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  • 1 # 科學船塢

    我們都知道太Sunny從太陽表面傳播到地球需要花費約8分鐘的時間,這是光在太空中傳播所需要的時間,太陽到地球約有1.5億公里遠,Sunny的傳播速度是299792.458千米每秒,所以需要八分鐘多一點的時間。但是,我們是否知道太陽表面發出的光線,它的本源地又在哪裡呢?

    說明這個問題前,先來了解一下太陽的結構,太陽的結構從內到外,依次是核反應區、輻射區、對流區,在對流區之外是太陽的大氣層,分為三個部分,分別為:光球層、色球層、日冕層,其中日冕層是太陽大氣層的最外層。

    簡單瞭解一下太陽的結構,那麼太陽之所以發光發熱,它的奧秘來自於哪個區域呢?來自於核反應區,也就是核心區。

    核心區有多大?

    從中心點延伸到太陽半徑的25%處,這裡是核心區,也是核反應區。這裡每時每刻都在進行著氫核聚變,也只有這裡才能進行核聚變,因為這裡溫度高,1500萬攝氏度,壓強大,約相當於3000億個大氣壓。其實按照理論來看,這個溫度是不足以支撐氫核聚變的,但由於隧穿效應的存在,使得氫核聚變可以在溫度不太高的情況下進行,這裡就不詳細描述了。

    氫核聚變釋放的能量以高能光子的形式向外散出,少部分能量以中微子形式釋放出去,中微子的特性我們是瞭解的,它可以不受阻礙的直接傳播出去,但是高能光子就沒有那麼幸運了,它需要經過輻射區,輻射區是非常大的,從太陽半徑25%處一直到86%處都為輻射區,高能光子在這裡經歷了漫長的吸收-釋放-再吸收的過程,走的是隨機路線,這麼一耽擱就是十五萬年的時間,而且在這漫長的時間裡,原本的高能光子攜帶的能量也是一削再削,從X射線、遠紫外線、紫外線一直削到了可見光波段,這時才抵達太陽表面光球層。

    對於本題的總結是:Sunny本質上是產生自核反應區,Sunny的前身是高能光子,但高能光子從核心處傳播到太陽表面需要耗費約15萬年的時間,在這個過程中,高能光子的能量也在縮減,最終減至可見光波段。而從太陽表面光球層向外界傳播,到達地球需要約8分20秒的時間。

    這裡借這個題目,說個題外話,科學家是如何知道太陽的發光原理的呢?

    為了瞭解太陽的發光原理,可是把科學家折騰了相當長的一段時間,首先做的工作就是知道太陽是由什麼構成的,這個透過對太Sunny譜譜線的研究而知道了太陽的組成成分大部分是氫。後來直到1920年左右,英國的物理學家愛丁頓發表了一篇名為《恆星的內部結構》論文,在論文中他藉助於愛因斯坦提出的E=mc^2,闡述了恆星的能量來源是核聚變。

    愛丁頓

  • 2 # 科學黑洞

    地球現在的生機勃勃歸根結底還是因為太陽輻射能的存在,首先地球會接收太Sunny把溫度保持在一個適宜的範圍內,地球繞太陽公轉同時由於地軸偏角的存在,地球上會經歷一年四季的變化,就是因為接收到的太陽輻射能週期性的變化。而地球生物對於Sunny的利用,主要是植物進行光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣合成糖分,這些糖分就是地球生物食物鏈的存在的根基,可以說Sunny對於地球生物來說至關重要。

    太陽作為一顆普通的黃矮星,主要是有氫氦構成,在自身的引力塌陷作用下,其核心處形成了2500億個標準大氣壓,和1500萬攝氏度高溫的環境。在這樣的條件下每秒中會有6億噸氫核發生聚變,形成5.95億噸的氦,在這個過程中損失了500萬噸的質量,按照愛因斯坦質能方程轉化為能量,以光和熱的形式釋放出去,但是地球上可以接收到的輻射能僅僅佔據了二十億分之一。

