❶ 太陽是怎樣形成的
太陽是怎樣形成的,,,,
在群星之間,並不是空無一物,而是布滿了物質,是氣體,塵埃或兩者的混合物.其中一種低溫,不發光的星際塵雲,相信是形成恆星的基本材料.
這些黑暗的星際塵雲溫度很低,約為攝氏-260至-160之間.天文學家發現這類物質如果沒有什麼外力的話,這些星際塵雲就如天上的雲朵,在太空中天長地久的飄著.但是如果有些事情發生,例如鄰近有顆超新星爆炸,產生的震波通過星際塵雲時,會把它壓縮,而使星際塵雲的密度增加到可以靠本身的重力持續收縮.這種靠本身重力使體積越縮越小的過程,稱為」重力潰縮」.也有一些其他的外力,如銀河間的磁力或塵雲間的碰撞,也可能使星際雲產生重力潰縮.
大約在五十億年前,一個稱為」原始太陽星雲」的星際塵雲,開始重力潰縮.體積越縮越小,核心的溫度也越來越高,密度也越來越大.當體積縮小百萬倍後,成為一顆原始恆星,核心區域溫度也升高而趨近於攝氏一千萬度左右.當這個原始恆星或胎星的核心區域溫度高逹一千萬度時,觸發了氫融合反應時,也就是氫彈爆炸的反應.此時,一顆叫太陽的恆星便誕生了.
經過一連串的核反應,會消耗掉四個氫核,形成一個氦核,而損失了一點點的質量.依據愛因斯坦質量和能量互換的方程式E=MC^2,損失的質量轉化為光和熱輻射出去,經過一路的碰撞,吸收再發射的過程,最後光和熱傳到太陽表面,再輻射到太空中一去不返,這也就是我們所看到的太陽輻射.當太陽中心區域氫融合反應產生的能量傳到表面時,大部份以可見光的形式輻射到太空.
在五十憶年前剛形成的太陽並不穩定,體積縮脹不定.收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚頭,超過了重力,恆星大氣因此膨脹.但是一膨脹,溫度就跟著下降.膨脹過頭,導致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恆星大氣開始收縮.同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力, 恆星大氣又開始膨脹.
這種膨脹,收縮的過程反覆發生,加上周圍還籠罩在雲氣中,因此亮度變化很不規則.但是脹縮的程度慢慢縮小,最後熱膨脹力和收縮力達到平衡,進入穩定期.此時,太陽是一顆黃色的恆星,差不多就像我們現在看到的一樣.
太陽進入穩定期後,相當穩定的發出光和熱,可以持續一百億年之久.這期間占太陽一生中的90%,天文學家特稱為」主序星」時期.太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月後,將進入晚年.
有足夠長的穩定期,對行星上的生命發生非常重要.以地球的經驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年後才出現生命,經過四十多億年後,才發展出高等智慧的生物.因此,天文學家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恆星有興趣.
太陽在晚年將成為紅巨星
太陽在晚年時,將己經耗盡核心區域的氫,這時太陽的核心區域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進行氫融合反應,再外圍便是太陽的一般物質.氫融合反應產生的光和熱,正好和收縮的重力相同.核心區域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區域收縮產生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應產生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍.
隨著太陽的膨脹,其發光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴大後,單位面積所散發的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發生的電磁輻射中,以紅光最強,所以將呈現一個火紅的大太陽,稱為」紅巨星」.
在紅巨星時期的太陽不穩定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應,而且脈動的周期和體積大小關.想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小.同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長.
簡單來說,五十億年後,太陽核心區域收縮的熱將導致外部膨脹,變成一顆紅巨星.充滿氦的核心區域則持續收縮,溫度也隨之增加.當核心區域的溫度升至一億度時,開始發生氦融合反應,三個氦經過一連串的核反應後融合成為一個碳,放出比氫融合反應更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星.
太陽的末路:白矮星
相似的過程是在紅色超巨星的核心區域再次發生,碳累積越來越多,碳的密度比氦大,相對的收縮的重力也更大,史的碳構成的核心區域收縮下去.但是當此區域收縮到非常緊密結實的程度,也就是碳原子核周圍所有的電子都擠在一起,擠到不能再擠時,這種緊密的壓力擋住了重力收縮.雖然此時的溫度比攝氏一億度高很多,但是還沒有高到可以產生碳融合反應的地步.因此,太陽核心區域不再收縮,但也沒有多餘的熱使外層膨脹,就如此僵持著,形成了白矮星.由於白矮星的核心沒有核融合反應來供給光與熱,整個星球越來越暗,逐漸黯淡下去,最後變成一顆不發光的死寂星球----黑矮星.經過理論上的計算,白矮星慢慢冷卻變成黑矮星的過程非常漫長,超過一百多億年,而銀河系的形成至今不過一百多億年,因此天文學家認為銀河系還沒有老到可以形成黑矮星.
經過計算,太陽體積縮小一百萬倍,約像地球一樣大時,物質間擁擠的的程度才足以抗拒重力收縮.想想,質量與太陽相當,體積卻只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百萬倍,也就是說一一方公分的物質約有一公噸重,是非常特別的物質狀態,物理學家稱為簡並狀態.原子是由原子核和電子構成.一般人都看過電子圍繞原子核的圖畫或動畫,雖然是簡化的示意圖,卻也反映了微小的物質狀態.通常電子都在距離原子核很遠的地方繞轉著,如果溫度逐漸降低,或是外力逐漸增加,則電子的活動范圍便被押擠而越來越小,逐漸靠近原子核.但是電子與原子核之間的距離有其最小范圍,電子不能越過這道界線.就像圍繞在玻璃珠周圍的沙粒一樣,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而無法壓入玻璃珠中.
同樣的,當所有的電子都被迫壓擠再原子的表層時,物質狀態達到了一個臨界,即使在增加壓力,也無法將電子往內壓擠.這種由電子處於最內層而產生的抗壓力稱為電子簡並壓力.依據理論推算,質量小於一點四個太陽質量的星球重力,不足以壓垮電子簡並壓力,因此白矮星的質量不能比一點四個太陽質量更大.到目前為止,所發現的白矮星數量超過數百個,也都符合這個理論.這個上限首先是由一個印度天文學家錢德拉沙哈(Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995)在1931年利用量子力學所求出來的,因此稱為錢式極限(Chandrasekhar』s limit).
當錢德沙哈拉當年提出的這種由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球時,並沒有得到贊揚,再英國皇家天文學會在一九三五年所舉辦的研討會中,更受到當代大師愛丁頓(Authur Eddington)爵士打壓,認為宇宙中並沒有這種天體.德拉沙哈受到這個打擊後,沒有辦法在即刊上發表論文,因此他寫了一本書<<恆星的結構與演化>>,後來成為這個領域中的經典之作.為什麼要稱之為白矮星呢?這是因為第一哥確定的白矮星是天狼星的伴星,顏色屬高溫的青白色,但是體積如此小,因此稱之為白矮星,但是後來陸續發現許多同類的恆星,星光顏色屬於溫度較低的黃色橙色,但是仍然稱它們為白矮星.白矮星因此成為一個專有名詞,專指這類由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球.
