-
1 # 軍機處留級生
-
2 # 鍾銘聊科學
太陽的溫度有多高?
其實太陽屬於黃矮星,你看到“矮”就應該大概知道它在眾多的恆星中屬於什麼段位了。實際上,宇宙中大多數的恆星都很小,都是“矮”系列的,太陽都不算最矮的,宇宙中有的是比太陽小的恆星,比如:著名的比鄰星就是紅矮星,要比太陽小的多。
我們的太陽核心溫度是1500萬K,而表面溫度大概在5770K。
比鄰星的表面溫度僅為2,670~3,100K,這和太陽還是差得有點多的。
表面溫度比太陽高的恆星在宇宙中有很多恆星表面的溫度比太陽高得多,比如:恆星是R136a1,它是目前觀測到質量最大的恆星,R136a1大概是太陽質量的351倍,是一顆藍特超巨星。它的表面溫度是52,500 ± 3,000K,大概是地球溫度的10倍,R136a1的亮度是太陽亮度的870萬倍。
它的質量是由謝菲爾德大學的天文學家測量的。R136a1位於大麥哲倫星系的蜘蛛星雲中,近劍魚座30複合體的R136超星團中的成員,距離地球大約為165,000光年。當然,天文學中對天體的質量和距離的測量其實是運用理論模型加觀測。所以,能做到數量級上對就很不錯了,以上這些其實都是估算的結果,很有可能在未來發生變化。
而且,就在R136超星團中,科學家發現溫度超過40000K的恆星就有好幾顆。因此,宇宙並不缺溫度遠高於太陽的恆星,畢竟宇宙那麼大,光是銀河系就有1500~4000億顆恆星。
赫羅圖可能你要問了,我們是如何知道這些恆星的表面溫度的?
這個問題,不過質量其實並不能直接決定恆星的表面溫度,一個恆星的表面溫度和半徑、光度、都有關係。如果把恆星當成黑體的輻射體,並且將其視為理想的球體,那表面面積就是4πR^2,我們就能得出下面的公式:
其中T指的恆星的表面溫度,L為光度,R為半徑,σ是史蒂芬-波茲曼常數,取值為 5.67*10^−8(W/m^2/K^4)。
所以,質量還沒辦法決定一切,還要看其他的取值,目前發現的表面溫度最高的恆星是WR 102,它屬於極其罕見的氧型沃爾夫-拉葉星,表面溫度可以達到210000K,是地球的400倍。
之所以它的表面溫度會這麼高,是因為它已經接近要發生超新星爆炸了。
不知道這個時候你會不會想到中子星和白矮星。是的,之前我們講的都是“活著的恆星”,實際上,還存在一類“死亡的恆星”,比如:中子星和白矮星,它們都是由於恆星的核心發生了坍縮才形成的,它們的表面溫度都特別高。其中,中子星的溫度可以達到百萬K,甚至是上億K。因此,如果非要找表面溫度最高的恆星,那很有可能就是某顆中子星。
那到底恆星表面的溫度有沒有什麼規律呢?其實還真有,那就是赫羅圖。
赫羅圖是以恆星的絕對星等、光度相對於光譜型別或者有效溫度繪製出的散佈圖。聽不懂沒有關係,你可以簡單理解成,科學家通過測量恆星的表面溫度和光度,繪製出來的一張顏色和星等相互對應的圖。通過大規模的觀測之後,科學家發現,
太陽其實處於主序星階段,這屬於恆星比較穩定的階段,也是恆星的壯年。而形成恆星的分子云位於赫羅圖的極右區域,隨著分子云收縮,溫度會逐漸升高,慢慢滑向主序帶。
而恆星快不行的時候,就會逐漸離開主序帶,往右上方移動,變成一顆紅巨星或者紅超巨星,所以這個區域也就是紅巨星、紅超巨星的區域,這區域的恆星的特點就是表面溫度很低,但光度很高。
其實,我們還可以從赫羅圖中得到很多很多的資訊,在這裡就不過多羅列了。下面這張圖,就是太陽隨著生命的進行,在赫羅圖上的位置變化,而座標軸反映了絕對星等和表面溫度。也就是說,我們可以通過這張圖知道太陽在生命週期內,表面溫度和絕對星等的變化。當然,其實不只是太陽,而是絕大多數的恆星都可以。