    核聚變的過程會釋放γ射線光子和中微子,其中中微子比較特殊幾乎不與其他任何物質發生作用機制,在核心處產生之後2秒鐘就飛出了太陽。但是γ射線光子在向外傳播的過程中會不斷的和其它粒子發生碰撞,在不斷的被吸收釋放的過程中,到達太陽表面就變成了較長波長的電磁波。

    地球繞太陽公轉,公轉軌道為橢圓形,日地平均距離1.5億公里,那麼按照真空中光速30萬公里每秒來算,光線從太陽表面傳播到地球大約是8分鐘20秒,因此我們時時刻刻看到的太陽都是它八分半鐘之前的樣子。

    但是前邊也提到了,太Sunny本質上來說應該是起源於太陽核心處,那麼計算太Sunny到達地球的時間,應該把太陽半徑的距離也算上。太陽半徑69萬公里,光子常規情況2秒多鍾就會到太陽表面,但是在向外傳播的過程中γ射線光子會不斷的被吸收和釋放,在這個過程中丟失能量,波長變長。而碰撞的過程是隨機的,這就形成了一個典型的“隨機漫步”模型,最後計算的結果是1萬年-17萬年。因此這個問題也就很簡單也很明確了,太Sunny的產生只要是由於核心處的核聚變,釋放出的γ射線光子,這種光子向外傳播被吸收和釋放損失能量,到達太陽表面就是一些可見光、紅外線、紫外線等。而Sunny從太陽表面到達地球時間為8分半鐘,如果從光子產生開始到達地球的時間計算,那就是十幾萬年。

    我們每天享受到的Sunny可能是十幾萬年前產生的,那個時候我們的祖先智人還在地球上為食物發愁,這就是一場跨越數十萬年光陰的接觸。

  • 3 # 地外天使講科學

    對於Sunny是怎樣產生的?Sunny到達地球需要多久呢之話題,我個人的觀點認為,太陽系太空間的Sunny是由恆星(太陽)持續核聚變超高溫燃燒過程產生的;Sunny從太陽到達地球大約需要8分鐘多一些。

    為什麼會這樣說呢?因為,先來說說Sunny產生的情況,太陽系也可稱之為恆星系,太陽是太陽系的恆星,主宰著太陽系物質週期迴圈運動的一切,太陽擁有持續超高溫燃燒的自然力量,能在持續超高溫燃燒的過程中,產生核聚變化學反應現象,能為太陽系太空間源源不斷地散發出光和熱以及塵粒流物質,能為太陽系太空間萬物的誕生與成長,提供了物質來源的自然條件。

    太陽持續核聚變超高溫燃燒的過程,溫度高達200萬攝氏度或以上,會產生龐大數量的光子群現象,受持續光子群內部壓力的影響,會朝著太陽系真空狀態的太空間四處擴散,而真空狀態的太空間具有光子群穿越散透性的特徵,形成了太Sunny子群直線運動的天然媒介,光子群持續在太陽系的太空間直線運動的表現過程,就會使太空間呈現出Sunny普照的自然現象。

    再來談談Sunny從太陽到達地球大約需要8分鐘多一些的情況,太Sunny子群在太空間直線運動的速度,稱之為光速,地球與太陽之間的空間距離約為1.5億公里,而光速大約是299792千米每秒,這樣算起來,Sunny從太陽到達地球的時間,大約需要8分鐘多一些。

  • 4 # 薛定諤的科學

    我們知道,地球表面的熱量幾乎都是來自於太陽的光照,正常的日照的輻射效率是大概每平米平均是170多瓦。但其實只有極其少的太Sunny最終來到了地球。如果我們把太陽核聚變反應所釋放出來的能量拿錢作為比喻,那太陽相當於每秒鐘向宇宙中狂撒70萬億的人民幣,但是被地球撿到的僅僅只有不到3萬的人民幣,而最終被我們人類撿到的也就只有3塊的人民幣左右。

    那麼問題就來了,這些能量是如何產生的呢?

