1.太阳里面有什么东西
太阳的构造,从里到外分成为核心、光球、色球和日冕四个部分。
光球层是覆盖于对流层的外围,太阳外部极薄的一层,厚度约500公里,平时我们所看到的像圆盘一样的轮廓,就是这个部分。
在光球层的外面,有着一层呈玫瑰色的太阳大气,叫做色球层。它的厚度约数千公里,这里气体稀薄,所发出的可见光不及光球的千分之一。
在色球层外围伸到甚远处,它的亮度仅为光球的百分之,包裹着一层极为稀薄的、完全电离的气体层,叫做日冕。它从色球层边缘向外延一,可是它的温度高达1000000℃呢!
日冕距离太阳表面较远。因为受到太阳的引力较小,而高温致使高能粒子以每秒350公里以上的速度向外不断地运动,逸散到广阔的行星空间。
太阳是一个炽热的气态球体,它的直径约为1.39*106km,质量约为2.2*l027t,为地球质量的3.32*105倍,体积则比地球大1.3*106倍,平均密度为地球的1/4。其主要组成气体为氢(约80%)和氦(约19%)。由于太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应,所以不断地释放出巨大的能量,并以辐射和对流的方式由核心向表面传递热量,温度也从中心向表面逐渐降低。由核聚变可知,氢聚合成氦在释放巨大能量的同时,每1g质量将亏损0.00729。根据目前太阳产生核能的速率估算,其氢的储量足够维持600亿年,因此太阳能可以说是用之不竭的。
在太阳平均半径23%(0.23R) 的区域内是太阳的内核,其温度约为8*106~4*107K,密度为水的80~100倍,占太阳全部质量的40%,总体积的15%。这部分产生的能量占太阳产生总能量的90%。氢聚合时放出γ射线,当它经过较冷区域时由于消耗能量,波长增长,变成X射线或紫外线及可见光。从0.23~0.7R的区域称为“辐射输能区”,温度降到1.3*105K,密度下降为0.079g/ cm3。0.7~1.0R之间称为“对流区”,温度下降到5*103K,密度下降到10-8g/cm3。 太阳的外部是一个光球层,它就是人们肉眼所看到的太阳表面,其温度为5762K,厚约500km,密度为10-6g/cm3,它是由强烈电离的气体组成,太阳能绝大部分辐射都是由此向太空发射的。光球外面分布着不仅能发光,而且几乎是透明的太阳大气, 称之为“反变层”,它是由极稀薄的气体组成,厚约数百公里,它能吸收某些可见光的光谱辐射。“反变层”的外面是太阳大气上层,称之为“色球层”,厚约1~1.5*104km,大部分由氢和氦组成。“色球层”外是伸入太空的银白色日冕,温度高达1百万度,高度有时达几十个太阳半径。
从太阳的构造可见,太阳并不是一个温度恒定的黑体,而是一个多层的有不同波长发射和吸收的辐射体。不过在太阳能利用中通常将它视为一个温度为6000K,发射波长为0.3~3μm的黑体。
它的能量:太阳是地球万物生长的动力源泉,没有太阳,地球上的万物就会灭亡。这主要因为太阳每时每刻都在向外释放巨大的能量。可是,太阳的能量是从哪里来的呢??
美国人德·埃及根据格林威治天文台自1836年以来的测量数据推算后认为,在近100年间,太阳直径缩短了1000公里。这引起了全世界科学家的兴趣。经过大量观察和研究,科学家们认为太阳100年收缩0?1%有一定可靠性。于是,有人提出,太阳之所以能够释放出巨大的能量,是因为它的巨大炽热团块在引力作用下不断收缩。但令人大吃一惊的是,照此计算,太阳只够2500万年用。这显然与地球的历史相矛盾。
如果说太阳收缩是太阳释放能量的主要原因,那么,照这样太阳只须14万年就会收缩一半。可这又是不符合事实的,也是不可能的。
因此,太阳能量之谜,并不能用太阳收缩来解放。太阳的能量究竟是怎么回事,还有待科学家们进一步探索。
迄今为止人类对它的探索仍在继续
2.太阳里的东西有
组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71%, 氦约占27%, 其它元素占2%。
太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。太阳的大气层,像地球的大气层一样,可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层,即光球、色球和日冕三层。
我们平常看到的太阳表面,是太阳大气的最底层,温度约是6000摄氏度。它是不透明的,因此我们不能直接看见太阳内部的结构。
但是,天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究,建立了太阳内部结构和物理状态的模型。这一模型也已经被对于其他恒星的研究所证实,至少在大的方面,是可信的。
3.太阳的里面结构是什么东西
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。
参考:
4.太阳能里是什么东西
太阳能(Solar)一般指太阳光的辐射能量。
在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应,不停地释放出巨大的能量,并不断向宇宙空间辐射能量,这种能量就是太阳能。太阳内部的这种核聚变反应,可以维持几十亿至上百亿年的时间。
太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x10^23kW的辐射值,其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,其余的到达地球表面,其功率为800000亿kW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
人类对太阳能的利用有着悠久的历史。我国早在两千多年前的战国时期,就知道利用钢制四面镜聚焦太阳光来点火;利用太阳能来干燥农副产品。
发展到现代,太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。
太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。
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