太阳的形成

一:太阳是怎样形成的?

太阳在晚年时,将己经耗尽核心区域的氢,这时太阳的核心区域都是温度较低的氦,周围包著的一层正在进行氢融合反应,再外围便是太阳的一般物质.氢融合反应产生的光和热,正好和收缩的重力相同.核心区域的氦由於温度较低,而氦的密度又比氢大,所以重力大於热膨胀力而开始收缩,核心区域收缩产生的热散布到外层,加上外层氢融合反应产生的热,使得太阳外部慢慢膨胀,半径增大到吞没水星的范围. 随著太阳的膨胀,其发光散热的表面积也随之增加,表面积扩大后,单位面积所散发的热相对减少,所以太阳一边膨胀,表面温度也随之降到摄氏三千度,在发生的电磁辐射中,以红光最强,所以将呈现一个火红的大太阳,称为”红巨星”. 在红巨星时期的太阳不稳定,外层大气受到扰动会造成膨胀,收缩的脉动效应,而且脉动的周期和体积大小关.想想果冻的情形,轻拍一下果冻,它便会晃动,而且果冻越大,晃动的程度越小.同样的道理,红巨星的体积越大,膨胀,收缩的周期也越长. 简单来说,五十亿年后,太阳核心区域收缩的热将导致外部膨胀,变成一颗红巨星.充满氦的核心区域则持续收缩,温度也随之增加.当核心区域的温度升至一亿度时,开始发生氦融合反应,三个氦经过一连串的核反应后融合成为一个碳,放出比氢融合反应更巨量的光和热,使太阳外层急速膨胀,连地球也吞没了,成为一个体积超大的红色超巨星. 太阳的末路:白矮星 相似的过程是在红色超巨星的核心区域再次发生,碳累积越来越多,碳的密度比氦大,相对的收缩的重力也更大,史的碳构成的核心区域收缩下去.但是当此区域收缩到非常紧密结实的程度,也就是碳原子核周围所有的电子都挤在一起,挤到不能再挤时,这种紧密的压力挡住了重力收缩.虽然此时的温度比摄氏一亿度高很多,但是还没有高到可以产生碳融合反应的地步.因此,太阳核心区域不再收缩,但也没有多余的热使外层膨胀,就如此僵持著,形成了白矮星.由於白矮星的核心没有核融合反应来供给光与热,整个星球越来越暗,逐渐黯淡下去,最后变成一颗不发光的死寂星球----黑矮星.经过理论上的计算,白矮星慢慢冷却变成黑矮星的过程非常漫长,超过一百多亿年,而银河系的形成至今不过一百多亿年,因此天文学家认为银河系还没有老到可以形成黑矮星. 经过计算,太阳体积缩小一百万倍,约像地球一样大时,物质间拥挤的的程度才足以抗拒重力收缩.想想,质量与太阳相当,体积却只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百万倍,也就是说一一方公分的物质约有一公吨重,是非常特别的物质状态,物理学家称为简并状态.原子是由原子核和电子构成.一般人都看过电子围绕原子核的图画或动画,虽然是简化的示意图,却也反映了微小的物质状态.通常电子都在距离原子核很远的地方绕转著,如果温度逐渐降低,或是外力逐渐增加,则电子的活动范围便被押挤而越来越小,逐渐靠近原子核.但是电子与原子核之间的距离有其最小范围,电子不能越过这道界线.就像围绕在玻璃珠周围的沙粒一样,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而无法压入玻璃珠中. 同样的,当所有的电子都被迫压挤再原子的表层时,物质状态达到了一个临界,即使在增加压力,也无法将电子往内压挤.这种由电子处於最内层而产生的抗压力称为电子简并压力.依据理论推算,质量小於一点四个太阳质量的星球重力,不足以压垮电子简并压力,因此白矮星的质量不能比一点四个太阳质量更大.到目前为止,所发现的白矮星数量超过数百个,也都符合这个理论.这个上限首先是由一个印度天文学家钱德拉沙哈(Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995)在1931年利用量子力学所求出来的,因此称为钱式极......余下全文>>

二:太阳是什么时候形成的?

50亿年前

在群星之间,并不是空无一物,而是布满了物质,是气体,尘埃或两者的混合物.其中一种低温,不发光的星际尘云,相信是形成恒星的基本材料.

