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VOL:4期

熱力四射的太陽

氣候變遷冒險記邱淑慧

日頭炎炎,太陽總在夏天把我們曬得頭昏眼花,冬天又好喜歡它帶來的溫暖。每天東升西落的太陽是地球最重要的能量來源,一起來認識它吧!

炎熱的夏天,常常感覺頭上的太陽用盡全力在發威,曬得人頭昏眼花。有時候真希望它躲到雲裡面,讓我們可以涼快一點。但你有沒有想過,如果太陽真的不見了,會有什麼影響呢?
太陽是太陽系裡唯一會自己發光發熱的恆星,是太陽系主要的能量來源,沒有了太陽,地球就會是一顆無比冰冷的星球,你一定也知道,陽光、空氣、水是生命三要素,因此沒有了太陽,地球上也就很難有生命了。除了這些以外,太陽也造成地球上有白天黑夜和春夏秋冬的四季變化。
太陽有這麼多的重要性,你對它的認識有多少呢?

太陽的誕生
宇宙中,有許多由灰塵和氣體組成的星雲,在星雲裡面比較緻密的區域,灰塵和氣體會因為萬有引力而收縮聚集並且碰撞旋轉,慢慢變成漩渦一樣的扁平圓盤,大部分物質(絕大多數是氫原子)會逐漸旋轉到中間,在萬有引力造成的內聚壓力下擠在一起。氫原子核帶正電,彼此間具有庫倫斥力,本來是很難碰在一起的,但當聚集的物質非常非常多時,內聚的萬有引力也變得非常強大,超越了庫倫力的影響,造成氫原子核合併成氦原子核,並放出大量能量,這個過程稱為核融合。這種核反應比核電廠的核分裂反應劇烈很多很多,會產生巨大的能量,開始發光發熱,恆星於是誕生。
我們的太陽,就是在50億年前這樣的過程中誕生的。太陽形成之後,盤面上還剩餘一些物質,這些較小的碎屑碰撞、凝聚,有些就會形成地球等行星。但這些物質的量較少,不足以產生核融合反應,這就是為什麼地球、火星等行星不像太陽一樣會發光。

巨大的氣體球
太陽主要是由氫和氦構成,質量超過地球質量的33萬倍,整個太陽系的總質量有98%都在太陽的身上,但是它不像地球是固態的,而是一團巨大的高溫氣體。太陽到底有多大呢?其實在我們看見的太陽外圍,還有一大部分是我們平時看不見的。在日全食時,太陽遭到月球遮住,我們發現原來太陽外圍的氣體向外延伸的範圍可以達到好幾倍的太陽大小,和卡通影片裡面的太陽都有的光芒真有點像。這最外層的氣體稱為日冕,因為很稀薄,而太陽的中間部分又很明亮,所以平時不易看見日冕,只在日全食或是利用儀器把中間部分遮住才容易看到。
太陽距離我們大約1億5000萬公里(我們把這個距離稱為「天文單位」),是光走八分鐘的距離,所以我們看到的太陽其實是它八分鐘前的樣子。這個距離聽起來非常遠,但和其他恆星與地球的距離比較起來,算是非常非常靠近。
雖然太陽對我們來說是如此獨特,其實太陽在宇宙中一點也不特別,它只是宇宙中數十兆顆恆星中的其中一顆,就像夜晚時天上的星星一樣,只是因為太陽距離我們很近,所以看起來比其他星星大且明亮。

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2014年8.9月號 ]