有關星星歷史上的記載與傳說
不論中外,有關昂宿星團的記載都超過三千多年,它就是北天最明亮的星團之一.這個看起來模糊的一團天體,我國稱之為昂宿,是二十八星宿中的一個.詩經中的<昭南.小星>就已經提到昂宿,<爾雅>釋天中也提到西路昂也,昂的意思是毛毛的,所以稱之為昂。史記—天關書中昂曰髦頭,就是這個意思。昂宿星團在日本神話故事中,有許多不同的名稱和故事,但大都與農業和漁業有關。例如在日本有些農業區,當看到昂宿星團與太陽一同升起時,表示到了春天播種的季節。有些沿海的地區,余名看到昂宿星團升起與落下來決定是否撒網。而在希臘神話中,七姊妹是擎天神阿特拉斯的女兒,她們是月亮女神阿特密斯的宮女,有一天再草原上玩耍的十,獵戶奧萊翁突然闖了進來,七姊妹嚇的逃到天上,躲在女神的袖子里,事後女神打開衣袖只見七隻鴿子縮成一團。雖然奧萊翁無法抓到她們,但是他卻一直追求著,直到天神宙斯同情而將她們安置在天上,成為七姊妹星團。從天文學的角度上看,最有可能的情況是第七顆星是一顆變星,原來很亮,後來變暗了。依據天文學家的研究,昂宿星團是一個行程至今約一億年的年輕星團,其中包含許多亮度變化不規則的變星。由於昂宿星團屬於年輕的星團,其中一些壽命很短的恆星才剛進入演化末期,這些恆星的亮度大都不穩定,例如金牛座BU星就是一顆亮度變化不規則的變星。
重質量恆星的演化
當這些物質以高速撞擊在堅硬無比的內核區域時,產生強大的反彈力,而形成向外傳播的震波。這種情形就像一個人用力拍桌子,越用力,產生反彈力道也越大。震波以超音速往外震動,擠壓外層物質,促使溫度急速升高,因此整個星球由內重質量恆星的穩定期依其質量有很大的差別,擊中質量恆星的壽命相當短,只有數千萬年.質量比太陽大倍以上的恆星壽命大約為數億年至數十億年。重質量恆星短壽的原因是質量大,導致收縮的重力也非常強而有力,使得恆星內和區域溫度比較高,連帶使核反應速率更勁爆,發出威猛的光與熱,造成核星表面的溫度比太陽型恆星高數倍以上,向太空輻射的光與熱成幾何級數增加.當恆星形成時,質量就已經固定,因此恆星發光發熱都是在吃老本。重質量恆星本錢雖比太陽要多,但是其發熱的速度卻是數十倍以上,顯然很快的便耗盡核反應的原料而進入演化的末期.
中子星
原子的直徑范圍比原子核大上一萬倍,所以當電子被擠壓進入原子核時,直徑就縮小了一萬倍以上,體積則縮小了一兆倍以上。因此,所有物質都成為中子時,體積可以說是小的驚人,密度也大的嚇人。抗壓力更是大。這種以中子緊密壓擠在一起的抗壓力,稱為{中子簡並壓力}。依據理論,重質量恆星在演化末期,核心區域的質量如果在二至三個太陽質量之間,則強大的重力會把物質擠壓成為中子。此時星球直徑約為三十公里左右,強大的中子簡並壓力擋住了重力,星球不在收縮成為一個中子星。說到這里,中子星的故事並不完整,前面只其到恆星中央區域的情形,因此還要加上外層區域的變化情形,才會完整。經由目前物理學家仍不完全了解的過程,中心區域的物質全被擠壓成中子時,星球內部的物質隨著強大的重力陷向中心,陷落得速度非常快,核區域到表層的溫度都高到能產生核融合反應。想想,如果地球上所有氫彈同時爆炸的情景。這可是整個星球都在發生核融合反應,將整個星球炸碎,形成天文學家所說的」超新星爆炸」。超新星爆炸有如煙火一樣四射,只是規模大的多,持續得時間也久,整個超新星爆炸有如煙火一般四射,只是規模大的多,持續的時間也久。整個超新星爆炸擴散的過程可以持續數千年至數萬年之久,闊至張范圍渴達數十光年之遠。在銀河系中,超新星爆炸是最壯觀的事件了。總結來說,質量比太陽大三倍以上的恆星就可能產生超新星爆炸。而炸碎後中心留下一個中子星。中子星主要經由中子構成,直徑約為數十公里,密度是水的數千萬至一億倍,真是個異常的星球。
黑洞
質量在六個至八個太陽質量以上的恆星,在演化末期發生超過超新星爆炸時,如果內核區域的質量大於三個太陽質量,則連中子簡並壓力也抵擋不住強大的重力收縮,物質只好一路收縮下去,目前只有愛因斯坦提出的廣義相對論可以解釋這種問題。依據理論,物質縮小到約三公里左右,進入一個連光線都無法脫逃的范圍,除了總值量,電核自轉外,失去的所有的訊息,理問物理學家稱這種奇異的狀態為」黑洞」。既然黑洞不發光,那麼要如何去發現他勒?對於單獨的黑洞,物理學家仍想不出好方法,但是如果黑洞是雙星系統之一,則可以藉由觀測雙星的運動來推估看不到的伴星質量,伴星質量超過三個太陽質量而又看不到他,則可能是黑洞了。在雙星系統中,如果其中之一是黑洞,則另外一顆恆星在演化晚期膨脹成為超巨星時,膨脹的物質會被黑洞強大的重力吸引,盤旋般向黑洞陷落。在盤旋陷落得過程中,形成一個吸積盤。物質在吸積盤中盤旋陷落得過程中,一路碰撞推擠,半徑越來越小,溫度也隨之升高。在吸積盤內層溫度高達攝氏百萬度,發出X光。因此,天文學家搜索X光雙星系統來推算看不見的伴星質量,如果這個看不見的伴星質量超過三個太陽質量,則認為他是黑洞的候選者。經過科學家近一百年的探究,對恆星結構的演變勾勒出一個輪廓,讓我們認識恆星如何演變,步向終局的故事。其中有的恆星不由自主的步向轟轟烈烈的爆炸,許多元素像是鈣,矽,鐵等,就藉著超新星爆炸四散成為星際介質。這些物質在機緣巧合下,化作春泥更護化,經過重力的壓縮後,又成為一顆燦爛的恆星,由於有這些元素,因此可以形成類似地球的行星,稱命的發生也是要靠這些元素。例如在人體裡面,血的成份有鐵,骨骼有鈣等,所以天文學家常說:」我們是超新星的子民』』
❷ 太陽是從哪裡來的,有多大
太陽[tài yáng]
太陽系中心的恆星
本詞條是多義詞,共29個義項
太陽是太陽系的中心天體,佔有太陽系總體質量的99.86%。太陽系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等,都圍繞著太陽公轉,而太陽則圍繞著銀河系的中心公轉。
太陽是位於太陽系中心的恆星,它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。太陽直徑大約是1392000(1.392×106)千米,相當於地球直徑的109倍;體積大約是地球的130萬倍;其質量大約是2×1030千克(地球的330000倍)。從化學組成來看,現在太陽質量的大約四分之三是氫,剩下的幾乎都是氦,包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2%,採用核聚變的方式向太空釋放光和熱。
太陽目前正在穿越銀河系內部邊緣獵戶臂的本地泡區中的本星際雲。在距離地球17光年的距離內有50顆最鄰近的恆星系(與太陽距離最近的恆星是稱作比鄰星的紅矮星,大約4.2光年)。
太陽是一顆黃矮星(光譜為G2V),黃矮星的壽命大致為100億年,目前太陽大約45.7億歲。 在大約50至60億年之後,太陽內部的氫元素幾乎會全部消耗盡,太陽的核心將發生坍縮,導致溫度上升,這一過程將一直持續到太陽開始把氦元素聚變成碳元素。雖然氦聚變產生的能量比氫聚變產生的能量少,但溫度也更高,因此太陽的外層將膨脹,並且把一部分外層大氣釋放到太空中。當轉向新元素的過程結束時,太陽的質量將稍微下降,外層將延伸到地球或者火星目前運行的軌道處(這時由於太陽質量的下降,這兩顆行星將會離太陽更遠)。
中文名
太陽
外文名
Sun
別稱
白駒 金虎 赤烏 陽烏 金烏 金輪 火輪
分類
恆星
質量
1.9891×1030 kg
演化
太陽是在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子雲內形成。太陽形成的時間以兩種方法測量:太陽目前在主序帶上的年齡,使用恆星演化和太初核合成的電腦模型確認,大約就是45.7億年。這與放射性定年法得到的太陽最古老的物質是45.67億年非常的吻合。太陽在其主序的演化階段已經到了中年期,在這個階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦。每秒中有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化成能量,產生中微子和太陽輻射。以這個速率,到目前為止,太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量,太陽在主序帶上耗費的時間總共大約為100億年。
❸ 太陽怎麼形成的
在群星之間,並不是空無一物,而是布滿了物質,是氣體,塵埃或兩者的混合物.其中一種低溫,不發光的星際塵雲,相信是形成恆星的基本材料.