这些黑暗的星际尘云温度很低,约为摄氏-260至-160之间.天文学家发现这类物质如果没有什麼外力的话,这些星际尘云就如天上的云朵,在太空中天长地久的飘著.但是如果有些事情发生,例如邻近有颗超新星爆炸,产生的震波通过星际尘云时,会把它压缩,而使星际尘云的密度增加到可以靠本身的重力持续收缩.这种靠本身重力使体积越缩越小的过程,称为”重力溃缩”.也有一些其他的外力,如银河间的磁力或尘云间的碰撞,也可能使星际云产生重力溃缩.

大约在五十亿年前,一个称为”原始太阳星云”的星际尘云,开始重力溃缩.体积越缩越小,核心的温度也越来越高,密度也越来越大.当体积缩小百万倍后,成为一颗原始恒星,核心区域温度也升高而趋近於摄氏一千万度左右.当这个原始恒星或胎星的核心区域温度高逹一千万度时,触发了氢融合反应时,也就是氢弹爆炸的反应.此时,一颗叫太阳的恒星便诞生了.

经过一连串的核反应,会消耗掉四个氢核,形成一个氦核,而损失了一点点的质量.依据爱因斯坦质量和能量互换的方程式E=MC^2,损失的质量转化为光和热辐射出去,经过一路的碰撞,吸收再发射的过程,最后光和热传到太阳表面,再辐射到太空中一去不返,这也就是我们所看到的太阳辐射.当太阳中心区域氢融合反应产生的能量传到表面时,大部份以可见光的形式辐射到太空.

在五十忆年前刚形成的太阳并不稳定,体积缩胀不定.收缩的重力遭到热膨胀压力的阻挡,有时热膨胀力扬头,超过了重力,恒星大气因此膨胀.但是一膨胀,温度就跟著下降.膨胀过头,导致温度过低,使热膨胀压力挡不住重力,则恒星大气开始收缩.同样的,一收缩,温度就跟著上升,收缩过头,导致温度过高,又使热膨胀压力超过重力, 恒星大气又开始膨胀.

这种膨胀,收缩的过程反覆发生,加上周围还笼罩在云气中,因此亮度变化很不规则.但是胀缩的程度慢慢缩小,最后热膨胀力和收缩力达到平衡,进入稳定期.此时,太阳是一颗黄色的恒星,差不多就像我们现在看到的一样.

太阳进入稳定期后,相当稳定的发出光和热,可以持续一百亿年之久.这期间占太阳一生中的90%,天文学家特称为”主序星”时期.太阳成为一颗黄色主序星,至今己有五十亿年,再过五十亿年,太阳度过一生的黄金岁月后,将进入晚年.

有足够长的稳定期,对行星上的生命发生非常重要.以地球的经验来说,地球太约和太阳同时形成,将近十亿年后才出现生命,经过四十多亿年后,才发展出高等智慧的生物.因此,天文学家要找外星生命,只对生存期超过四十亿的恒星有兴趣.

太阳在晚年将成为红巨星

太阳在晚年时,将己经耗尽核心区域的氢,这时太阳的核心区域都是温度较低的氦,周围包著的一层正在进行氢融合反应,再外围便是太阳的一般物质.氢融合反应产生的光和热,正好和收缩的重力相同.核心区域的氦由於温度较低,而氦的密度又比氢大,所以重力大於热膨胀力而开始收缩,核心区域收缩产生的热散布到外层,加上外层氢融合反应产生的热,使得太阳外部慢慢膨胀,半径增大到吞没水星的范围.

随著太阳的膨胀,其发光散热的表面积也随之增加,表面积扩大后,单位面积所散发的热相对减少,所以太阳一边膨胀,表面温度也随之降到摄氏三千度,在发生的电磁辐射中,以红光最强,所以将呈现一个火红的大太阳,称为”红巨星”.

在红巨星时期的太阳不稳定,外层大气受到扰动会造成膨胀,收缩的脉动效应,而且脉动的周期和体积大小关.想想果冻的情形,轻拍一下果冻,它便会晃动,而且......余下全文>>

三:太阳从哪来的?

