太阳内部长什么样?太阳内部发生的是什么

太阳对于地球生物的重要性是不言而喻的,因为地球上大部分的能量来源都是太阳,比如太阳能、风能甚至是煤炭的形成都离不开太阳的帮助。

正因为太阳对如此的重要,所以从古代开始人们就在研究它的运行规律。但是由于科技水平的限制,太阳对于人类来是一直都是一个熟悉的“陌生人”,而这种情况直到近代才迎来了改变。

得益于不断发展的科学技术,人类对于太阳的了解程度已经远远超过了古代,但是这并不意味着人类已经将太阳研究透彻了,因为即便是有各自科学仪器和方法的帮助,人类对于太阳的了解实际上还只能算是初级阶段,还有许多机制没弄明白。

不过,目前科学家虽然没能将太阳研究透彻,但是至少已经知道了太阳内部的大致构成,下面就来看看太阳内部长什么样?太阳内部发生的是什么?满足一下你的好奇心吧。

太阳内部长什么样?太阳内部发生的是什么

我们知道的第一种方法是理论。在数百万到数十亿年的时间里,大自然并没有太多的选择来持续地产生恒星所释放出的大量能量。它必须通过核聚变,而起始材料几乎完全是氢和氦-4。

而核聚变主要的反应是质子-质子反应,其中一个质子迅速变成中子,并发射反电子和中微子,两个质子聚变形成氘核。如果没有这个反应,就不会有足够的其他原子核来进行其他的聚变反应,从而在太阳中发生很大程度的聚变反应。

基本上,只有质子足够丰富才能启动在太阳中发生的聚变反应链。如果一个人从这里开始研究核物理,同时也使用一些基本的热力学,最终结果与太阳的测量输出非常吻合。

第二个方法涉及到观察太阳内部的方法是太阳震学,这就像在地球上使用地震学,除了有不断的事件通过太阳发出的波可以在太阳表面被光学探测到。在这种情况下,我们要做的就是建立模型,并测量我们所能看到的,以找出我们的模型与我们的观察有多接近。虽然我们看不见太阳的核心,但我们可以很清楚地看到太阳的表面。我们还可以在天空中看到许多其他的星星。我们所做的任何模型都能预测我们在表面上看到的东西,所以这是研究的一条途径。

第三种方法很像观察太阳内部,那就是探测太阳中微子。然而,这就产生了一个长期以来的难题,太阳中微子问题。那就是我们的观察结果与我们的任何模型都不匹配。最终,当我们意识到我们所知道的关于中微子的一些东西是错误的时,这个问题被解决了。我们认为中微子是无质量的粒子,以光速运动,并且从来不会改变味道。中微子可以有三种味道。电子,介子和Tau。我写论文的目的是寻找瘦素口味的缺陷所以我对这个话题非常熟悉。事实证明,中微子的质量确实非常小,而这一质量让它们能够改变味道。这足以改变我们对探测器应该探测到多少中微子的预测。

正如我上面所写的,质子-质子反应会产生中微子,而大多数中微子会直接穿过太阳。太阳中的其他聚变反应产生不同能量的中微子。中微子在地球上也很难被探测到,但很多地方都建造了非常大的中微子探测器,它们从1970年左右开始就被探测到了,当时雷·戴维斯(Ray Davis)领导的一个团队实现了首次探测到homeestake实验。此后不久,他就因此获得了诺贝尔物理学奖。

今天更先进的探测器所记录的每一种中微子的数量和能量,正符合理论的预期。而理论常常能使我们用心灵的眼睛看到事物的内在。在这种情况下,我们可以用另外两种方法来检查这种视觉。

在我看来,大多数有趣的科学是关于我们看不到的东西。在正常情况下,我们看不到电子,质子,介子等等。我们看不到地核,也看不到太阳的核心。所以只能通过外表的一些东西来进行推测。

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