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太阳的秘密(上篇):怒火长烧的大火球 2007/12/06
●报道:陈绛雪
希腊神话中,万神之王宙斯之子阿波罗,是主掌光明的太阳神,为天地万物提供生命的能量;在中国神话里 ,太阳是一种叫做金乌的三腿鸟;还有古代英雄后羿射下九个太阳解救苍生的传说;中华民族的先民,则将祖先炎帝尊为太阳神。 科学时代的人类研究,太阳是银河系上千亿颗恒星中的一颗,是太阳系中最大的星体,距离地球最近的恒星,也是既令人生畏又受人崇敬的星球。 太阳,是人类有知之年烧不尽的一粒宇宙火球,充满着无尽的神秘,但没有人知道,它究竟有多少秘密。
对于天文学家来说,太阳是唯一能观测到表面细节的恒星。通过对太阳的研究,人类可以推断宇宙中其他恒星的特性,实际上,人类对恒星的了解,大部分都来自于对太阳的研究。
早期的天文学家始终研究不出何以太阳能燃烧出那么强大的能量,甚至持续燃烧数十亿年之久而仍无逐渐冷却的迹象。
19世纪初叶,科学家假设太阳就像地球上的燃料一样,拥有一个燃烧器作为源头,比如煤炭,慢慢地、持续地燃烧,不过,这样的假设,存在许多疑点和矛盾。
美国研究员Craig Deforest指出:“首先在我面前生起一堆火,若要火持续燃烧,则我必须不停的添加木材,否则火可能只能持续一个小时或稍久一些。即使我拥有好像太阳那么大的木材,也只能烧个5千至6千年左右而已,虽然很久,但还没有久到足以维系地球的生物生命。”
持续燃烧30亿年
“即使集合地球上所有的煤炭、石油、天然气及木材,也只不过是太阳几天的燃烧量而已。”
20世纪初,科学家从炭合物鉴定地球上的石头和化石年龄的同时,证实太阳的存在及持续燃烧的高热,能长久维系生命的能量,不过不只是千年,而是30亿年之久!Craig Deforest说:“若要生起燃烧30亿年之久的火,那需要至少9千216立方尺的木材,换句话说,若以地球上的人口分配,则每人可分到153万6千立方尺的木材!”天,头痛的复杂数字!
1920年代,科学家发现了原子的存在,同样拥有正面吸力的原子以极速前进,互相撞击产生高温,进而溶解成高温液晶状态的物体,也因为热度太高,所以原本处于固体状态的物质,燃烧成液晶物质,有关的研究,初步解开太阳成形过程的疑惑。匪夷所思的是,撞击爆炸及溶解成一个大火球的结果,是太阳居然还能保持密实的结构。
致命辐射使生物无法近身
真要追溯太阳的生命起源,必须回到110亿年前的宇宙。当时,宇宙中还没有地球的存在,也没有所谓的太阳系和九大行星,只有一堆小小的物体,慢慢组成了一颗大大的球状物,当它成形时,全身散发火红的热能及致命的辐射,令生物根本无法近身,否则只有一个结果——灰飞烟灭。
最初的宇宙群星之间,弥漫着气体和尘埃或两者的混合物质,科学家相信,其中一种低温、不发光的星级尘云,是形成恒星的基本物质。这些黑暗的星际尘云温度很低,天文学家发现,若没有突如其来的外力,这些尘云将长久飘着,若邻近产生新星爆炸所引发的震动通过尘云时,就会出现压缩的情况,增加尘云的密度至可靠本身的重力持续收缩,也就是所谓的“重力溃缩”过程。
完美的核子大熔炉
大约在50亿年前,一个称为“原始太阳星云”的星际尘云开始重力溃缩,体积越缩越小,核心的温度也越来越高,密度随之增加。当体积缩小百万倍后,即成为一颗原始恒星,核心区域温度也升高而趋近摄氏1千万度左右,这时就会触发氢弹爆炸的融合反应,一颗叫“太阳”的恒星就此诞生。
另一名研究员Holly Gilbert指出,50亿年前的太阳并不稳定,体积缩胀不定,亮度变化也不很规则,直到缩胀程度慢慢缩小,热膨胀力和收缩力达到平衡时,太阳就变成一颗黄色的恒星,开始进入稳定期,稳定地发光发热,其光热可持续100亿年之久,而地球上的生物,在太阳形成10亿年后才出现生命,40亿后,才发展出高智能的生物。
Neil Tyson形容,太阳的核心是一个完美的核子大熔炉,也是太阳系中最热的区域中心,溶解度高达摄氏2千700万度!按照一般的原理推断,太阳的组织结构如此密实,理应是实心的固体,但事实不然,就因为它太热了,所以长期维持在液体状态。
她以桌球的撞击原理加以解释,不论掌握球棍者如何使力,都无法使出足以造成圆球与其他圆球溶解的力道,但太阳的核心却承受着极强大的外来压力及高度的密实度,使得两种物质在互相撞击后,爆炸粉碎进而溶解,这些物质就是氧原子,因巨大的压力使然而猛烈冲撞,形成氦原子,每杪有6亿吨的氧溶解成5亿9千500万吨氦。
“至今研究结果证实,太阳的能量源自核子溶解,这也是太阳持续燃烧及提供生命能量的唯一原因。”
提供生命能量的火云邪神
对于人类来说,太阳是宇宙中最重要的天体,万物皆靠太阳而生存。没有太阳,地球上就不会有姿态万千的生命现象,作为智能生物的人类当然也不可能诞生,太阳带来光明和温暖,日夜和季节的轮回,左右气候冷暖的变化,提供各式各样的能源。
老祖先早在千年以前就了解到,水能载舟,亦能覆舟,相对于炙热的太阳,也是同样的原理,表面温度高达3,800,000,000,000,000,000,000兆瓦特(mw)的太阳,既是生命的能量,也是致命的“火云邪神”,其组织微子无时无刻不在爆发,那个路过的星体不小心被击中,那就只能说声永别了。
距离地球很近
科学家经过几个世纪的研究所得,太阳实际上只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的宇宙里,其亮度、大小和物质密度,皆属中等而已,只是因为距离地球很近,所以看似天空中最大最亮的天体,其他更大更远的,则只是一个闪烁的小点。
被赋予牛郎织女这等浪漫神话色彩的银河系内,太阳只是很普通的一员,位于银河系的对称平面附近,距离银河系中心约2万6千光年,在银河道面以北约26光年,一方面绕着银河以每秒250公里的速度旋转,另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度,朝着织女行星附近方向运动。
太阳的光照射到地球上的光速为8分钟,也就是说,当人类在地球上看见太阳发出的光时,其实那是8分钟之前的事。若要以地球计算太阳的体积,一个太阳相等于100万个地球,一年365天之中的186年,地球北极是阳光照射不到的黑暗角落。
逢星期日播出《宇宙系列》
大马第一位宇航员成功回返后,astro打铁趁热,从11月18日起推出与新加坡A&E电视网络(AETN)联手呈献13集的宇宙系列节目,每逢星期天晚上7时通过555历史频道播出,为公众带来更多有关宇宙的知识与科学家的最新研究。
内容涵盖范围从宇宙的诞生到太阳系列的形成,以及其他更多神秘的星体,直至最后一集的《寻找ET》,让观众深思更多有待探索的宇宙奥秘。 |
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