在宇宙发展到一定时期,宇宙中充满均匀的中性原子气体云,大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩。这样恒星便进入形成阶段。在塌缩开始阶段,气体云内部压力很微小,物质在自引力作用下加速向中心坠落。当物质的线度收缩了几个数量级后,情况就不同了,一方面,气体的密度有了剧烈的增加,另一方面,由于失去的引力位能部分的转化成热能,气体温度也有了很大的增加,气体的压力正比于它的密度与温度的乘积,因而在塌缩过程中,压力增长更快,这样,在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场,这压力场最后制止引力塌缩,从而建立起一个新的力学平衡位形,称之为星坏。

星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的,而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性(即星坯中心的温度要高于外围的温度),因此在热学上,这是一个不平衡的系统,热量将从中心逐渐地向外流出。这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用。于是星坯必须缓慢的收缩,以其引力位能的降低来升高温度,从而来恢复力学平衡;同时也是以引力位能的降低,来提供星坯辐射所需的能量。这就是星坯演化的主要物理机制。

下面我们利用经典引力理论大致的讨论这一过程。考虑密度为 ρ、温度为T、半径为r的球状气云系统,气体热运动能量:

ET= RT= T

(1) 将气体看成单原子理想气体,μ为摩尔质量,R为气体普适常数

为了得到气云球的的引力能Eg,想象经球的质量一点点移到无穷远,将球全部移走场力作的功就等于-Eg。当球质量为m,半径为r时,从表面移走dm过程中场力做功:

dW=- =-G( )1/3m2/3dm

(2) 所以:-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3

于是: Eg=- (2),

气体云的总能量: E=ET+EG (3)

热运动使气体分布均匀,引力使气体集中。现在两者共同作用。当E>0时热运动为主,气云是稳定的,小的扰动不会影响气云平衡;当E<0时,引力为主,小的密度扰动产生对均匀的偏离,密度大处引力增大,使偏离加强而破坏平衡,气体开始塌缩。由E≤0得到产生收缩的临界半径 :

(4) 相应的气体云的临界质量为:

(5) 原始气云密度小,临界质量很大。所以很少有恒星单独产生,大部分是一群恒星一起产生成为星团。球形星团可以包含105→107个恒星,可以认为是同时产生的。

我们已知:太阳质量:MΘ=2×1033,半径R=7×1010,我们带入(2)可得出太阳收缩到今天这个状态以释放的引力能

太阳的总光度L=4×1033erg.s-1如果这个辐射光度靠引力为能源来维持,那么持续的时间是:

很多证明表明,太阳稳定的保持着今天的状态已有5×109年了,因此,星福阶段只能是太阳形成像今天这样的稳定状态之前的一个短暂过渡阶段。

参考资料:baike.baidu.com/view/1538.htm

四:太阳是什么时候产生的?

太阳的诞生 在群星之间,并不是空无一物,而是布满了物质,是气体,尘埃或两者的混合物。其中一种低温,不发光的星际尘云,相信是形成恒星的基本材料。 这些黑暗的星际尘云温度很低,约为摄氏-260至-160之间。天文学家发现这类物质如果没有什么外力的话,这些星际尘云就如天上的云朵,在太空中天长地久的飘着。但是如果有些事情发生,例如邻近有颗超新星爆炸,产生的震波通过星际尘云时,会把它压缩,而使星际尘云的密度增加到可以靠本身的重力持续收缩。这种靠本身重力使体积越缩越小的过程,称为“重力溃缩”。也有一些其它的外力,如银河间的磁力或尘云间的碰撞,也可能使星际云产生重力溃缩。 大约在五十亿年前,一个称为”原始太阳星云”的星际尘云,开始重力溃缩。体积越缩越小,核心的温度也越来越高,密度也越来越大。当体积缩小百万倍后,成为一颗原始恒星,核心区域温度也升高而趋近于摄氏一千万度左右。当这个原始恒星或胎星的核心区域温度高逹一千万度时,触发了氢融合反应时,也就是氢弹爆炸的反应。此时,一颗叫太阳的恒星便诞生了。 经过一连串的核反应,会消耗掉四个氢核,形成一个氦核,而损失了一点点的质量。 依据爱因斯坦质量和能量互换的方程式E=MC2,损失的质量转化为光和热辐射出去,经过一路的碰撞,吸收再发射的过程,最后光和热传到太阳表面,再辐射到太空中一去不返,这也就是我们所看到的太阳辐射。当太阳中心区域氢融合反应产生的能量传到表面时,大部份以可见光的形式辐射到太空。 在五十忆年前刚形成的太阳并不稳定,体积缩胀不定。收缩的重力遭到热膨胀压力的阻挡,有时热膨胀力扬头,超过了重力,恒星大气因此膨胀。但是一膨胀,温度就跟着下降。膨胀过头,导致温度过低,使热膨胀压力挡不住重力,则恒星大气开始收缩。同样的,一收缩,温度就跟着上升,收缩过头,导致温度过高,又使热膨胀压力超过重力,恒星大气又开始膨胀。 这种膨胀,收缩的过程反复发生,加上周围还笼罩在云气中,因此亮度变化很不规则。但是胀缩的程度慢慢缩小,最后热膨胀力和收缩力达到平衡,进入稳定期。此时,太阳是一颗黄色的恒星,差不多就像我们现在看到的一样。 太阳进入稳定期后,相当稳定的发出光和热,可以持续一百亿年之久。这期间占太阳一生中的90%,天文学家特称为“主序星”时期。太阳成为一颗黄色主序星,至今己有五十亿年,再过五十亿年,太阳度过一生的黄金岁月后,将进入晚年。 有足够长的稳定期,对行星上的生命发生非常重要。以地球的经验来说,地球太约和太阳同时形成,将近十亿年后才出现生命,经过四十多亿年后,才发展出高等智能的生物。因此,天文学家要找外星生命,只对生存期超过四十亿的恒星有兴趣。 太阳在晚年将成为红巨星 太阳在晚年时,将己经耗尽核心区域的氢,这时太阳的核心区域都是温度较低的氦,周围包着的一层正在进行氢融合反应,再外围便是太阳的一般物质。氢融合反应产生的光和热,正好和收缩的重力相同。核心区域的氦由于温度较低,而氦的密度又比氢大,所以重力大于热膨胀力而开始收缩,核心区域收缩产生的热散布到外层,加上外层氢融合反应产生的热,使得太阳外部慢慢膨胀,半径增大到吞没水星的范围。 随着太阳的膨胀,其发光散热的表面积也随之增加,表面积扩大后,单位面积所散发的热相对减少,所以太阳一边膨胀,表面温度也随之降到摄氏三千度,在发生的电磁辐射中,以红光最强,所以将呈现一个火红的大太阳,称为“红巨星”。 在红巨星时期的太阳不稳定,外层大气受到扰动会造成膨胀,收缩的脉动效应,而且脉动的周期和体积大小关。想想果冻的情形......余下全文>>

