《流浪地球》自2月5日上映以来,不时是观众热议的焦点,它的身影以至多次出往常高中各科试卷中。不只如此《流浪地球》在票房方面也创下佳绩,“电影流浪地球” 官方微博宣布,《流浪地球》国内票房已破46亿元。 图片来自电影官博 @电影流浪地球 《流浪地球》讲述的是,在阅历了漫长的时光后,太阳走到了生命的止境。它的体积开端收缩,名义逐步接近原本距离太阳名义1亿5千万公里的地球轨道,并将它淹没。于是人类开启“流浪地球”计划,试图带着地球一同逃离太阳系,寻觅新的家园。 理想中,太阳的生命真的有止境吗?太阳的变更对地球来说意味着什么?说起这些事,得从太阳的来源讲起 “太阳系家族”里的超级大王—地球的生命之源 依据太阳来源的星云学说,太阳来源于一团原始太阳星云,其质量大约为目前太阳的500倍,直径大约为往常太阳的500万倍。大约在50亿年前,由于遭到临近超新星爆炸冲击波的扰动,原始太阳星云开端引力塌缩。体积越缩越小,中心的温度逐步升高,密度也越来越大。当体积减少百万倍后,中心区域呈现一颗原恒星,中心区域的温度逐步接近摄氏700万度左右时触发了氢核聚变反响,释放出庞大的能量并招致周围温度进一步升高,热应力增加足以抵御引力塌缩,这时中心的原恒星中止收缩并向外发光,这时,我们称一颗叫“太阳”的恒星便降生了。 太阳的质量比太阳系其他任何成员都要大1000倍以上,是我们地球的33万倍,从体积上说,太阳的半径是我们地球的109倍,体积是地球的130万倍。即便是太阳系最大的行星——木星,其体积也大约只需太阳的千分之一左右,质量还不到太阳的千分之一。太阳强大的引力严厉控制着太阳系各成员的运动,即便是质量比我们地球大300多倍的木星也必须乖乖地绕着太阳运动。当然,我们的地球也绝对逃不出太阳的掌控,几十亿年以来也只能老诚实实地绕着太阳运转。 太阳也是离我们最近的恒星,距离地球只需一亿五千万公里。假如用光年为单位来计算,只需大约0.000015光年。与此对比,离我们地球最近恒星——比邻星(半人马座α星)距离我们4.22光年,是太阳到地球距离的28万倍。天空中最著名的亮星天狼星(大犬座α星)距离我们地球也有8.65光年之远,简直是太阳到地球距离的60万倍。 正由于太阳离地球近,所以我们每天都能感遭到太阳的暖和和光辉,地球上才有了四季变更和万物生长。关于我们人类的家园地球来说,太阳为地球送来光和热,在地球大气层顶,每平方米面积上所接纳到的太阳辐射能量高达1367瓦,而整个地球所接纳到的总太阳能高达17亿亿瓦,比目前全世界一切发电站发出的电能总和还多100倍以上。因而,太阳是地球上一切生命之源,说“万物生长靠太阳”毫不为过。 太阳正美,地球无需流浪 有人说,太阳上的各种爆发活动,好比太阳耀斑、日冕物质抛射等难道不会对地球构成消灭性的破坏吗?的确,这些太阳爆发过程都是太阳系中最壮观的爆发现象,每次爆发活动都将释放出庞大的能量、抛射出大量高能粒子到行星际空间并可能抵达近地空间。当太阳爆发的释放出的物质流和能量朝向地球时,就可能惹起地球空间环境的猛烈扰动,进而影响人类活动。 太阳活动对地球的影响 不同太阳爆发活动抵达地球左近空间的时间也不一样。