這些黑暗的星際塵雲溫度很低,約為攝氏-260至-160之間.天文學家發現這類物質如果沒有什麼外力的話,這些星際塵雲就如天上的雲朵,在太空中天長地久的飄著.但是如果有些事情發生,例如鄰近有顆超新星爆炸,產生的震波通過星際塵雲時,會把它壓縮,而使星際塵雲的密度增加到可以靠本身的重力持續收縮.這種靠本身重力使體積越縮越小的過程,稱為」重力潰縮」.也有一些其他的外力,如銀河間的磁力或塵雲間的碰撞,也可能使星際雲產生重力潰縮.
大約在五十億年前,一個稱為」原始太陽星雲」的星際塵雲,開始重力潰縮.體積越縮越小,核心的溫度也越來越高,密度也越來越大.當體積縮小百萬倍後,成為一顆原始恆星,核心區域溫度也升高而趨近於攝氏一千萬度左右.當這個原始恆星或胎星的核心區域溫度高逹一千萬度時,觸發了氫融合反應時,也就是氫彈爆炸的反應.此時,一顆叫太陽的恆星便誕生了.
經過一連串的核反應,會消耗掉四個氫核,形成一個氦核,而損失了一點點的質量.依據愛因斯坦質量和能量互換的方程式E=MC^2,損失的質量轉化為光和熱輻射出去,經過一路的碰撞,吸收再發射的過程,最後光和熱傳到太陽表面,再輻射到太空中一去不返,這也就是我們所看到的太陽輻射.當太陽中心區域氫融合反應產生的能量傳到表面時,大部份以可見光的形式輻射到太空.
在五十憶年前剛形成的太陽並不穩定,體積縮脹不定.收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚頭,超過了重力,恆星大氣因此膨脹.但是一膨脹,溫度就跟著下降.膨脹過頭,導致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恆星大氣開始收縮.同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力, 恆星大氣又開始膨脹.
這種膨脹,收縮的過程反覆發生,加上周圍還籠罩在雲氣中,因此亮度變化很不規則.但是脹縮的程度慢慢縮小,最後熱膨脹力和收縮力達到平衡,進入穩定期.此時,太陽是一顆黃色的恆星,差不多就像我們現在看到的一樣.
太陽進入穩定期後,相當穩定的發出光和熱,可以持續一百億年之久.這期間占太陽一生中的90%,天文學家特稱為」主序星」時期.太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月後,將進入晚年.
有足夠長的穩定期,對行星上的生命發生非常重要.以地球的經驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年後才出現生命,經過四十多億年後,才發展出高等智慧的生物.因此,天文學家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恆星有興趣.
太陽在晚年將成為紅巨星
太陽在晚年時,將己經耗盡核心區域的氫,這時太陽的核心區域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進行氫融合反應,再外圍便是太陽的一般物質.氫融合反應產生的光和熱,正好和收縮的重力相同.核心區域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區域收縮產生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應產生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍.
隨著太陽的膨脹,其發光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴大後,單位面積所散發的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發生的電磁輻射中,以紅光最強,所以將呈現一個火紅的大太陽,稱為」紅巨星」.
在紅巨星時期的太陽不穩定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應,而且脈動的周期和體積大小關.想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小.同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長.
簡單來說,五十億年後,太陽核心區域收縮的熱將導致外部膨脹,變成一顆紅巨星.充滿氦的核心區域則持續收縮,溫度也隨之增加.當核心區域的溫度升至一億度時,開始發生氦融合反應,三個氦經過一連串的核反應後融合成為一個碳,放出比氫融合反應更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星.
太陽的末路:白矮星
相似的過程是在紅色超巨星的核心區域再次發生,碳累積越來越多,碳的密度比氦大,相對的收縮的重力也更大,史的碳構成的核心區域收縮下去.但是當此區域收縮到非常緊密結實的程度,也就是碳原子核周圍所有的電子都擠在一起,擠到不能再擠時,這種緊密的壓力擋住了重力收縮.雖然此時的溫度比攝氏一億度高很多,但是還沒有高到可以產生碳融合反應的地步.因此,太陽核心區域不再收縮,但也沒有多餘的熱使外層膨脹,就如此僵持著,形成了白矮星.由於白矮星的核心沒有核融合反應來供給光與熱,整個星球越來越暗,逐漸黯淡下去,最後變成一顆不發光的死寂星球----黑矮星.經過理論上的計算,白矮星慢慢冷卻變成黑矮星的過程非常漫長,超過一百多億年,而銀河系的形成至今不過一百多億年,因此天文學家認為銀河系還沒有老到可以形成黑矮星.
經過計算,太陽體積縮小一百萬倍,約像地球一樣大時,物質間擁擠的的程度才足以抗拒重力收縮.想想,質量與太陽相當,體積卻只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百萬倍,也就是說一一方公分的物質約有一公噸重,是非常特別的物質狀態,物理學家稱為簡並狀態.原子是由原子核和電子構成.一般人都看過電子圍繞原子核的圖畫或動畫,雖然是簡化的示意圖,卻也反映了微小的物質狀態.通常電子都在距離原子核很遠的地方繞轉著,如果溫度逐漸降低,或是外力逐漸增加,則電子的活動范圍便被押擠而越來越小,逐漸靠近原子核.但是電子與原子核之間的距離有其最小范圍,電子不能越過這道界線.就像圍繞在玻璃珠周圍的沙粒一樣,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而無法壓入玻璃珠中.
同樣的,當所有的電子都被迫壓擠再原子的表層時,物質狀態達到了一個臨界,即使在增加壓力,也無法將電子往內壓擠.這種由電子處於最內層而產生的抗壓力稱為電子簡並壓力.依據理論推算,質量小於一點四個太陽質量的星球重力,不足以壓垮電子簡並壓力,因此白矮星的質量不能比一點四個太陽質量更大.到目前為止,所發現的白矮星數量超過數百個,也都符合這個理論.這個上限首先是由一個印度天文學家錢德拉沙哈(Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995)在1931年利用量子力學所求出來的,因此稱為錢式極限(Chandrasekhar』s limit).
當錢德沙哈拉當年提出的這種由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球時,並沒有得到贊揚,再英國皇家天文學會在一九三五年所舉辦的研討會中,更受到當代大師愛丁頓(Authur Eddington)爵士打壓,認為宇宙中並沒有這種天體.德拉沙哈受到這個打擊後,沒有辦法在即刊上發表論文,因此他寫了一本書<<恆星的結構與演化>>,後來成為這個領域中的經典之作.為什麼要稱之為白矮星呢?這是因為第一哥確定的白矮星是天狼星的伴星,顏色屬高溫的青白色,但是體積如此小,因此稱之為白矮星,但是後來陸續發現許多同類的恆星,星光顏色屬於溫度較低的黃色橙色,但是仍然稱它們為白矮星.白矮星因此成為一個專有名詞,專指這類由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球.
