太阳是我们太阳系中心的恒星。 它散发出热量和光，使地球和其他行星变暖。 但它是如何做到的呢？
在这篇文章中，我们将介绍：
太阳辐射
什么是太阳辐射？
太阳辐射是来自太阳并使地球变暖的能量。 它是由太阳核心的核聚变反应产生的，这导致它发出大量的电磁辐射，主要以可见光的形式存在。
有多少太阳辐射到达地球？
太阳表面每平方米散发出大约 63 万瓦的能量，但当它到达我们这里时，经过 93 万英里后，在大气层顶部的能量仅为每平方米 1,370 瓦。 那是很大的能量，但还是不足以让我们都冲出一身冷汗！
关于太阳辐射的有趣事实
- 太阳辐射是唯一不用去海滩就能晒黑的方法！
- 太阳辐射是一种无需插入电源即可为您的小工具和小发明供电的好方法。
- 太阳辐射可用于制作美味的羊肚菌，而无需生起篝火。
通过真空和物理介质的能量传输
电磁辐射
- 电磁辐射与可见光、红外线辐射、紫外线和 X 射线一样，可以像幽灵一样穿过太空的真空。
- 其他形式的能量需要物理介质才能传播，例如声能需要空气或其他物质才能传播，海洋的波浪能需要水。
- 但太阳能很特殊，它可以从太阳传播到地球，而不需要物理物质来传输能量。 电磁能的这一特性使地球有可能获得它所需要的所有太阳能，包括热量。
声能
- 声能需要空气或其他物质才能传播，就像风中的耳语。
- 海洋的波能需要水才能通过，就像池塘中的涟漪一样。
- 但太阳能不同，它可以从太阳传播到地球，不需要物理物质来传输能量。 电磁能的这一特性使地球有可能获得它所需要的所有太阳能，包括热量。
地球对太阳辐射的吸收
太阳的礼物
所以太阳就像，“嘿地球，我有东西给你！” 地球就像，“它是什么，太阳？” 太阳就像是，“这是一大堆能量！ 会很棒的！” 所以太阳以热、光和紫外线的形式散发出所有这些能量，地球就像是，“哦，哇，谢谢太阳！”
它去哪儿了？
所以能量无处不在，就像，“我要去哪里？ 我该怎么办？” 地球就像，“别担心，我明白了！” 所以能量被空气、水、岩石、建筑物、人行道和生物吸收，就像，“哦，太棒了，我现在是某物的一部分了！”
受热不均
所以地球的某些部分比其他部分获得更多的能量，就像，“嘿，这是为什么呢？” 地球就像，“就是这样，伙计！” 所以能量的差异导致风和洋流在整个星球上移动，就像，“哇，太酷了！”
再辐射热
没有它会发生什么？
- 如果太阳一直照在我们身上，没有任何办法驱散热量，我们就完蛋了！
- 幸运的是，地球有一种降温方式——它将热量重新辐射回太空。
- 重新辐射的热量取决于大气中气体的类型。 有些气体比其他气体吸收热量更好，并且会干扰再辐射过程。
- 其中一种气体是二氧化碳，它会导致“温室效应”。 当大气中的二氧化碳含量增加时，大气中储存的热量就会增加，而重新辐射的热量就会减少。
这对我们意味着什么？
- 如果我们不关注大气中的二氧化碳含量，地球会变得更热！
- 我们需要通过管理大气中的二氧化碳量来确保地球保持凉爽。
- 这意味着减少我们对化石燃料的使用，种植更多的树木，并且通常更加注意我们对环境的影响。
太阳达到多少温度？
表面温度
那么，您想知道太阳有多热吗？ 好吧，让我告诉你，它很热！ 比海滩上的一天还热，比夏天徒步旅行还热，甚至比空调坏掉时一年中最热的一天里的房子还热。 我们指的是 90°F 至 100°F（32°C 至 38°C）的温度。 但这与 134 年 56.7 月 10 日在加利福尼亚州死亡谷创下的地球有记录以来的最高温度 1913°F（XNUMX°C）相比，这算不了什么。
太阳的核心
太阳，太阳系中心的恒星，比我们想象的任何东西都要热。 太阳表面炙热，但核心呢？ 好吧，那是完全不同的热度！ 以下是您可以在太阳核心发现的一些东西：
- 温度高达 27 万华氏度（15 万摄氏度）
- 压力如此之大，是海平面压力的 250 亿倍
- 产生能量和光的核聚变反应
结论
所以你有它。 太阳很热。 就像，真的很热。 比你想象的还要热。 所以，下次您外出晒太阳时，请记住——它比您想象的要热！
太阳的热量和能量
温度
- 在太空中，远离太阳的分子仅靠大爆炸遗留下来的光来加热。 绝对零为 -273.15°C、-459.67°F 或 0K。
- 恒星之间的气体温度可能只有 3K 左右。
- 太阳表面或光球层的平均温度约为 6000K。
- 太阳黑子温度较低，约为 4500K。
- 水在 273K（0°C 或 32°F）时结冰，在 373K（100°C 或 212°F）时沸腾。
能量之源
- 在太阳深处，温度为 15 万开尔文，氢原子四处游荡并经常发生碰撞。
- 它们的能量如此之高，以至于碰撞会剥离原子的电子。