耀斑爆发时增强的电磁波辐射以光速只需约8分钟就能够抵达地球空间,它主要惹起电离层忽然骚扰,影响短波通讯环境;高能带电粒子抵达地球空间时间稍慢,大约需求十几分钟到几十分钟,一方面它将惹起极区电离层电子密度增加,产生电波极盖吸收事情和极光,另一方面它会直接轰击航天器,给航天器带来辐射损伤等多种影响;日冕物质抛射产生的快速等离子体云需求大约1~4天的时间才干抵达地球,它首先与地球的磁层发作相互作用,惹起地球磁场变更,产生地磁暴,随后引发地球空间高能电子暴、热等离子体注入、电离层暴、高层大气密度增加等多种空间环境扰动事情,对卫星运转、导航通讯和空中系统、以及穿越两极地域的民航飞行都能产生一系列严重的影响,以至对像中国、美国这样的大国的国防保险带来十分重要的影响。 但是,我们必须知道,目前的太阳正处在其生命周期中最平稳的阶段。在这个阶段固然也存在许多太阳耀斑、日冕物质抛射、爆发日珥和各种大小的喷流等在我们看来是十分猛烈的活动现象,但是相关于太阳总体能量释放水平来说,上述爆发过程所释放的能量还是微缺乏道的。这能够从下列简单的数量对比来确认。太阳宁静时辰释放能量的水平能够用太阳光度来表示,其强度大约为:焦耳/秒;在太阳活动逢年,一个X级的大耀斑能在大约1000秒时间内释放焦耳的能量,释放能量的强度大约为:焦耳/秒,这个强度大约为太阳光度的万分之一。 太阳喷发过程 即便是历史上曾经有记载的所谓超级耀斑,如1859年的卡林顿事情、或1989年的魁北克事情等,其释放能量的强度大约比上述X级大耀斑高一个数量级,但也仅仅只需太阳光度的千分之一,也就是说比我们空中上平常所接纳到的太阳能多千分之一!也就是说,太阳释放能量的水平,在千分之一的精度上能够看成是一个常数,基本坚持不变。这是很难在地球上激起所谓的大地震和大洪水众多的。所以,科学家们有自信心也有依据地通知大家:太阳正美,地球无需流浪! 跟随太阳之美,守护地球家园 为了全面了解太阳这颗离我们最近的恒星,太阳物理学家们设计了形形色色的太阳望远镜,包含位于空中的太阳光学望远镜、太阳射电望远镜、太阳磁场望远镜;有被发射到太空的空间太阳望远镜,有的太阳望远镜以至被发射到距离地球150万公里远的日地第一朗格朗日点(L1)左近,能够对太阳中止24小时不连续的连续观测;以至还有被装置在空中以下很深的矿洞中和南极厚厚的大冰盖之下的太阳中微子望远镜等。这些太阳望远镜分别采用不同的探测原理、从不同的电磁波段、不同的角度对太阳中止多视角、全方位、全波段和全时空的综合观测研讨。 应用上述各种太阳望远镜观测资料相互配合,太阳物理学家们能够随时控制太阳的一举一动,了解太阳活动和演化,为我们的国度提供最新的数据信息。 若想更多天文解我们地球家园的暖和和光明之源,请拨冗阅读《太阳之美——一颗恒星的过去、往常和未来》 这本书是中国科学院国度天文台研讨员谭宝林博士写就的一部作品,在内容上能够了解为两个部分,常识部分和硬核公式演算,分为100个问题共计七个章节;太阳的前世今生、如何观测太阳、太阳的内部结构等等,从青少年科普入门的角度来讲,这本书深化浅出,将作者多年的教学阅历充沛发挥,从零开端,逐步入门;关于有一定基础的天文喜好者来说,《太阳之美》基本包含了关于“太阳”的具有研讨意义的问题,并提供了当前的研讨成果,有着一定水平的研讨参考价值。 谭宝林:中国科学院国度天文台研讨员,中国科学院大学天文学与空间科学学院“等离子体天体物理学”首席教授,主要从事太阳物理、太阳射电天文学、等离子体天体物理的研讨和教学,先后发表研讨论文70余篇。 置办请戳原文链接~ |