太陽是我們太陽系中心的恆星。 它散發出熱量和光，使地球和其他行星變暖。 但它是如何做到的呢？
在這篇文章中，我們將介紹：
太陽輻射
什麼是太陽輻射？
太陽輻射是來自太陽並使地球變暖的能量。 它是由太陽核心的核聚變反應產生的，這導致它發出大量的電磁輻射，主要以可見光的形式存在。
有多少太陽輻射到達地球？
太陽表面每平方米散發出大約 63 萬瓦的能量，但當它到達我們這裡時，經過 93 萬英里後，在大氣層頂部的能量僅為每平方米 1,370 瓦。 那是很大的能量，但還是不足以讓我們都衝出一身冷汗！
關於太陽輻射的有趣事實
- 太陽輻射是唯一不用去海灘就能曬黑的方法！
- 太陽輻射是一種無需插入電源即可為您的小工具和小發明供電的好方法。
- 太陽輻射可用於製作美味的羊肚菌，而無需生起篝火。
通過真空和物理介質的能量傳輸
電磁輻射
- 電磁輻射與可見光、紅外線輻射、紫外線和 X 射線一樣，可以像幽靈一樣穿過太空的真空。
- 其他形式的能量需要物理介質才能傳播，例如聲能需要空氣或其他物質才能傳播，海洋的波浪能需要水。
- 但太陽能很特殊，它可以從太陽傳播到地球，而不需要物理物質來傳輸能量。 電磁能的這一特性使地球有可能獲得它所需要的所有太陽能，包括熱量。
聲能
- 聲能需要空氣或其他物質才能傳播，就像風中的耳語。
- 海洋的波能需要水才能通過，就像池塘中的漣漪一樣。
- 但太陽能不同，它可以從太陽傳播到地球，不需要物理物質來傳輸能量。 電磁能的這一特性使地球有可能獲得它所需要的所有太陽能，包括熱量。
地球對太陽輻射的吸收
太陽的禮物
所以太陽就像，“嘿地球，我有東西給你！” 地球就像，“它是什麼，太陽？” 太陽就像是，“這是一大堆能量！ 會很棒的！” 所以太陽以熱、光和紫外線的形式散發出所有這些能量，地球就像是，“哦，哇，謝謝太陽！”
它去哪兒了？
所以能量無處不在，就像，“我要去哪裡？ 我該怎麼辦？” 地球就像，“別擔心，我明白了！” 所以能量被空氣、水、岩石、建築物、人行道和生物吸收，就像，“哦，太棒了，我現在是某物的一部分了！”
受熱不均
所以地球的某些部分比其他部分獲得更多的能量，就像，“嘿，這是為什麼呢？” 地球就像，“就是這樣，伙計！” 所以能量的差異導致風和洋流在整個星球上移動，就像，“哇，太酷了！”
再輻射熱
沒有它會發生什麼？
- 如果太陽一直照在我們身上，沒有任何辦法驅散熱量，我們就完蛋了！
- 幸運的是，地球有一種降溫方式——它將熱量重新輻射回太空。
- 重新輻射的熱量取決於大氣中氣體的類型。 有些氣體比其他氣體吸收熱量更好，並且會干擾再輻射過程。
- 其中一種氣體是二氧化碳，它會導致“溫室效應”。 當大氣中的二氧化碳含量增加時，大氣中儲存的熱量就會增加，而重新輻射的熱量就會減少。
這對我們意味著什麼？
- 如果我們不關注大氣中的二氧化碳含量，地球會變得更熱！
- 我們需要通過管理大氣中的二氧化碳量來確保地球保持涼爽。
- 這意味著減少我們對化石燃料的使用，種植更多的樹木，並且通常更加註意我們對環境的影響。
太陽達到多少溫度？
表面溫度
那麼，您想知道太陽有多熱嗎？ 好吧，讓我告訴你，它很熱！ 比海灘上的一天還熱，比夏天徒步旅行還熱，甚至比空調壞掉時一年中最熱的一天裡的房子還熱。 我們指的是 90°F 至 100°F（32°C 至 38°C）的溫度。 但這與 134 年 56.7 月 10 日在加利福尼亞州死亡谷創下的地球有記錄以來的最高溫度 1913°F（XNUMX°C）相比，這算不了什麼。
太陽的核心
太陽，太陽系中心的恆星，比我們想像的任何東西都要熱。 太陽表面炙熱，但核心呢？ 好吧，那是完全不同的熱度！ 以下是您可以在太陽核心發現的一些東西：
- 溫度高達 27 萬華氏度（15 萬攝氏度）
- 壓力如此之大，是海平面壓力的 250 億倍
- 產生能量和光的核聚變反應
結論
所以你有它。 太陽很熱。 就像，真的很熱。 比你想像的還要熱。 所以，下次您外出曬太陽時，請記住——它比您想像的要熱！
太陽的熱量和能量
溫度
- 在太空中，遠離太陽的分子僅靠大爆炸遺留下來的光來加熱。 絕對零為 -273.15°C、-459.67°F 或 0K。
- 恆星之間的氣體溫度可能只有 3K 左右。
- 太陽表面或光球層的平均溫度約為 6000K。
- 太陽黑子溫度較低，約為 4500K。
- 水在 273K（0°C 或 32°F）時結冰，在 373K（100°C 或 212°F）時沸騰。
能量之源
- 在太陽深處，溫度為 15 萬開爾文，氫原子四處遊蕩並經常發生碰撞。
- 它們的能量如此之高，以至於碰撞會剝離原子的電子。