五:太阳怎么形成的

宇宙在大爆炸后,产生的最基本的物质就是氢原子和氢分子。经过了数十亿年的积聚形成了,早期的星云团。星云团在经过100万年的时间后,中心就会形成一个密度最大、温度最高的气状圆盘,这个圆盘在自身重力的不断收缩下,温度不短升高,大约在1000万摄氏度时开始发生核聚变反映(氢、氦反应),这就形成了恒星。

简单的说,就是在一大堆气体不断向中心靠近,致使内部压力不断增大,温度也在不断增大;当压力、温度达到一定程度时氢、氦就发生核聚变反应。这使恒星就生成了。

而太阳大约在50亿年前由像上面所述的情况下形成的。

六:太阳的来源

大多数人认可的说法是这样的:

宇宙空间,并不是空无一物的,而是布满了物质,是气体,尘埃或两者的混合物.其中一种低温,不发光的星际尘云,相信是形成恒星的基本材料.

这些黑暗的星际尘云温度很低,约为摄氏-260至-160之间.天文学家发现这类物质如果没有什麼外力的话,这些星际尘云就如天上的云朵,在太空中天长地久的飘著.但是如果有些事情发生,例如邻近有颗超新星爆炸,产生的震波通过星际尘云时,会把它压缩,而使星际尘云的密度增加到可以靠本身的重力持续收缩.这种靠本身重力使体积越缩越小的过程,称为”重力溃缩”.也有一些其他的外力,如银河间的磁力或尘云间的碰撞,也可能使星际云产生重力溃缩.

大约在五十亿年前,一个称为”原始太阳星云”的星际尘云,开始重力溃缩.体积越缩越小,核心的温度也越来越高,密度也越来越大.当体积缩小百万倍后,成为一颗原始恒星,核心区域温度也升高而趋近於摄氏一千万度左右.当这个原始恒星或胎星的核心区域温度高逹一千万度时,触发了氢融合反应时,也就是氢弹爆炸的反应.此时,一颗叫太阳的恒星便诞生了.

恒星也有自己的生命史,它们从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。它们大小不同,色彩各异,演化的历程也不尽相同。恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热。实际上构成行星和生命物质的重原子就是在某些恒星生命结束时发生的爆发过程中创造出来的。

但是太阳的质量不足以爆发为超新星。在50~60亿年后,太阳内的氢消耗殆尽,核心中主要是氦原子,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀。当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支,而当太阳内的氦元素也全部转化为炭后,太阳将不再发光,成为一颗死星

七:太阳是怎么产生的?