-
3 # 湯姆科普
關於宇宙中的最高溫度,只能是科學家的推測: 太陽日冕的溫度高達100萬℃ 俄羅斯科學院聖彼堡技術物理大學成功地研製出一種溫度計,可以快速測量熱核反應堆中等離子體溫度.科研人員在該溫度計中使用了特殊結構的鐳射光源,從而在瞬間就能測量出溫度高達1000000℃的等離子體的溫度. 10000000℃(千萬攝氏度)中子星表面:質量和太陽相當的中子星,表面溫度約為1000萬℃. 核聚變的發生必須具備1千萬攝氏度以上甚至幾億攝氏度的高溫.人類所能產生的最高溫是510000000℃,約比太陽的中心熱30倍,該溫度是美國紐澤西的普林斯頓等離子物理實驗室中的託卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子混合體於1994年5月27日創造出來的. 1000000000℃(10億攝氏度)及以上 宇宙大爆炸: 宇宙大爆炸那一刻,溫度達到無窮大;宇宙大爆炸後10負44次方秒,溫度約為1億億億億度;宇宙大爆炸後10負36次方秒,宇宙溫度繼續下降,當時的溫度約為10000億億億度;宇宙大爆炸後10負32次方秒,溫度約為1億億億度;宇宙大爆炸10負12次方秒後,溫度達到1億億度;宇宙大爆炸後10負6次方秒,溫度達到10000億度;宇宙大爆炸後10負4次方秒,溫度達到1000億度,這也是超新星爆發時其星核的溫度;宇宙大爆炸後1秒,溫度降低到約為100億度;在大爆炸後的大約3秒,溫度降到了10億度,這也是最熱的恆星內部的溫度。
-
4 # 想法捕手
太陽的表面溫度大約5500℃,而在宇宙中太陽只能算一顆中等偏小的恆星。比太陽質量更大的恆星都比它更熱、更亮。要系統性瞭解恆星的溫度問題,就必須知道恆星的光譜分類。
什麼是恆星光譜型別?恆星光譜就像是恆星的指紋一樣,取決於恆星的物理性質和化學組成,而天文學家利用哈佛光譜分類系統,將現有恆星分為了7種光譜型,分別是O、B、A、F、G、K、M。至於為什麼是用這幾個字母來分類,是因為原本是從A分到Q的,在剔除掉重複的光譜後剩下上面7個分類。
簡單來說,就是以恆星發出的不同光亮顏色對應不同的溫度。顏色與溫度的大概對應關係如下:
以上是光譜型、恆星表面溫度與恆星顏色的大概對應關係。
看了上面的表,你會有一個反直覺的發現。
宇宙中象徵溫度高低的顏色,竟然剛好與我們日常生活中的認知相反。比如你洗澡時,水龍頭上的水溫提示都是紅色代表熱水,藍色代表冷水。我們也常常把紅色歸為暖色系,藍色歸為冷色系,而且紅色總是與烈焰聯絡在一起的。
但實際上宇宙中,只有快要熄滅的恆星(我們稱之為紅矮星)才是紅色的,而溫度最高的恆星都是藍色的。我們熟悉的太陽則是發著黃光的G型恆星。目前,我們知道的最亮的O型恆星是獵戶座腰帶上的參宿一。而宇宙中的大多數恆星其實比太陽暗淡,M型恆星我們根本看不見。
當然上面說的恆星分類,都是指的恆星主序星階段,恆星一生中99%時間都在這個階段。主序星這個名字的由來,是指在赫羅圖主序帶的恆星。
什麼是赫羅圖?赫羅圖是天文學裡一個非常重要的一個圖表,它揭示了恆星的絕對星等(即描述恆星真實發光亮度)與顏色(即光譜型)之間的關係。是由於丹麥天文學家埃希納·赫茨普龍與美國天文學家亨利·諾里斯·羅素在20世紀初分別獨立提出的,所以各取了他們名字中一個字,將此圖命名為“赫羅圖”。
左上角就是對應O型的更大更熱的恆星,右下角則是M型的體積小、溫度低的恆星,它們之間連線的對角線就稱為“主星序”。這上面的恆星都和太陽一樣進行著氫聚變。