    今天,我們就聊一聊這個問題。

    太陽的核聚變

    在宇宙中有個江湖規矩,這個江湖規矩叫做:質量為王。為什麼這麼說呢?

    這是因為一個天體的質量大小,幾乎決定了它的型別,如果質量是太陽質量7%以上,那就會成為一顆恆星。如果低於這個門檻,頂多也就是一顆行星。如果質量還要再小一些,可能就是矮行星或者小行星。

    但同樣是恆星,質量不同,演化的路徑就不同,說白了就是恆星的“人生”就會完全不同。這直接決定了這顆恆星最終成為一顆白矮星,還是中子星還是黑洞。

    所以,太陽之所以能夠發光發熱,主要是和它的引力緊密相關。具體來說是這樣的,太陽的質量巨大,佔據了整個太陽系總質量的99.86%以上,這也就使得太陽的引力十分巨大,這也是為什麼太陽系中的天體都繞著太陽轉。

    巨大的壓力迫使太陽的溫度急劇升高,表面達到了5500度左右,核心達到了1500萬度,200多萬個地球標準大氣壓。此時的太陽核心呈現等離子態,說白了就是電子獲得了足夠多的能量,擺脫了原子核的束縛,整個太陽內部好像一鍋粒子粥,原子核、電子們到處跑。

    我們要知道的是,太陽能夠發光熱主要依靠的是核聚變,說白了就是原子核之間的融合,因此也被稱為核融合。但我們要知道的是,原子核都是帶正電的,換句話說,原子核之間是會相互排斥的。

    因此,要激發核聚變反應是需要大量的能量輸入的,正常來說我們引爆一個同樣利用核聚變反應的氫彈,至少需要1億的環境溫度。也就是說,太陽內部的環境條件,由於溫度太低還不足以促發核聚變反應。

    但是在微觀世界中,存在著量子隧穿效應,意思是說,原本需要能量輸入才能實現的反應,在微觀世界中也有一定的機率會發生,只不過這個機率極其的低,大概一對質子要發生反應需要要10億年的時間。

    照理說這個機率是十分接近於不會發生。不過,太陽足夠大,其中的粒子數足夠多。因此可以迫使反應得以進行,只不過會很緩慢地進行,而不是像氫彈那樣一下全炸了。

    這個過程大概就是質子和質子的反應,分為3個階段,我們也稱為質子-質子反應鏈。太陽內部的核聚變反應主要就是這款。但是一些恆星還會進行碳氮氧迴圈的反應,說白了也是質子和質子反應生成了氦-4,只不過這個過程碳元素、氧元素、氦元素起到了催化劑的作用。

    在質子-質子反應鏈的過程中,反應前後會損失一部分質量,這部分質量以能量的形式釋放,遵循著愛因斯坦的質能方程E=mc^2的對應關係。其中每生成3個光子,就會產生2箇中微子。

    中微子會直接奔向廣闊的宇宙。但是光子並不可以,這是因為上文我們也說到,太陽內部是等離子態,而光子是參與到電磁相互作用。於是,就好比賽車一樣,光子要跌跌撞撞才能逐漸來到太陽的表面,這個過程平均需要14萬年的時間。中微子之所以不會,在於中微子是不參與到電磁相互作用的。

    當光子來到太陽表面,就會有極其小的一部分最終來到地球,日地距離大概是1.5億光年,而光在真空傳播的速度是3*10^8m/s,因此光子到底地球大概要8分20秒鐘的時間。

    總結

    最後,我們來總結一下,太陽是透過核聚變反應產生光和熱的,但是產生的光子達到太陽表面需要平均14萬年的時間,而光子從太陽表面到達地球表面需要8分20秒鐘的時間。

  • 5 # 啤酒哥資料show

    一、Sunny產生

    太陽像其他大多數的恆星一樣,是一顆主序星,它的能量來自於氫聚變成氦的核聚變反應。太Sunny,是來自太陽所有頻譜的電磁輻射。

    二、陽關需要8分鐘左右到達地球。

    計算如下:

    首先光速為:299792458 m/s

    太陽到地球的距離為:149597870700米

    計算時間的公式:時間=路程/速度

    代入上述資料時間=149597870700/299792458=499秒=8.32分鐘

    上述計算結果,得出太陽燃燒發出的光要透過8.32分鐘才能到達地球,即我們在地球觀察的太陽是8分鐘前的太陽。

  • 6 # 科學的糾纏態

    Sunny是由太陽產生,因為太陽是一個氣體組成的恆星,內部有7成氫氣和2成氦氣以及其它物質,太陽內部在時刻進行著核聚變,因此產生的能量很大,而能量又以光和熱的形式向外圍傳播。

    因此我們能看到太Sunny,而地球和太陽之間的距離很大,太Sunny以光速傳播但地球需要8分鐘的時間,因此我們實時看到的太Sunny都是太陽8分鐘前產生的。

  • 7 # 寒蕭99

    Sunny自然是來自太陽,而太陽的能量產生自核心區域。

    太陽是一顆恆星,更詳細的說是一顆處於主星序中的主序星,主序星是以核心產生聚變反應,從而維持穩定的形態的天體。

    恆星的能量來自核心,太陽也是一樣。大約在50億年前,原始星雲聚集成了原始太陽,在引力的作用下物質聚集在一起,核心區域的壓力和溫度變得越來越高。當溫度達到1000萬度以上的時候,便引發了聚變反應,氫元素開始聚變為氦元素,於是恆星正式誕生了。

    我們的太陽根據觀測和計算,至今已經存在了約50億年,這期間一直釋放著大量的光和熱。這些能量產生自核心區域,核心區域大約是太陽半徑的1/4大小。這裡的溫度在1000萬度以上,最核心可達到1500萬度,在這樣的高溫下,氫元素開始聚變為氦元素。簡單來說是4個氫原子聚變為1個氦原子,同時會釋放出能量。能量以輻射的形式釋放,其中就包括光,因為光也是電磁波的一種,同樣以輻射的方式釋放。

    根據計算,現在的太陽每秒有400萬噸的氫元素完全轉化為能量,向外釋放,從而維持目前太陽的狀態。

    但這些能量並非瞬間到達表面,由於引力作用,外層還有大量物質向內擠壓,因此這些能量需要經過很多年才能達到外界,一旦離開了太陽,進入真空,光便以每秒30萬千米的速度前進了,達到地球也只需要8分多一點的時間。

  • 8 # 鍾銘聊科學

    太陽是如何燃燒的?

    關於Sunny是如何產生的,困擾著科學家們好久好久。最早有人認為,太陽是燒煤的。因為那時候剛剛第二次工業革命,人類使用的主要燃料就是煤炭,所以他們想到這個問題也算是正常的。

    不過,後來有人專門去算了算,發現如果太陽是煤炭做的,那也就只能燒3000年,這還遠遠沒有人類的進化史時間來的長。所以,太陽是煤炭做的這個說法肯定是不成立的。

    後來,隨著人類對於原子內部的瞭解,有個叫做愛丁頓的天文學家就曾經猜測太陽的燃燒機制是核聚變反應。不過,他很快就被懟了,因為按照當時的理論,核聚變反應是有一個溫度要求的,太陽內部的溫度顯然是不夠的。太陽核心溫度是1500萬度,氫的核聚變反應條件是一億度。

    隨著量子力學的發展,科學家發現微觀世界有一種量子效應,我們稱之為隧穿效應。你大概可以理解成,在宏觀世界當中,你從一個地方到另外一個地方,要翻過一座大山,這時你就要做功才能實現。但在微觀世界裡,即使你不做功,你也有一定的機率可以直接到達。