- 氢只是一个质子，与其他质子结合形成氦。
- 这个过程称为质子-质子链，以伽马射线的形式释放能量。
- 伽马射线在离开太阳时会转化为热和光。
轻便
- 地球上和太空中的特殊望远镜可以向我们展示太阳表面的异常细节。
- 几乎看不见的色球层就在光球层上方，比表面温度高一点，温度达到约 20,000K。
- 在色球层上方，日冕变成一股稀薄气体风，穿过太阳系向外流动。
- 日冕比太阳表面要热得多，温度达到 2,000,000 K。
- 在日食期间，当月球挡住光球层的光线时，日冕的白光就可以被肉眼看到。
光谱
- 太阳是一颗 G 型星，这意味着它发出的光谱以黄绿色为主。
- 太阳光谱揭示了太阳的成分，其中氢、氦和氧等元素含量最高。
- 免费的太阳能以阳光的形式提供给我们，可用于为家庭和企业供电。
- 借助阳光在太空中航行是可能的，因为航天器可以利用太阳的能量来推动自己。
- 太阳风是从太阳发出的带电粒子流，可以影响地球的气候。
太阳的烘烤温度
基础知识
- 绝对零是寒冷的 -273.15°C、-459.67°F 或 0K。
- 地球通过其形成过程中遗留下来的能量、放射性衰变释放的能量以及从太阳接收的能量来保持温暖。
- 太阳表面或光球层的平均温度约为 6000K。
- 由于强大的局部磁场阻挡了能量流，太阳黑子温度较低，约为 4500K。
- 水在 273K（0°C 或 32°F）时结冰，在 373K（100°C 或 212°F）时沸腾。
看不见的部分
- 几乎看不见的色球层就在光球层上方，比地表温度高一点，温度达到 20,000K。
- 在色球层上方，日冕是一股稀薄的气体，通过太阳系向外流动。
- 日冕比太阳表面热得多，温度达到 2,000,000 K。
内瓢
- 太阳的平均密度约为每立方厘米 1.4 克。
- 太阳的中心是 15,000,000K，密度为每立方厘米 150 克。
- 来自太阳中心的能量大约需要 1,000,000 年才能到达表面，而到达地球需要 8 分钟。
太阳的能量来源：质子-质子链
发生了什么？
- 在太阳内部，它非常热（15 万开尔文！）以至于氢原子四处弹跳并经常相互碰撞。
- 这种碰撞剥离了电子，只剩下质子和电子。
- 质子有足够的能量来克服它们的排斥力并融合在一起，形成氘，然后是轻氦，最后是我们在地球上发现的氦。
- 每当这个过程发生时，4 个氢原子就会变成 1 个氦原子。
有什么大不了的？
- 制造氦气时，一些质量消失了。
- 丢失的质量已经转化为能量，以伽马射线的形式出现（能量是可见光的 100,000 倍！）。
- 所以，太阳正在将氢转化为氦和能量！
太阳的光芒
什么是伽马射线？
伽马射线就像派对上的小动物，它们被原子吸收，然后变得兴奋起来，开始四处舞动，根据原子中电子的能级和原子的温度改变它们的波长。
最终结果是什么？
当这些派对小动物到达太阳表面时，它们大部分已经变成了：
- 可见光（G型星）
- 紫外光线
- 红外线灯
- 少量的 X 射线
- 微波炉
- 无线电波
所有这些都是电磁辐射的形式，基本上就是由光子组成的光。
太阳是一颗G型星
什么是G型星？
- G 型恒星是中等大小的恒星，它们主要发出可见光，并发出少量 X 射线、紫外线、红外线、微波和无线电波。
- 他们就像星星的金发姑娘——不太热，也不太冷，但恰到好处！
- 这些恒星根据它们发出的光进行分类，那些与太阳相似的恒星被标记为“G”型。
这对我们意味着什么？
- 我们很幸运，太阳是一颗 G 型恒星，因为它的电磁辐射主要是可见光，这对我们人类来说是安全的。
- 地球的大气层吸收了更危险的 X 射线，而臭氧层阻挡了紫外线。
- 红外光被感觉为热量，微波和无线电波将音乐带入太空。
为什么天空是蓝色的？
- 太阳是一颗 G2 恒星，这意味着它的平均表面温度为 5,780 K，因此呈白色。
- 地球大气层散射较短波长的紫光和蓝光，使天空呈现蓝色。
- 剩余的光使太阳看起来是黄色的。
其他类型的恒星
- O型恒星是最大最热的恒星，它们发出的大部分是紫外线。
- M型恒星是最小和最冷的恒星，它们主要辐射红外线。
- 比邻星是一颗 M 型恒星，也是离太阳最近的恒星，距离我们 4 光年。
- 通过分析恒星发出的光，我们可以了解很多关于它的信息。
结论
总之，太阳是一种令人难以置信的能量来源，它可以温暖我们并为我们提供光亮。 令人惊奇的是，将死亡谷加热到 134°F（56.7°C）的相同能量也可以为我们提供我们可以享受的温和温暖。 要充分利用太阳能，记得涂防晒霜、补充水分并享受户外活动！ 并且不要忘记最重要的规则：永远不要直视太阳，否则你会看到星星！