有關星星歷史上的記載與傳說
不論中外,有關昂宿星團的記載都超過三千多年,它就是北天最明亮的星團之一.這個看起來模糊的一團天體,我國稱之為昂宿,是二十八星宿中的一個.詩經中的<昭南.小星>就已經提到昂宿,<爾雅>釋天中也提到西路昂也,昂的意思是毛毛的,所以稱之為昂。史記—天關書中昂曰髦頭,就是這個意思。昂宿星團在日本神話故事中,有許多不同的名稱和故事,但大都與農業和漁業有關。例如在日本有些農業區,當看到昂宿星團與太陽一同升起時,表示到了春天播種的季節。有些沿海的地區,余名看到昂宿星團升起與落下來決定是否撒網。而在希臘神話中,七姊妹是擎天神阿特拉斯的女兒,她們是月亮女神阿特密斯的宮女,有一天再草原上玩耍的十,獵戶奧萊翁突然闖了進來,七姊妹嚇的逃到天上,躲在女神的袖子里,事後女神打開衣袖只見七隻鴿子縮成一團。雖然奧萊翁無法抓到她們,但是他卻一直追求著,直到天神宙斯同情而將她們安置在天上,成為七姊妹星團。從天文學的角度上看,最有可能的情況是第七顆星是一顆變星,原來很亮,後來變暗了。依據天文學家的研究,昂宿星團是一個行程至今約一億年的年輕星團,其中包含許多亮度變化不規則的變星。由於昂宿星團屬於年輕的星團,其中一些壽命很短的恆星才剛進入演化末期,這些恆星的亮度大都不穩定,例如金牛座BU星就是一顆亮度變化不規則的變星。
重質量恆星的演化
當這些物質以高速撞擊在堅硬無比的內核區域時,產生強大的反彈力,而形成向外傳播的震波。這種情形就像一個人用力拍桌子,越用力,產生反彈力道也越大。震波以超音速往外震動,擠壓外層物質,促使溫度急速升高,因此整個星球由內重質量恆星的穩定期依其質量有很大的差別,擊中質量恆星的壽命相當短,只有數千萬年.質量比太陽大倍以上的恆星壽命大約為數億年至數十億年。重質量恆星短壽的原因是質量大,導致收縮的重力也非常強而有力,使得恆星內和區域溫度比較高,連帶使核反應速率更勁爆,發出威猛的光與熱,造成核星表面的溫度比太陽型恆星高數倍以上,向太空輻射的光與熱成幾何級數增加.當恆星形成時,質量就已經固定,因此恆星發光發熱都是在吃老本。重質量恆星本錢雖比太陽要多,但是其發熱的速度卻是數十倍以上,顯然很快的便耗盡核反應的原料而進入演化的末期.
中子星
原子的直徑范圍比原子核大上一萬倍,所以當電子被擠壓進入原子核時,直徑就縮小了一萬倍以上,體積則縮小了一兆倍以上。因此,所有物質都成為中子時,體積可以說是小的驚人,密度也大的嚇人。抗壓力更是大。這種以中子緊密壓擠在一起的抗壓力,稱為{中子簡並壓力}。依據理論,重質量恆星在演化末期,核心區域的質量如果在二至三個太陽質量之間,則強大的重力會把物質擠壓成為中子。此時星球直徑約為三十公里左右,強大的中子簡並壓力擋住了重力,星球不在收縮成為一個中子星。說到這里,中子星的故事並不完整,前面只其到恆星中央區域的情形,因此還要加上外層區域的變化情形,才會完整。經由目前物理學家仍不完全了解的過程,中心區域的物質全被擠壓成中子時,星球內部的物質隨著強大的重力陷向中心,陷落得速度非常快,核區域到表層的溫度都高到能產生核融合反應。想想,如果地球上所有氫彈同時爆炸的情景。這可是整個星球都在發生核融合反應,將整個星球炸碎,形成天文學家所說的」超新星爆炸」。超新星爆炸有如煙火一樣四射,只是規模大的多,持續得時間也久,整個超新星爆炸有如煙火一般四射,只是規模大的多,持續的時間也久。整個超新星爆炸擴散的過程可以持續數千年至數萬年之久,闊至張范圍渴達數十光年之遠。在銀河系中,超新星爆炸是最壯觀的事件了。總結來說,質量比太陽大三倍以上的恆星就可能產生超新星爆炸。而炸碎後中心留下一個中子星。中子星主要經由中子構成,直徑約為數十公里,密度是水的數千萬至一億倍,真是個異常的星球。
黑洞
質量在六個至八個太陽質量以上的恆星,在演化末期發生超過超新星爆炸時,如果內核區域的質量大於三個太陽質量,則連中子簡並壓力也抵擋不住強大的重力收縮,物質只好一路收縮下去,目前只有愛因斯坦提出的廣義相對論可以解釋這種問題。依據理論,物質縮小到約三公里左右,進入一個連光線都無法脫逃的范圍,除了總值量,電核自轉外,失去的所有的訊息,理問物理學家稱這種奇異的狀態為」黑洞」。既然黑洞不發光,那麼要如何去發現他勒?對於單獨的黑洞,物理學家仍想不出好方法,但是如果黑洞是雙星系統之一,則可以藉由觀測雙星的運動來推估看不到的伴星質量,伴星質量超過三個太陽質量而又看不到他,則可能是黑洞了。在雙星系統中,如果其中之一是黑洞,則另外一顆恆星在演化晚期膨脹成為超巨星時,膨脹的物質會被黑洞強大的重力吸引,盤旋般向黑洞陷落。在盤旋陷落得過程中,形成一個吸積盤。物質在吸積盤中盤旋陷落得過程中,一路碰撞推擠,半徑越來越小,溫度也隨之升高。在吸積盤內層溫度高達攝氏百萬度,發出X光。因此,天文學家搜索X光雙星系統來推算看不見的伴星質量,如果這個看不見的伴星質量超過三個太陽質量,則認為他是黑洞的候選者。經過科學家近一百年的探究,對恆星結構的演變勾勒出一個輪廓,讓我們認識恆星如何演變,步向終局的故事。其中有的恆星不由自主的步向轟轟烈烈的爆炸,許多元素像是鈣,矽,鐵等,就藉著超新星爆炸四散成為星際介質。這些物質在機緣巧合下,化作春泥更護化,經過重力的壓縮後,又成為一顆燦爛的恆星,由於有這些元素,因此可以形成類似地球的行星,稱命的發生也是要靠這些元素。例如在人體裡面,血的成份有鐵,骨骼有鈣等,所以天文學家常說:」我們是超新星的子民』』。
❹ 太陽是怎麼產生的
太陽的誕生 在群星之間,並不是空無一物,而是布滿了物質,是氣體,塵埃或兩者的混合物。其中一種低溫,不發光的星際塵雲,相信是形成恆星的基本材料。 這些黑暗的星際塵雲溫度很低,約為攝氏-260至-160之間。天文學家發現這類物質如果沒有什麼外力的話,這些星際塵雲就如天上的雲朵,在太空中天長地久的飄著。但是如果有些事情發生,例如鄰近有顆超新星爆炸,產生的震波通過星際塵雲時,會把它壓縮,而使星際塵雲的密度增加到可以靠本身的重力持續收縮。這種靠本身重力使體積越縮越小的過程,稱為「重力潰縮」。也有一些其它的外力,如銀河間的磁力或塵雲間的碰撞,也可能使星際雲產生重力潰縮。 大約在五十億年前,一個稱為」原始太陽星雲」的星際塵雲,開始重力潰縮。體積越縮越小,核心的溫度也越來越高,密度也越來越大。當體積縮小百萬倍後,成為一顆原始恆星,核心區域溫度也升高而趨近於攝氏一千萬度左右。當這個原始恆星或胎星的核心區域溫度高逹一千萬度時,觸發了氫融合反應時,也就是氫彈爆炸的反應。此時,一顆叫太陽的恆星便誕生了。 經過一連串的核反應,會消耗掉四個氫核,形成一個氦核,而損失了一點點的質量。 依據愛因斯坦質量和能量互換的方程式E=MC2,損失的質量轉化為光和熱輻射出去,經過一路的碰撞,吸收再發射的過程,最後光和熱傳到太陽表面,再輻射到太空中一去不返,這也就是我們所看到的太陽輻射。當太陽中心區域氫融合反應產生的能量傳到表面時,大部份以可見光的形式輻射到太空。 在五十憶年前剛形成的太陽並不穩定,體積縮脹不定。收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚頭,超過了重力,恆星大氣因此膨脹。但是一膨脹,溫度就跟著下降。膨脹過頭,導致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恆星大氣開始收縮。同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力,恆星大氣又開始膨脹。 這種膨脹,收縮的過程反復發生,加上周圍還籠罩在雲氣中,因此亮度變化很不規則。但是脹縮的程度慢慢縮小,最後熱膨脹力和收縮力達到平衡,進入穩定期。此時,太陽是一顆黃色的恆星,差不多就像我們現在看到的一樣。 太陽進入穩定期後,相當穩定的發出光和熱,可以持續一百億年之久。這期間占太陽一生中的90%,天文學家特稱為「主序星」時期。太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月後,將進入晚年。 有足夠長的穩定期,對行星上的生命發生非常重要。以地球的經驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年後才出現生命,經過四十多億年後,才發展出高等智能的生物。