作业帮太阳内部有什么?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/12 07:03:44
太阳内部有什么?
内部结构
造成太阳辐射和活动的动力来自太阳内部.太阳中心的气体必然承受整个太阳的自引力所造成的压力.由于太阳质量很大,中心压强极高,处于太阳中心的气体必然具有极高的温度——1千5百万度左右.在这里,富含氢元素的太阳气体通过质子—质子反应和碳氮循环把质子聚变为α粒子,从而释放出巨大的能量来维持太阳的平衡.根据目前对太阳内部氢含量的估计,这种状态还能维持约50亿年.
太阳内部产生的能量由太阳内部传播到光球表层,并向外发射.虽然产生的能量和发射的能量在数量上是相等的,但它们的性质却因经历了很长的、由内向外的辐射转移过程而大大改变.在核心,热动平衡温度量级是1千5百万度,而在太阳表面有效温度只有5500度.按普朗克辐射理论,中心辐射的频谱和表面辐射的频谱就大不相同.辐射从内部向外的转移过程是太阳各层物质吸收、发射、再吸收、再发射的过程.因此,从太阳核心区产生的Υ射线,经过从核心到表面的行程,就逐步降低它的频率,变为硬X射线、软X射线、远紫外线、紫外线,最后以可见光的形式被我们观测到.从太阳内部向外的温度变化必须保证各层次的辐射压强和重力的平衡,才能维持太阳整体的平衡和稳定.从这个事实可以得知,是太阳内部能量向外传播所要求的辐射平衡保证了太阳整体的流体静力学平衡.
但是,在太阳中心的一个小范围内以及从太阳表面向内延伸到太阳半径约1/4处,流体静力学平衡就遭到破坏,造成流体的流动.在中心区,对流核的产生是因为原子核反应所造成的温度梯度超过了辐射平衡所容许的程度；在外层的对流层,则是由此层内氢的电离造成气体比热增加,破坏了辐射平衡所要求的温度梯度,从而破坏了流体静力学平衡,产生流动,进而发展为湍流.对流层的湍流场从对流层底部一直延伸到光球表面.太阳内部能量中的一小部分变成湍流场的动能和物质的热能,层层向外传递.这就是我们从光球、色球和日冕中看到的种种运动着的状态以及种种不稳定的爆发的能量来源.
综合上述物理过程,结合我们观测到的太阳的质量、半径、光度和化学成分,进行“由表及里”的理论计算,我们可以求得一个在光度、质量、半径方面都能符合实际观测的太阳内部温度和密度的分布图.
这样求得的太阳内部结构的图象还不是最后的图象,因为它有一个很大的矛盾,即著名的中微子之迷.这就使人们怀疑上述太阳内部结构图象是否正确.但到目前为止,还没有人提出能够解决此矛盾的新理论.
造成太阳辐射和活动的动力来自太阳内部.太阳中心的气体必然承受整个太阳的自引力所造成的压力.由于太阳质量很大,中心压强极高,处于太阳中心的气体必然具有极高的温度——1千5百万度左右.在这里,富含氢元素的太阳气体通过质子—质子反应和碳氮循环把质子聚变为α粒子,从而释放出巨大的能量来维持太阳的平衡.根据目前对太阳内部氢含量的估计,这种状态还能维持约50亿年.
太阳内部产生的能量由太阳内部传播到光球表层,并向外发射.虽然产生的能量和发射的能量在数量上是相等的,但它们的性质却因经历了很长的、由内向外的辐射转移过程而大大改变.在核心,热动平衡温度量级是1千5百万度,而在太阳表面有效温度只有5500度.按普朗克辐射理论,中心辐射的频谱和表面辐射的频谱就大不相同.辐射从内部向外的转移过程是太阳各层物质吸收、发射、再吸收、再发射的过程.因此,从太阳核心区产生的Υ射线,经过从核心到表面的行程,就逐步降低它的频率,变为硬X射线、软X射线、远紫外线、紫外线,最后以可见光的形式被我们观测到.从太阳内部向外的温度变化必须保证各层次的辐射压强和重力的平衡,才能维持太阳整体的平衡和稳定.从这个事实可以得知,是太阳内部能量向外传播所要求的辐射平衡保证了太阳整体的流体静力学平衡.
但是,在太阳中心的一个小范围内以及从太阳表面向内延伸到太阳半径约1/4处,流体静力学平衡就遭到破坏,造成流体的流动.在中心区,对流核的产生是因为原子核反应所造成的温度梯度超过了辐射平衡所容许的程度；在外层的对流层,则是由此层内氢的电离造成气体比热增加,破坏了辐射平衡所要求的温度梯度,从而破坏了流体静力学平衡,产生流动,进而发展为湍流.对流层的湍流场从对流层底部一直延伸到光球表面.太阳内部能量中的一小部分变成湍流场的动能和物质的热能,层层向外传递.这就是我们从光球、色球和日冕中看到的种种运动着的状态以及种种不稳定的爆发的能量来源.
综合上述物理过程,结合我们观测到的太阳的质量、半径、光度和化学成分,进行“由表及里”的理论计算,我们可以求得一个在光度、质量、半径方面都能符合实际观测的太阳内部温度和密度的分布图.
这样求得的太阳内部结构的图象还不是最后的图象,因为它有一个很大的矛盾,即著名的中微子之迷.这就使人们怀疑上述太阳内部结构图象是否正确.但到目前为止,还没有人提出能够解决此矛盾的新理论.