- 氫只是一個質子，與其他質子結合形成氦。
- 這個過程稱為質子-質子鏈，以伽馬射線的形式釋放能量。
- 伽馬射線在離開太陽時會轉化為熱和光。
亮
- 地球上和太空中的特殊望遠鏡可以向我們展示太陽表面的異常細節。
- 幾乎看不見的色球層就在光球層上方，比表面溫度高一點，溫度達到約 20,000K。
- 在色球層上方，日冕變成一股稀薄氣體風，穿過太陽係向外流動。
- 日冕比太陽表面要熱得多，溫度達到 2,000,000 K。
- 在日食期間，當月球擋住光球層的光線時，日冕的白光就可以被肉眼看到。
光譜
- 太陽是一顆 G 型星，這意味著它發出的光譜以黃綠色為主。
- 太陽光譜揭示了太陽的成分，其中氫、氦和氧等元素含量最高。
- 免費的太陽能以陽光的形式提供給我們，可用於為家庭和企業供電。
- 借助陽光在太空中航行是可能的，因為航天器可以利用太陽的能量來推動自己。
- 太陽風是從太陽發出的帶電粒子流，可以影響地球的氣候。
太陽的烘烤溫度
基本款式
- 絕對零是寒冷的 -273.15°C、-459.67°F 或 0K。
- 地球通過其形成過程中遺留下來的能量、放射性衰變釋放的能量以及從太陽接收的能量來保持溫暖。
- 太陽表面或光球層的平均溫度約為 6000K。
- 由於強大的局部磁場阻擋了能量流，太陽黑子溫度較低，約為 4500K。
- 水在 273K（0°C 或 32°F）時結冰，在 373K（100°C 或 212°F）時沸騰。
看不見的部分
- 幾乎看不見的色球層就在光球層上方，比地表溫度高一點，溫度達到 20,000K。
- 在色球層上方，日冕是一股稀薄的氣體，通過太陽係向外流動。
- 日冕比太陽表面熱得多，溫度達到 2,000,000 K。
內幕消息
- 太陽的平均密度約為每立方厘米 1.4 克。
- 太陽的中心是 15,000,000K，密度為每立方厘米 150 克。
- 來自太陽中心的能量大約需要 1,000,000 年才能到達表面，而到達地球需要 8 分鐘。
太陽的能量來源：質子-質子鏈
發生了什麼？
- 在太陽內部，它非常熱（15 萬開爾文！）以至於氫原子四處彈跳並經常相互碰撞。
- 這種碰撞剝離了電子，只剩下質子和電子。
- 質子有足夠的能量來克服它們的排斥力並融合在一起，形成氘，然後是輕氦，最後是我們在地球上發現的氦。
- 每當這個過程發生時，4 個氫原子就會變成 1 個氦原子。
有什麼大不了的？
- 製造氦氣時，一些質量消失了。
- 丟失的質量已經轉化為能量，以伽馬射線的形式出現（能量是可見光的 100,000 倍！）。
- 所以，太陽正在將氫轉化為氦和能量！
太陽的光芒
什麼是伽馬射線？
伽馬射線就像派對上的小動物，它們被原子吸收，然後變得興奮起來，開始四處舞動，根據原子中電子的能級和原子的溫度改變它們的波長。
最終結果是什麼？
當這些派對小動物到達太陽表面時，它們大部分已經變成了：
- 可見光（G型星）
- 紫外光線
- 紅外線燈
- 少量的 X 射線
- 微波爐
- 無線電波
所有這些都是電磁輻射的形式，基本上就是由光子組成的光。
太陽是一顆G型星
什麼是G型星？
- G 型恆星是中等大小的恆星，它們主要發出可見光，並發出少量 X 射線、紫外線、紅外線、微波和無線電波。
- 他們就像星星的金發姑娘——不太熱，也不太冷，但恰到好處！
- 這些恆星根據它們發出的光進行分類，那些與太陽相似的恆星被標記為“G”型。
這對我們意味著什麼？
- 我們很幸運，太陽是一顆 G 型恆星，因為它的電磁輻射主要是可見光，這對我們人類來說是安全的。
- 地球的大氣層吸收了更危險的 X 射線，而臭氧層阻擋了紫外線。
- 紅外光被感覺為熱量，微波和無線電波將音樂帶入太空。
為什麼天空是藍色的？
- 太陽是一顆 G2 恆星，這意味著它的平均表面溫度為 5,780 K，因此呈白色。
- 地球大氣層散射較短波長的紫光和藍光，使天空呈現藍色。
- 剩餘的光使太陽看起來是黃色的。
其他類型的恆星
- O型恆星是最大最熱的恆星，它們發出的大部分是紫外線。
- M型恆星是最小和最冷的恆星，它們主要輻射紅外線。
- 比鄰星是一顆 M 型恆星，也是離太陽最近的恆星，距離我們 4 光年。
- 通過分析恆星發出的光，我們可以了解很多關於它的信息。
結論
總之，太陽是一種令人難以置信的能量來源，它可以溫暖我們並為我們提供光亮。 令人驚奇的是，將死亡谷加熱到 134°F（56.7°C）的相同能量也可以為我們提供我們可以享受的溫和溫暖。 要充分利用太陽能，記得塗防曬霜、補充水分並享受戶外活動！ 並且不要忘記最重要的規則：永遠不要直視太陽，否則你會看到星星！