因此,天文學家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恆星有興趣。 太陽在晚年將成為紅巨星 太陽在晚年時,將己經耗盡核心區域的氫,這時太陽的核心區域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進行氫融合反應,再外圍便是太陽的一般物質。氫融合反應產生的光和熱,正好和收縮的重力相同。核心區域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區域收縮產生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應產生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍。 隨著太陽的膨脹,其發光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴大後,單位面積所散發的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發生的電磁輻射中,以紅光最強,所以將呈現一個火紅的大太陽,稱為「紅巨星」。 在紅巨星時期的太陽不穩定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應,而且脈動的周期和體積大小關。想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小。同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長。 簡單來說,五十億年後,太陽核心區域收縮的熱將導致外部膨脹,變成一顆紅巨星。充滿氦的核心區域則持續收縮,溫度也隨之增加。當核心區域的溫度升至一億度時,開始發生氦融合反應,三個氦經過一連串的核反應後融合成為一個碳,放出比氫融合反應更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星。 太陽的末路:白矮星 相似的過程是在紅色超巨星的核心區域再次發生,碳累積越來越多,碳的密度比氦大,相對的收縮的重力也更大,史的碳構成的核心區域收縮下去。但是當此區域收縮到非常緊密結實的程度,也就是碳原子核周圍所有的電子都擠在一起,擠到不能再擠時,這種緊密的壓力擋住了重力收縮。雖然此時的溫度比攝氏一億度高很多,但是還沒有高到可以產生碳融合反應的地步。因此,太陽核心區域不再收縮,但也沒有多餘的熱使外層膨脹,就如此僵持著,形成了白矮星。由於白矮星的核心沒有核融合反應來供給光與熱,整個星球越來越暗,逐漸黯淡下去,最後變成一顆不發光的死寂星球——黑矮星。經過理論上的計算,白矮星慢慢冷卻變成黑矮星的過程非常漫長,超過一百多億年,而銀河系的形成至今不過一百多億年,因此天文學家認為銀河系還沒有老到可以形成黑矮星。 白矮星和紅巨星在一起吸引 經過計算,太陽體積縮小一百萬倍,約像地球一樣大時,物質間擁擠的的程度才足以抗拒重力收縮。想想,質量與太陽相當,體積卻只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百萬倍,也就是說一一方公分的物質約有一公噸重,是非常特別的物質狀態,物理學家稱為簡並狀態。原子是由原子核和電子構成。一般人都看過電子圍繞原子核的圖畫或動畫,雖然是簡化的示意圖,卻也反映了微小的物質狀態。通常電子都在距離原子核很遠的地方繞轉著,如果溫度逐漸降低,或是外力逐漸增加,則電子的活動范圍便被押擠而越來越小,逐漸靠近原子核。但是電子與原子核之間的距離有其最小范圍,電子不能越過這道界線。就像圍繞在玻璃珠周圍的沙粒一樣,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而無法壓入玻璃珠中。 同樣的,當所有的電子都被迫壓擠再原子的表層時,物質狀態達到了一個臨界,即使在增加壓力,也無法將電子往內壓擠。這種由電子處於最內層而產生的抗壓力稱為電子簡並壓力。依據理論推算,質量小於一點四個太陽質量的星球重力,不足以壓垮電子簡並壓力,因此白矮星的質量不能比一點四個太陽質量更大。到目前為止,所發現的白矮星數量超過數百個,也都符合這個理論。這個上限首先是由一個印度天文學家錢德拉沙哈(SubrahmanyanChandrasekhar1910-1995)在1931年利用量子力學所求出來的,因此稱為錢式極限(Chandrasekhar』slimit)。 當錢德沙哈拉當年提出的這種由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球時,並沒有得到贊揚,再英國皇家天文學會在一九三五年所舉辦的研討會中,更受到當代大師愛丁頓(AuthurEddington)爵士打壓,認為宇宙中並沒有這種天體。德拉沙哈受到這個打擊後,沒有辦法在即刊上發表論文,因此他寫了一本書<<恆星的結構與演化>>,後來成為這個領域中的經典之作。為什麼要稱之為白矮星呢?這是因為第一哥確定的白矮星是天狼星的伴星,顏色屬高溫的青白色,但是體積如此小,因此稱之為白矮星,但是後來陸續發現許多同類的恆星,星光顏色屬於溫度較低的黃色橙色,但是仍然稱它們為白矮星。白矮星因此成為一個專有名詞,專指這類由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球。 追問: 也太多了吧?
❺ 太陽從哪裡來的
回答:太陽是在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子雲內形成。太陽形成的時間以兩種方法測量:太陽目前在主序帶上的年齡,使用恆星演化和太初核合成的電腦模型確認,大約就是45.7億年。這與放射性定年法得到的太陽最古老的物質是45.67億年非常的吻合。
太陽在其主序的演化階段已經到了中年期,在這個階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦。每秒中有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化成能量,產生中微子和太陽輻射。
以這個速率,到目前為止,太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量,太陽在主序帶上耗費的時間總共大約為100億年。
延伸:
太陽(Sun)是太陽系的中心天體,佔有太陽系總體質量的99.86%。太陽系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等,都圍繞著太陽公轉,而太陽則圍繞著銀河系的中心公轉。
❻ 太陽是怎麼形成的
太陽表面積 = 6.087×1012 平方公里
它的體積是地球的130多萬倍,太陽系的中心天體。銀河系的一顆普通恆星。與地球平均距離14960萬千米,直徑139萬千米,從地球到太陽上去步行要走3500多年,就是坐飛機,也要坐20多年。平均密度1.409克/立方厘米,質量1.989×10^33克,表面溫度5770℃,中心溫度1500萬℃。由里向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。其中心區不停地進行熱核反應,所產生的能量以輻射方式向宇宙空間發射。其中二十二億分之一的能量輻射到地球,成為地球上光和熱的主要來源。恆星也有自己的生命史,它們從誕生、成長到衰老,最終走向死亡。它們大小不同,色彩各異,演化的歷程也不盡相同。恆星與生命的聯系不僅表現在它提供了光和熱。實際上構成行星和生命物質的重原子就是在某些恆星生命結束時發生的爆發過程中創造出來的。
**********************************************************************
太陽是怎樣形成的
在群星之間,並不是空無一物,而是布滿了物質,是氣體,塵埃或兩者的混合物.其中一種低溫,不發光的星際塵雲,相信是形成恆星的基本材料.
