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从地球到太阳,“光”仅需8分钟,那么1光年究竟会有多远?

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我们都知道,阳光从太阳表面传播到地球大约需要8分钟。这是光在太空中传播所需的时间。太阳与地球之间的距离约为1.5亿公里。那是每秒299,792.458公里,所以需要八分钟多一点。但是我们知道太阳表面的光是从哪里来的吗?

在解释这个问题之前,我们先来了解一下太阳的结构。从内到外,太阳的结构依次为核反应区、辐射区和对流区。对流区外是太阳大气层,分为三部分,分别为:光球层、色球层和日冕层,其中日冕层是太阳大气层的最外层。

简单了解一下太阳的结构,那么太阳的奥秘从何而来呢?它来自于核反应区,也就是核心区。

核心区有多大?

从中心点延伸到太阳半径的25%,是核心区,也是核反应区。这里一直在进行氢核聚变,也只能在这里进行核聚变,因为这里温度高,1500万摄氏度,压力大,大约相当于3000亿个大气压。其实按照理论这个温度是不足以支持氢聚变的,但是由于隧道效应,氢聚变可以在不太高的温度下进行,这里就不详细描述了。

氢核聚变释放的能量以高能光子的形式释放出来,还有一小部分能量以中微子的形式释放出来。我们了解中微子的特性,它们可以无阻碍地直接传输。但是高能光子就没那么幸运了,它需要穿过辐射区,辐射区很大,从太阳半径的25%到辐射区的86%,高能光子在这里经历过一段很长的吸收-释放-再吸收的过程走的是一条随机路线,这样一拖就是15万年,而在这漫长的时间里,原本高能光子所携带的能量也被一次又一次地切割、切割,从X射线、远紫外线、紫外光都被切到可见光波段,才到达太阳表面的光球层。

这道题的总结是:阳光本质上是从核反应区产生的。太阳光的前身是高能光子,但高能光子从太阳核心传播到太阳表面大约需要15万年。在这个过程中,高能光子的能量也在不断缩小,最终缩小到可见光波段。从太阳表面的光球层到外界到达地球大约需要8分20秒。

这里借用这个话题,扯个题外话。科学家是怎么知道太阳光的原理的?

为了搞清楚太阳发光的原理,科学家们折腾了好久。首先要做的是知道太阳是由什么构成的。通过研究太阳光谱线,我们知道了太阳的组成。主要是氢气。后来,大约在1920年,英国物理学家爱丁顿发表了一篇名为《恒星的内部结构》的**,他在文中解释了恒星的能量来源是核聚变。

这个观点提出之后,也遭到了很多人的反对,因为太阳内部需要保持非常高的温度,核聚变才能进行。不过,因为量子隧穿效应发现不久,这个时候,这个结论才被大家关注起来,现在,我们对太阳能的来源是什么有了更清晰的认识。

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