    由於隧穿效應的存在,核聚變就有可能會發生,加上太陽特別巨大,其中粒子數眾多,這也大大提高了發生反應的可能性,同時也確保了太陽不會一下子炸了,只會慢慢燃燒著。

    既然是核聚變反應,那我們就得搞清楚,具體是什麼核聚變反應。許多粒子物理學家都投身於相關研究當中,最終由漢斯·貝特等人提出了相關理論。

    大致過程是這樣的,當時科學家確定構成天體的元素是透過光譜分析。

    所以他們可以知道太陽具體是什麼構成的,絕大部分是氫,還有一部分氦。漢斯·貝特透過研究就提出了質子-質子反應鏈。整個整個過程就是4個氫原子核透過核聚變產生氦-4核。之所以叫做質子-質子反應鏈就是因為氫原子核說白了就是一個質子。整個反應分為三個階段,會釋放出大量的能量。

    後來透過觀察,科學家發現恆星內部還有其他的元素,比如說:碳氮氧。而且這些元素的含量極其穩定。進一步研究就發現,碳氮氧也是參與核聚變反應的,只是起到類似於催化劑的作用。進而幾位科學家提出了碳氮氧迴圈反應。其實也是4個氫原子核核聚變生成氦-4核,只不過在這個過程中碳氮氧起到了類似於催化劑的作用。

    到此,核心內部的燃燒機制也就搞清楚了,有兩種分別是質子-質子反應鏈和碳氮氧迴圈。其中在太陽內部,碳氮氧的比例很低很低,主要是質子-質子反應鏈。而太Sunny就是來自於核聚變反應。

    太Sunny多久到達地球?

    我們還要回到質子-質子反應連當中,在這個方應中,每生成3個光子就會生成2箇中微子。他們都是帶有能量的。

    中微子穿透力極其強,因此直接從太陽核心就能傳播到地球表面,這個過程8分鐘左右。但是光子就不一樣了,光子的穿透力不太行。而太陽其實是一個等離子體,這是溫度太高造成的。

    等離子體就意味著太陽內部是構不成原子的,電子核和電子到處亂串。所以光子要從太陽核心出來就會遇到許多阻礙。光子會在太陽裡面跌跌撞撞勉勉強強才能達到太陽表面。一個光子要從核心到太陽表面大概要平均要14萬年的時間。而從太陽表面到達地球距離大概有1.5億公里,大概是8分鐘多一些。

    最後,我們來總結一下,太Sunny主要來自於太陽中心的核聚變反應產生的。而光子從核心到太陽表面平均需要14萬年的時間。從太陽表面達到地球則需要8分鐘多一些。

  • 9 # 心心醬

    太Sunny,廣義的定義是來自太陽所有頻譜的電磁輻射。在地球,Sunny顯而易見是當太陽在地平線之上,經過地球大氣層過濾照射到地球表面的太陽輻射,則稱為日光。

    當太陽輻射沒有被雲遮蔽,直接照射時通常被稱為Sunny,是明亮的光線和輻射熱的組合。世界氣象組織定義“日照時間”是指一個地區直接接收到的Sunny輻照度在每平方米120瓦特以上。

    大家也許知道光速。光在宇宙裡的傳播速度最快。據精確測定,光速是299792.458千米/秒。粗略地說,光在真空中的傳播速度是30萬千米/秒。

    地球圍繞著太陽公轉,它的軌道是橢圓形的。1月4日太陽與地球間的距離最近,7月4日則最遠,但誤差不會超過3%。太陽與地球間的平均距離精確地說應該是14957870千米,粗略地說是1億5千萬千米。

    我們把太陽與地球間的平均距離定為1個天文單位。如果用光速來除1個天文單位的話,光從太陽到達地球(正確的應該是從太陽的核心到地球的核心)的精確時間是499.004782秒,也就是8分19秒。為了方便起見,可以這樣記,光從太陽到達地球需要499秒。

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