這些黑暗的星際塵雲溫度很低,約為攝氏-260至-160之間.天文學家發現這類物質如果沒有什麼外力的話,這些星際塵雲就如天上的雲朵,在太空中天長地久的飄著.但是如果有些事情發生,例如鄰近有顆超新星爆炸,產生的震波通過星際塵雲時,會把它壓縮,而使星際塵雲的密度增加到可以靠本身的重力持續收縮.這種靠本身重力使體積越縮越小的過程,稱為」重力潰縮」.也有一些其他的外力,如銀河間的磁力或塵雲間的碰撞,也可能使星際雲產生重力潰縮.
大約在五十億年前,一個稱為」原始太陽星雲」的星際塵雲,開始重力潰縮.體積越縮越小,核心的溫度也越來越高,密度也越來越大.當體積縮小百萬倍後,成為一顆原始恆星,核心區域溫度也升高而趨近於攝氏一千萬度左右.當這個原始恆星或胎星的核心區域溫度高逹一千萬度時,觸發了氫融合反應時,也就是氫彈爆炸的反應.此時,一顆叫太陽的恆星便誕生了.
經過一連串的核反應,會消耗掉四個氫核,形成一個氦核,而損失了一點點的質量.依據愛因斯坦質量和能量互換的方程式E=MC^2,損失的質量轉化為光和熱輻射出去,經過一路的碰撞,吸收再發射的過程,最後光和熱傳到太陽表面,再輻射到太空中一去不返,這也就是我們所看到的太陽輻射.當太陽中心區域氫融合反應產生的能量傳到表面時,大部份以可見光的形式輻射到太空.
在五十憶年前剛形成的太陽並不穩定,體積縮脹不定.收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚頭,超過了重力,恆星大氣因此膨脹.但是一膨脹,溫度就跟著下降.膨脹過頭,導致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恆星大氣開始收縮.同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力, 恆星大氣又開始膨脹.
這種膨脹,收縮的過程反覆發生,加上周圍還籠罩在雲氣中,因此亮度變化很不規則.但是脹縮的程度慢慢縮小,最後熱膨脹力和收縮力達到平衡,進入穩定期.此時,太陽是一顆黃色的恆星,差不多就像我們現在看到的一樣.
太陽進入穩定期後,相當穩定的發出光和熱,可以持續一百億年之久.這期間占太陽一生中的90%,天文學家特稱為」主序星」時期.太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月後,將進入晚年.
有足夠長的穩定期,對行星上的生命發生非常重要.以地球的經驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年後才出現生命,經過四十多億年後,才發展出高等智慧的生物.因此,天文學家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恆星有興趣.
太陽在晚年將成為紅巨星
太陽在晚年時,將己經耗盡核心區域的氫,這時太陽的核心區域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進行氫融合反應,再外圍便是太陽的一般物質.氫融合反應產生的光和熱,正好和收縮的重力相同.核心區域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區域收縮產生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應產生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍.
隨著太陽的膨脹,其發光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴大後,單位面積所散發的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發生的電磁輻射中,以紅光最強,所以將呈現一個火紅的大太陽,稱為」紅巨星」.
在紅巨星時期的太陽不穩定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應,而且脈動的周期和體積大小關.想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小.同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長.
簡單來說,五十億年後,太陽核心區域收縮的熱將導致外部膨脹,變成一顆紅巨星.充滿氦的核心區域則持續收縮,溫度也隨之增加.當核心區域的溫度升至一億度時,開始發生氦融合反應,三個氦經過一連串的核反應後融合成為一個碳,放出比氫融合反應更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星.
太陽的末路:白矮星
相似的過程是在紅色超巨星的核心區域再次發生,碳累積越來越多,碳的密度比氦大,相對的收縮的重力也更大,史的碳構成的核心區域收縮下去.但是當此區域收縮到非常緊密結實的程度,也就是碳原子核周圍所有的電子都擠在一起,擠到不能再擠時,這種緊密的壓力擋住了重力收縮.雖然此時的溫度比攝氏一億度高很多,但是還沒有高到可以產生碳融合反應的地步.因此,太陽核心區域不再收縮,但也沒有多餘的熱使外層膨脹,就如此僵持著,形成了白矮星.由於白矮星的核心沒有核融合反應來供給光與熱,整個星球越來越暗,逐漸黯淡下去,最後變成一顆不發光的死寂星球----黑矮星.經過理論上的計算,白矮星慢慢冷卻變成黑矮星的過程非常漫長,超過一百多億年,而銀河系的形成至今不過一百多億年,因此天文學家認為銀河系還沒有老到可以形成黑矮星.
經過計算,太陽體積縮小一百萬倍,約像地球一樣大時,物質間擁擠的的程度才足以抗拒重力收縮.想想,質量與太陽相當,體積卻只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百萬倍,也就是說一一方公分的物質約有一公噸重,是非常特別的物質狀態,物理學家稱為簡並狀態.原子是由原子核和電子構成.一般人都看過電子圍繞原子核的圖畫或動畫,雖然是簡化的示意圖,卻也反映了微小的物質狀態.通常電子都在距離原子核很遠的地方繞轉著,如果溫度逐漸降低,或是外力逐漸增加,則電子的活動范圍便被押擠而越來越小,逐漸靠近原子核.但是電子與原子核之間的距離有其最小范圍,電子不能越過這道界線.就像圍繞在玻璃珠周圍的沙粒一樣,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而無法壓入玻璃珠中.
同樣的,當所有的電子都被迫壓擠再原子的表層時,物質狀態達到了一個臨界,即使在增加壓力,也無法將電子往內壓擠.這種由電子處於最內層而產生的抗壓力稱為電子簡並壓力.依據理論推算,質量小於一點四個太陽質量的星球重力,不足以壓垮電子簡並壓力,因此白矮星的質量不能比一點四個太陽質量更大.到目前為止,所發現的白矮星數量超過數百個,也都符合這個理論.這個上限首先是由一個印度天文學家錢德拉沙哈(Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995)在1931年利用量子力學所求出來的,因此稱為錢式極限(Chandrasekhar』s limit).
當錢德沙哈拉當年提出的這種由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球時,並沒有得到贊揚,再英國皇家天文學會在一九三五年所舉辦的研討會中,更受到當代大師愛丁頓(Authur Eddington)爵士打壓,認為宇宙中並沒有這種天體.德拉沙哈受到這個打擊後,沒有辦法在即刊上發表論文,因此他寫了一本書<<恆星的結構與演化>>,後來成為這個領域中的經典之作.為什麼要稱之為白矮星呢?這是因為第一哥確定的白矮星是天狼星的伴星,顏色屬高溫的青白色,但是體積如此小,因此稱之為白矮星,但是後來陸續發現許多同類的恆星,星光顏色屬於溫度較低的黃色橙色,但是仍然稱它們為白矮星.白矮星因此成為一個專有名詞,專指這類由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球.
太陽原來有九大行星,後來冥王星被踢出去了.但科學家有發現在木星的後面有一顆從來沒有被人發現的天體,木星擋住了地球人的視線.有科學家已把它定義為太陽新的行星.