在宇宙中,存在着许多星际弥漫物质。密度较大的地方就象一团团云块,因此被称为星际云。太阳就是由星际云形成的。在星际云中,由于万有引力的作用,它要发生收缩,同时,分子和原子的热运动会产生膨胀压力。在质量较大、温度不太高的情况下,万有引力大于膨胀压力,于是星际云在自吸作用下收缩。起初,星际云收缩很快。由于引力势能转化为热运动的动能,温度升高。当密度达到每立方米10-9克时,云内出现涡流,因而出现自转。同时周围物质仍不断向中心聚集。 随着太阳的不断增大,中心温度和密度不断增加,并通过对流方式把能量传出来。当中心温度达到一万度,表面温度二、三千度时,就发出红光、形成原始太阳。太阳刚成为一颗恒星,体积比现在大得多,辐射的总能量也大几倍。太阳成为恒星后收缩过程变慢,当中心温度达一千多万度时,太阳中就开始发生强烈的聚变反应,释放出巨大的能量。由于温度极高,膨胀压力与万有引力达到平衡,这时太阳就达到了稳定阶段。现在太阳就处在稳定阶段的中期。

八:太阳是怎么形成的?

太阳的形成

我们生来就看见天上有个太阳,从小到大都没有发现太阳有什么大的变化。就是从人类产生的那时起,人们就看到了今天这个模样的太阳。那么太阳是怎么形成的呢?

时间回溯到一百多亿年前,那时的宇宙比今天的宇宙要小许多,在宇宙的原始气体云中,银河系诞生了。同时银河系中的第一代古老的恒星诞生了。那些恒星经过漫长的过程后,在各自的大爆发中死去,它们抛出大量烧剩下来的气体,这些气体在冰冷的星际空间里游荡,一团团汇聚成一大团,其中的组成物质主要是氢和氦,还有其他的各种元素。由于万有引力的作用,大团气体开始凝缩成各个高密团块。各个团块的凝聚速度各不相同,每个团块的体积非常之大。随着时间的推移,有的团块的*近中央的部分开始加速凝聚,并产生旋转。由于气体的压缩,中骸部分的温度上升。其中一个团块的中间部分的温度上升到了700万度到1000万度以上,终于爆发了热核反应。一颗新的恒星诞生了,它就是太阳,诞生的时间大约在50亿年前。空间中的剩余气体,一部分继续落入太阳,一部分由较重原子组成的物质,在绕太阳旋转过程中又各自凝聚成星体,它们就是九大行星、卫星及其他。

实在是难以想象,我们的地球,地球上的一切,包括我们的身体,居然是由已死恒星的残余物质所组成。

日冕温度之迷

太阳光球上层的温度为4500度左右,光球上面的色球温度从底部的5000度上升到顶部的几万度。按理说太阳的热源在日核,越往外温度应越低才对,为什么色球的情况相反呢?更有甚者,色球外面日冕的温度高达200万度。日冕为什么会有如此高温?这至今还是一个谜。有人解释认为:太阳内部到处都激荡着强烈的声波,某些能量的波从日面逃逸出来,从而冲击了日冕,日冕吸收了波的能量,使它温度升高。色球也是如此。

最新研究表明,日冕的高温可能是日冕物质吸收太阳表面的电磁能所产生。

日珥的温度在5000到8000度之间,一般可上升到几十万公里,形状千奇百怪。有的日珥能长期存在,奇怪的是,日珥和日冕的温度、密度相差几百倍,何以能长期共存?

太阳中微子失踪之迷

在热核反应中,有一种神奇的粒子会产生,它的质量很小,或根本没有质量,它呈电中性,穿透力极强,能毫不费力地穿过地球。这就是中微子。太阳的核心在进行着大规模的热核反应,理应产生大量的中微子。计算表明,太阳核心每秒钟将产生2×1043个中微子,在地球地面的每一平方厘米的面积上,每秒钟有几百亿个太阳中微子穿过。

科学家都要通过实验来证明一种理论的正确性。为了证明太阳模型的正确性,科学家们必须用仪器去验证,太阳中微子的实际数目是否与理论相吻合。实测结果表明,实际的太阳中微子数目远远小于理论值。大量的太阳中微子失踪了!

科学家开始迷茫,到底是我们对中微子的性质认识不足,还是原来的太阳产生能量的理论错了?难道太阳内部进行着另外只产生少量中微子方式的核反应?有人认为,可能是太阳中心的重力波改变了日核中的核反应。但“太阳中微子失踪之谜”目前还远未解决。

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