但隨著恆星核心處的氫元素消耗殆盡,恆星就會膨脹,溫度不斷降低,因此顏色變紅成為我們常說的“紅巨星”和“紅超巨星”,當然極少數溫度特別高的藍色恆星,也可能成為“藍巨星”,而恆星變成巨星的這個過程稱為“脫離主星序”。
宇宙中藍色恆星還是比較稀少的,大約只佔0.00003%,但我們晚上能看到的星星10%都是稀少的藍色恆星,這主要是因為它們亮,以及恆星中佔比最高的M型紅矮星(達76.5%)肉眼完全看不見。
如果,你想找夜空中的藍色恆星,你只需要找到獵戶座就行了,它幾乎全部是由巨大的藍色恆星構成的。
尋找獵戶座,你先要找到最具標誌的腰帶上的三顆星。其最靠右邊那顆是參宿三,它就發著最強烈的藍光,不過它看上去是三顆星裡最暗的一顆,但它的質量是太陽的20倍,亮度是太陽的9萬倍。另外一個藍色恆星是位於右肩的參宿五,剩下的大都是藍色超巨星。超巨星意味著它們核心氫已經聚變完了,成為了宇宙真正的巨大的“藍胖子”。比如,右腳的參宿七直徑是太陽直徑的100倍。
而在腰帶下面代表著獵戶座“劍”的三顆星中間的那一顆,實際是獵戶座星雲。
它距離我們1300光年,寬約24光年,只是太遠,所以看起像一顆星。而獵戶座左肩那顆發著紅光的參宿四是一顆紅巨星,天文學家認為它在未來100萬年內將會超新星爆發。
總結宇宙中比太陽更亮的藍色恆星還是不少,但更多還是暗淡的紅矮星。另外,越大越亮越熱的恆星壽命越短,一般只能以百萬年來計算。反而是那些最冷最暗看似快要熄滅的紅色恆星壽命長,它們可以存活數萬億年。
真應了那句歌詞:長得帥,老得快;長得醜,活得久!
-
5 # 火星一號
作為離地球最近的恆星,太陽的溫度非常高,它的表面平均溫度在5500攝氏度左右。通過光譜分析方法,或者斯特藩-玻爾茲曼定律,可以非常精確地測出太陽的表面溫度。太陽的熱量來源是核心區域中的氫核聚變反應,那裡的溫度更是高達1570萬度。只有這樣的高溫(還有高壓),氫原子核才能獲得足夠的動能來發生碰撞,形成氦原子核。
那麼,宇宙中的其他恆星溫度都有多高呢?有比太陽溫度更高的恆星嗎?
對於處在主序星階段的恆星,它們的能量來源都像太陽那樣,依賴於核心的氫核聚變。恆星的核聚變反應速率決定了輻射功率,進而決定了表面溫度。而核聚變反應速率又與質量呈正相關,因為質量越高,引力坍縮效應越強,核聚變反應也會越劇烈。
因此,質量越大的恆星,它們的溫度也會越高,光譜顏色越發呈現為藍色,典型的代表為藍超巨星,它們的表面溫度可達數萬度。反之,質量越低的恆星越冷,光譜顏色越發呈現為紅色,典型的代表為紅矮星,它們的溫度只有大約3000度。在赫羅圖上,太陽被歸類為G型黃矮星。
雖然太陽是中低質量恆星,但太陽其實要比宇宙中的絕大部分恆星更熱,因為太陽的質量在95%的恆星之上。宇宙中的恆星大都是質量很小的紅矮星,大質量恆星在宇宙中的佔比很少。
在地球上的夜空中,肉眼可見恆星的質量基本上都要大於太陽,這意味著它們的溫度要高於太陽,例如,天狼星的質量是太陽的2倍,表面溫度可達9700度。正因為這些恆星的質量足夠大,溫度足夠高,它們才能亮到肉眼可見。而紅矮星的又暗又小,絕大部分都是肉眼不可見。雖然比鄰星是離太陽最近的恆星,但它是一顆暗淡的紅矮星,我們無法用肉眼看到它。
不過,有些恆星的質量大於太陽,但它們的溫度卻沒有太陽高,例如,參宿四的質量可達太陽的11.6倍,但它的表面溫度只有3300度,這是因為參宿四已經演化到紅超巨星階段,它的體積經過了劇烈膨脹(半徑相當於太陽的900倍),導致表面溫度大幅度下降。不過,這並不意味著參宿四的輻射功率很低。相反,參宿四的光度高達太陽的10萬倍,所以它在夜空中顯得十分明亮。