行星來自於太陽,形成與太陽差不多.
總之,整個宇宙源於大爆炸!
❼ 印度尼西亞國家的太陽是從哪個國家方向升起
其實呢並不清楚太陽對於東西南北半球升起的方位,但是,印度尼西亞和中國一樣,都是處於東半球和北半球,所以通過這個應該是可以判斷出印度尼西亞的太陽是從東方升起。所以只要查看印度尼西亞東方的國家就可以了!
大概就是這樣了,希望可以對你產生幫助::>_<::
❽ 太陽是如何形成的
在群星之間,並不是空無一物,而是布滿了物質,是氣體,塵埃或兩者的混合物.其中一種低溫,不發光的星際塵雲,相信是形成恆星的基本材料.
這些黑暗的星際塵雲溫度很低,約為攝氏-260至-160之間.天文學家發現這類物質如果沒有什麼外力的話,這些星際塵雲就如天上的雲朵,在太空中天長地久的飄著.但是如果有些事情發生,例如鄰近有顆超新星爆炸,產生的震波通過星際塵雲時,會把它壓縮,而使星際塵雲的密度增加到可以靠本身的重力持續收縮.這種靠本身重力使體積越縮越小的過程,稱為」重力潰縮」.也有一些其他的外力,如銀河間的磁力或塵雲間的碰撞,也可能使星際雲產生重力潰縮.
大約在五十億年前,一個稱為」原始太陽星雲」的星際塵雲,開始重力潰縮.體積越縮越小,核心的溫度也越來越高,密度也越來越大.當體積縮小百萬倍後,成為一顆原始恆星,核心區域溫度也升高而趨近於攝氏一千萬度左右.當這個原始恆星或胎星的核心區域溫度高逹一千萬度時,觸發了氫融合反應時,也就是氫彈爆炸的反應.此時,一顆叫太陽的恆星便誕生了.
經過一連串的核反應,會消耗掉四個氫核,形成一個氦核,而損失了一點點的質量.依據愛因斯坦質量和能量互換的方程式E=MC^2,損失的質量轉化為光和熱輻射出去,經過一路的碰撞,吸收再發射的過程,最後光和熱傳到太陽表面,再輻射到太空中一去不返,這也就是我們所看到的太陽輻射.當太陽中心區域氫融合反應產生的能量傳到表面時,大部份以可見光的形式輻射到太空.
在五十憶年前剛形成的太陽並不穩定,體積縮脹不定.收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚頭,超過了重力,恆星大氣因此膨脹.但是一膨脹,溫度就跟著下降.膨脹過頭,導致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恆星大氣開始收縮.同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力, 恆星大氣又開始膨脹.
這種膨脹,收縮的過程反覆發生,加上周圍還籠罩在雲氣中,因此亮度變化很不規則.但是脹縮的程度慢慢縮小,最後熱膨脹力和收縮力達到平衡,進入穩定期.此時,太陽是一顆黃色的恆星,差不多就像我們現在看到的一樣.
太陽進入穩定期後,相當穩定的發出光和熱,可以持續一百億年之久.這期間占太陽一生中的90%,天文學家特稱為」主序星」時期.太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月後,將進入晚年.
有足夠長的穩定期,對行星上的生命發生非常重要.以地球的經驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年後才出現生命,經過四十多億年後,才發展出高等智慧的生物.因此,天文學家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恆星有興趣.
太陽在晚年將成為紅巨星
太陽在晚年時,將己經耗盡核心區域的氫,這時太陽的核心區域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進行氫融合反應,再外圍便是太陽的一般物質.氫融合反應產生的光和熱,正好和收縮的重力相同.核心區域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區域收縮產生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應產生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍.
隨著太陽的膨脹,其發光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴大後,單位面積所散發的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發生的電磁輻射中,以紅光最強,所以將呈現一個火紅的大太陽,稱為」紅巨星」.
在紅巨星時期的太陽不穩定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應,而且脈動的周期和體積大小關.想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小.同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長.
簡單來說,五十億年後,太陽核心區域收縮的熱將導致外部膨脹,變成一顆紅巨星.充滿氦的核心區域則持續收縮,溫度也隨之增加.當核心區域的溫度升至一億度時,開始發生氦融合反應,三個氦經過一連串的核反應後融合成為一個碳,放出比氫融合反應更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星.
太陽的末路:白矮星
相似的過程是在紅色超巨星的核心區域再次發生,碳累積越來越多,碳的密度比氦大,相對的收縮的重力也更大,史的碳構成的核心區域收縮下去.但是當此區域收縮到非常緊密結實的程度,也就是碳原子核周圍所有的電子都擠在一起,擠到不能再擠時,這種緊密的壓力擋住了重力收縮.雖然此時的溫度比攝氏一億度高很多,但是還沒有高到可以產生碳融合反應的地步.因此,太陽核心區域不再收縮,但也沒有多餘的熱使外層膨脹,就如此僵持著,形成了白矮星.由於白矮星的核心沒有核融合反應來供給光與熱,整個星球越來越暗,逐漸黯淡下去,最後變成一顆不發光的死寂星球----黑矮星.經過理論上的計算,白矮星慢慢冷卻變成黑矮星的過程非常漫長,超過一百多億年,而銀河系的形成至今不過一百多億年,因此天文學家認為銀河系還沒有老到可以形成黑矮星.
經過計算,太陽體積縮小一百萬倍,約像地球一樣大時,物質間擁擠的的程度才足以抗拒重力收縮.想想,質量與太陽相當,體積卻只有地球大小,很容易算出白矮星的密度比水重一百萬倍,也就是說一一方公分的物質約有一公噸重,是非常特別的物質狀態,物理學家稱為簡並狀態.原子是由原子核和電子構成.一般人都看過電子圍繞原子核的圖畫或動畫,雖然是簡化的示意圖,卻也反映了微小的物質狀態.通常電子都在距離原子核很遠的地方繞轉著,如果溫度逐漸降低,或是外力逐漸增加,則電子的活動范圍便被押擠而越來越小,逐漸靠近原子核.但是電子與原子核之間的距離有其最小范圍,電子不能越過這道界線.就像圍繞在玻璃珠周圍的沙粒一樣,沙粒最多依附在玻璃珠表面,而無法壓入玻璃珠中.
同樣的,當所有的電子都被迫壓擠再原子的表層時,物質狀態達到了一個臨界,即使在增加壓力,也無法將電子往內壓擠.這種由電子處於最內層而產生的抗壓力稱為電子簡並壓力.依據理論推算,質量小於一點四個太陽質量的星球重力,不足以壓垮電子簡並壓力,因此白矮星的質量不能比一點四個太陽質量更大.到目前為止,所發現的白矮星數量超過數百個,也都符合這個理論.這個上限首先是由一個印度天文學家錢德拉沙哈(Subrahmanyan Chandrasekhar 1910-1995)在1931年利用量子力學所求出來的,因此稱為錢式極限(Chandrasekhar』s limit).
當錢德沙哈拉當年提出的這種由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球時,並沒有得到贊揚,再英國皇家天文學會在一九三五年所舉辦的研討會中,更受到當代大師愛丁頓(Authur Eddington)爵士打壓,認為宇宙中並沒有這種天體.德拉沙哈受到這個打擊後,沒有辦法在即刊上發表論文,因此他寫了一本書<<恆星的結構與演化>>,後來成為這個領域中的經典之作.為什麼要稱之為白矮星呢?這是因為第一哥確定的白矮星是天狼星的伴星,顏色屬高溫的青白色,但是體積如此小,因此稱之為白矮星,但是後來陸續發現許多同類的恆星,星光顏色屬於溫度較低的黃色橙色,但是仍然稱它們為白矮星.白矮星因此成為一個專有名詞,專指這類由電子簡並壓力擋住重力收縮的星球.
