太陽會進入休眠期嗎?

2022-06-23 18:38:47 字數 1155 閱讀 8863

太陽作為一顆正值壯年的主序星,光輻射量是非常穩定的,不可能有較大的起伏。 

我們知道,太陽核聚變是為了抵禦自身引力坍縮而產生的一種平衡的熱膨脹,由於太陽質量相對穩定,相對於自身巨大的質量,可以說是非常的穩定了。因此它的引力也是非常穩定的,所產生的引力坍縮也就同樣穩定了。引力坍縮穩定,用於平衡引力坍縮的熱膨脹所需的能量也就很穩定,由於熱膨脹的能量是核心核聚變提供的,也就是核聚變反應的速度就很穩定了。

既然每一步都很穩定,那麼太陽的輸出能量能不穩定嗎?太陽核心通過核聚變產生的高能輻射會在層層吸收釋放中漸漸降低能量(頻率),最終在光球層以黑體輻射形式向宇宙空間輻射能量,也就是說,在核聚變每秒產生能量穩定的情況下,光球層的面積決定了光輻射的能量強度,光球層面積越小,單位光子的能量將越強,太陽表面溫度就越高,雖然總能量大致恆定,但單位光子的能量越高,破壞性就越大。目前太陽光輻射主要集中在可見光波段附近,如果光球層面積變小,光輻射光譜將向更高能的藍端移動,屆時太陽光將成為電離輻射,摧毀生物的分子結構……

不過值得慶幸的是太陽的體積很穩定,這得益於主序星階段引力和核聚變的相對平衡,因此光球層的面積也是非常的穩定,太陽光輻射的頻率也就同樣穩定了,不會一下子變很高也不會變很低。  

那麼所謂的太陽休眠期究竟是什麼呢?這其實是與太陽活躍期對應的一種太陽表面的週期性變化,它的主要標誌是太陽黑子的活動。當太陽黑子活動變得活躍,就是太陽的活動期,相應的當太陽黑子不活躍甚至完全消失,就是太陽的休眠期。

而現在所知太陽黑子的產生是與太陽磁場異常有關,由於太陽磁場變化非常複雜,在活動期會產生大量的強磁場區域,這些區域會使溫度稍低於周圍溫度,導致亮度相應降低,與周圍的對比度增加,看起來就黑了一塊,這就是我們常聽到的太陽黑子。由於太陽黑子本身是磁場異常變化引起的,因此當磁能積聚到一定量就會爆發太陽耀斑,太陽耀斑除了磁爆產生的帶電粒子流,還包括了一些高能的x射線,對地球大氣和地面生物都會構成威脅。

所以,對於一個總輻射量和輻射頻率基本恆定的恆星,活躍期比休眠期更危險。

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