R136a1是已知最重的恆星,它的質量超過太陽300倍,表面溫度更是高達5.2萬度。另外,宇宙中還有溫度極高的沃爾夫-拉葉星,它們釋放出的超強恆星風吹走了大部分外層物質,使得熾熱的內部暴露在外。WR 102是已知表面溫度最高的恆星,有效溫度可達21萬度。
此外,當恆星死亡之後,對於一定質量範圍的大質量恆星,它們的熾熱核心會經過極端的引力坍縮作用,最終成為中子星。當中子星剛剛形成時,其表面溫度可達100萬度,而核心溫度更是高達1萬億度。
-
6 # 廣元飛龍
有沒有比太陽溫度更高的恆星呢?當然有,而且有很多。 在恆星中,太陽只是一顆質量不大、溫度也不高的黃矮星。說“黃”,是因為太陽的表面溫度只有不到6000℃,發出黃色的光。說“矮”,是因為太陽的質量不大,在恆星中屬於小個子,是矮子。恆星也是一樣的。越是發紅,溫度就越低。越是發白,甚至是藍色,溫度越高。當恆星溫度達到8000-10000度時,就會發出白色的光。如果是藍色的恆星,它的表面溫度最高能達到30000度。相反,一些紅色的恆星,表面溫度只有2000-3000度。而宇宙中白色的恆星佔大多數,它們的溫度都比太陽高。 比如:太陽表面六千度,而織女星九千度,天狼星一萬多度。圖片來自網路,侵刪。
-
7 # 兔斯基聊科學
每年夏天的時候我們都會深切的感受到太陽的威力,天實在是太熱了。地球上的夏天為什麼這麼炎熱?原因其實很簡單,咱們北半球夏天的時候,地球只是朝著太陽輕微的點了點頭,太Sunny線由原來的斜射地面變成直射地面。地球的溫度就上升了幾十度,熱的要命。
圖示:太陽和地球
更何況太陽距離地球大約有1.49億公里。這麼遙遠的距離對地球溫度還影響這麼大,太陽的溫度一定是很高的。太陽的溫度有多高呢?太陽是一顆恆星。所有的恆星都是自身能夠發光發熱的天體。太陽通過內部的核聚變反應釋放出巨大的能量,太陽的表面溫度就有5500℃。地球上熔點最高的金屬是鎢,熔點高達3380℃。但是太陽表面的溫度幾乎就要達到它的沸點5927℃。地球上沒有一種物質在靠近太陽表面時還是固體的。
圖示:太陽
太陽表面的溫度就有這麼高,而它的內部溫度就更高了。太陽內部核心處的溫度可高達1500萬℃。太陽的內部不但是一個高溫的世界,而且還是一個極高壓的世界。這裡的壓力相當於3000億個地球大氣壓。這裡就是太陽的核聚變反應區。
太陽的溫度已經高的讓我們瞠目結舌,覺得不可思議。但是太陽的溫度在恆星大家族中不是最高的。在恆星家族中,太陽只是一顆名不見經傳的黃矮星。還有許多型別的恆星溫度比它高出很多。比如屬於藍矮星的天狼星A,它的表面溫度就有9600℃。這幾乎是太陽表面溫度的兩倍了。再就是宇宙中質量最大的恆星R136a1的表面溫度高達53000℃。
圖示:R136a1恆星溫度高達53000度
一般情況下,質量越大的恆星,它的溫度就會越高。但是恆星的溫度還和恆星的體積有關係,同樣質量的恆星,體積越小它的溫度就會越高。比太陽溫度高的恆星在宇宙中比比皆是,比太陽溫度低的恆星也有很多。比如距離太陽最近的恆星比鄰星的表面溫度大約只有2400℃到2800℃。比鄰星的表面溫度只有太陽的一半左右,和太陽比較起來它就“涼”多了。
-
8 # 宇宙觀察
天文學家告訴我們宇宙中的恆星數量比地球上的沙子還要多,物理學家告訴我們內部溫度越高和壓力越大的環境下氫元素可以聚變的更快速,所以說宇宙中質量越大的恆星核聚變反應就越劇烈,相應的表面溫度和核心溫度也就越高。
其實從壽命上來看溫度越高的恆星反而壽命越短,這是由於它們內部核聚變反應太劇烈的緣故,並且溫度高的恆星能量釋放也大,這對於生命的誕生及其演化來說並不是什麼好事,畢竟生命需要的是長時間穩定環境,而質量超過太陽的恆星壽命都比不上太陽。