有關星星歷史上的記載與傳說
不論中外,有關昂宿星團的記載都超過三千多年,它就是北天最明亮的星團之一.這個看起來模糊的一團天體,我國稱之為昂宿,是二十八星宿中的一個.詩經中的<昭南.小星>就已經提到昂宿,<爾雅>釋天中也提到西路昂也,昂的意思是毛毛的,所以稱之為昂。史記—天關書中昂曰髦頭,就是這個意思。昂宿星團在日本神話故事中,有許多不同的名稱和故事,但大都與農業和漁業有關。例如在日本有些農業區,當看到昂宿星團與太陽一同升起時,表示到了春天播種的季節。有些沿海的地區,余名看到昂宿星團升起與落下來決定是否撒網。而在希臘神話中,七姊妹是擎天神阿特拉斯的女兒,她們是月亮女神阿特密斯的宮女,有一天再草原上玩耍的十,獵戶奧萊翁突然闖了進來,七姊妹嚇的逃到天上,躲在女神的袖子里,事後女神打開衣袖只見七隻鴿子縮成一團。雖然奧萊翁無法抓到她們,但是他卻一直追求著,直到天神宙斯同情而將她們安置在天上,成為七姊妹星團。從天文學的角度上看,最有可能的情況是第七顆星是一顆變星,原來很亮,後來變暗了。依據天文學家的研究,昂宿星團是一個行程至今約一億年的年輕星團,其中包含許多亮度變化不規則的變星。由於昂宿星團屬於年輕的星團,其中一些壽命很短的恆星才剛進入演化末期,這些恆星的亮度大都不穩定,例如金牛座BU星就是一顆亮度變化不規則的變星。
重質量恆星的演化
當這些物質以高速撞擊在堅硬無比的內核區域時,產生強大的反彈力,而形成向外傳播的震波。這種情形就像一個人用力拍桌子,越用力,產生反彈力道也越大。震波以超音速往外震動,擠壓外層物質,促使溫度急速升高,因此整個星球由內重質量恆星的穩定期依其質量有很大的差別,擊中質量恆星的壽命相當短,只有數千萬年.質量比太陽大倍以上的恆星壽命大約為數億年至數十億年。重質量恆星短壽的原因是質量大,導致收縮的重力也非常強而有力,使得恆星內和區域溫度比較高,連帶使核反應速率更勁爆,發出威猛的光與熱,造成核星表面的溫度比太陽型恆星高數倍以上,向太空輻射的光與熱成幾何級數增加.當恆星形成時,質量就已經固定,因此恆星發光發熱都是在吃老本。重質量恆星本錢雖比太陽要多,但是其發熱的速度卻是數十倍以上,顯然很快的便耗盡核反應的原料而進入演化的末期.
中子星
原子的直徑范圍比原子核大上一萬倍,所以當電子被擠壓進入原子核時,直徑就縮小了一萬倍以上,體積則縮小了一兆倍以上。因此,所有物質都成為中子時,體積可以說是小的驚人,密度也大的嚇人。抗壓力更是大。這種以中子緊密壓擠在一起的抗壓力,稱為{中子簡並壓力}。依據理論,重質量恆星在演化末期,核心區域的質量如果在二至三個太陽質量之間,則強大的重力會把物質擠壓成為中子。此時星球直徑約為三十公里左右,強大的中子簡並壓力擋住了重力,星球不在收縮成為一個中子星。說到這里,中子星的故事並不完整,前面只其到恆星中央區域的情形,因此還要加上外層區域的變化情形,才會完整。經由目前物理學家仍不完全了解的過程,中心區域的物質全被擠壓成中子時,星球內部的物質隨著強大的重力陷向中心,陷落得速度非常快,核區域到表層的溫度都高到能產生核融合反應。想想,如果地球上所有氫彈同時爆炸的情景。這可是整個星球都在發生核融合反應,將整個星球炸碎,形成天文學家所說的」超新星爆炸」。超新星爆炸有如煙火一樣四射,只是規模大的多,持續得時間也久,整個超新星爆炸有如煙火一般四射,只是規模大的多,持續的時間也久。整個超新星爆炸擴散的過程可以持續數千年至數萬年之久,闊至張范圍渴達數十光年之遠。在銀河系中,超新星爆炸是最壯觀的事件了。總結來說,質量比太陽大三倍以上的恆星就可能產生超新星爆炸。而炸碎後中心留下一個中子星。中子星主要經由中子構成,直徑約為數十公里,密度是水的數千萬至一億倍,真是個異常的星球。
黑洞
質量在六個至八個太陽質量以上的恆星,在演化末期發生超過超新星爆炸時,如果內核區域的質量大於三個太陽質量,則連中子簡並壓力也抵擋不住強大的重力收縮,物質只好一路收縮下去,目前只有愛因斯坦提出的廣義相對論可以解釋這種問題。依據理論,物質縮小到約三公里左右,進入一個連光線都無法脫逃的范圍,除了總值量,電核自轉外,失去的所有的訊息,理問物理學家稱這種奇異的狀態為」黑洞」。既然黑洞不發光,那麼要如何去發現他勒?對於單獨的黑洞,物理學家仍想不出好方法,但是如果黑洞是雙星系統之一,則可以藉由觀測雙星的運動來推估看不到的伴星質量,伴星質量超過三個太陽質量而又看不到他,則可能是黑洞了。在雙星系統中,如果其中之一是黑洞,則另外一顆恆星在演化晚期膨脹成為超巨星時,膨脹的物質會被黑洞強大的重力吸引,盤旋般向黑洞陷落。在盤旋陷落得過程中,形成一個吸積盤。物質在吸積盤中盤旋陷落得過程中,一路碰撞推擠,半徑越來越小,溫度也隨之升高。在吸積盤內層溫度高達攝氏百萬度,發出X光。因此,天文學家搜索X光雙星系統來推算看不見的伴星質量,如果這個看不見的伴星質量超過三個太陽質量,則認為他是黑洞的候選者。經過科學家近一百年的探究,對恆星結構的演變勾勒出一個輪廓,讓我們認識恆星如何演變,步向終局的故事。其中有的恆星不由自主的步向轟轟烈烈的爆炸,許多元素像是鈣,矽,鐵等,就藉著超新星爆炸四散成為星際介質。這些物質在機緣巧合下,化作春泥更護化,經過重力的壓縮後,又成為一顆燦爛的恆星,由於有這些元素,因此可以形成類似地球的行星,稱命的發生也是要靠這些元素。例如在人體裡面,血的成份有鐵,骨骼有鈣等,所以天文學家常說:」我們是超新星的子民』』。
❾ 世界五大太陽文化起源地在哪
世界五大太陽文化起源地應該是秘魯的馬丘比丘、印度的科納拉克太陽神廟、埃及的阿布辛貝勒神廟、希臘的德爾菲-阿波羅聖殿和中國的天台山。
太陽崇拜是遠古人類普遍的現象,世界各地都有遺跡和習俗流傳下來。這些遺跡和習俗成為全人類最重要的歷史文化遺產。
秘魯首都利馬消息:由秘魯國家太陽文化節組委會、秘魯國際電視台、美國考古學會、美國MSNBC電視台、埃及電視台、印度CNN-IBN電視台、希臘奧爾特電視台相互協作,由世界各國億萬網民廣泛參與,一個評選委員會選擇出五個地方為世界太陽崇拜起源地最重要的歷史遺址。她們是:秘魯的馬丘比丘、印度的科納拉克太陽神廟、埃及的阿布辛貝勒神廟、希臘的德爾菲-阿波羅聖殿和中國的天台山。