让科学家感到困惑。
其实,太阳让科学家不解的地方还有很多。你还知道哪些关于太阳的未解之谜呢?一起聊一聊吧。
文中数据参考《重新发现太阳系·国家地理终极探索指南》、《宇宙视觉史》等书籍,仅供参考。