-
9 # 宇宙探索未解之迷
恆星的光和熱都是由核聚變帶來的,而核聚變反應會源源不斷的消耗恆星內部的氫元素,當氫元素消耗殆盡時恆星也就抵達生命盡頭了,一般來說我們宇宙的恆星質量越小內部核聚變反應就越平和,溫度就會越低相應的壽命也會越長。
在我們宇宙的恆星家族裡,紅矮星佔比達到了73%,而太陽這種黃矮星只佔3%,所以比太陽溫度高比太陽質量大的恆星其實在宇宙中並不多。
-
10 # 艾伯史密斯
答:太陽表面溫度大約是5500℃,中心溫度高達1500萬度;宇宙中存在很多溫度比太陽高的恆星,最高的表面溫度高達20多萬度。
恆星的核聚變只在中心區域進行,然後再把能量傳到外層,所以恆星從內到外溫度遞減;太陽的發光可以看成黑體,我們無需接觸太陽表面,就能知道太陽表面的溫度。
由太Sunny譜可知,輻射波長為λ=500nm時能量最高,根據黑體輻射定律中的維恩位移定律:黑體輻射溫度,與輻射最大值的波長乘積為定值,既T*λ=b=2.898*10^(-3)m·k;
可以計算出太陽表面溫度為:
T=b/λ≈5800K;
對應攝氏溫度大約為5500℃,這已經遠遠超過了地球上任何物質的熔點,比如熔點最高的單質是金屬鎢(3410℃),熔點最高的合金為鉿合金(4215℃)。
在宇宙中,太陽的表面溫度並不算高,比如還有其他恆星:
(1)天狼星A的表面溫度高達9900K,天狼星B的表面溫度高達2.5萬度;
(2)南天恆星海山二B星,是一顆大質量高亮度的藍變星,表面溫度高達3.7萬度;
(3)目前發現質量最大的恆星R136a1(約260倍太陽質量),表面溫度高達5萬度;
(4)距離地球8500光年的恆星WR 102,表面溫度更是高達21萬度;
太陽將來會演化為紅巨星,然後再變為白矮星,紅巨星的表面溫度會有所下降,但是核心溫度將升高到一億度以上,體積膨脹幾十萬倍;形成白矮星時,表面溫度高達幾十萬度,然後經過數百億年後冷卻為黑矮星。
如果恆星的質量太大,演化末期通過超新星爆發可能形成中子星,剛形成的中子星溫度更是高達幾百億度,經過數萬年的冷卻後表面溫度也高達幾十萬度。
回覆列表
首先,我們來談談溫度。恆星的顏色是其溫度的函式。如果一顆恆星看起來是紅色的,這意味著它的表面溫度大約是2500開爾文。相比之下,我們的太陽,從太空看起來實際上是白色的,大約有6000開爾文。恆星越熱,光譜越高。最熱的星星是藍色的星星。一旦一顆恆星的表面溫度超過10,000開爾文,它就會呈現藍色,或者,在我們看來,一顆恆星會呈現藍色。
所以宇宙中最熱的恆星將會是藍星我們知道它們會很大。所以問題是,恆星能有多大?獵戶座中的參宿七就是一個例子。參宿七的質量被認為是太陽的17倍,發出的光度是太陽的40,000倍。它的表面溫度只有11000開爾文。獵戶座的另一顆星,貝拉特里克斯,溫度為21500開爾文。
但是宇宙中已知最熱的恆星是藍色超巨星。這些恆星的質量是太陽的100多倍。最著名的例子之一是船底座埃塔,它距離太陽大約7500光年。船底座埃塔可能大到太陽半徑的180倍,其表面溫度為36,000-40,000開爾文。
現階段,我們用肉眼能夠看到的星星幾乎絕大部分表面溫度都要比太陽高,而且,是高很多。如果用望遠鏡來看,每顆恆星所發出的光顏色也不是相同的。科學家研究發現,表面溫度的不同造成發出光的顏色也不相同。
比如,紅巨星,溫度在三千度左右,
黃巨星,五千到六千度,
白巨星,六千到一萬度,
藍巨星,一萬度以上。
還有傳說中發出紫色光的紫巨星,其表面溫度理論值為三萬度以上。