人类赖以生存的恒星，熊熊燃烧的火球，有何奥秘？

太阳里有什么？一场由内而外的星球之旅

简介：地球接受太阳的照耀已数十亿年，你知道太阳的秘密吗？本文简单介绍了太阳的内部组成。

1.1 太阳里是什么？

图源：Space

太阳影响、塑造我们的日常生活已百万年之久——我们离不开太阳，但这不意味着我们了解它所有的秘密。这些谜团比我们想象得有更深远的影响，因为太阳是我们周围的恒星当中最易于研究的。经过数十年辛勤的科学研究，我们至少知道了太阳里是什么样的，即使我们不能完全理解它是怎么运作的。在这里，我们要介绍我们生命中每年都要围着转一圈的气体组成的发光的球里包含的东西。

1.2 核反应区

图源：Space

太阳深处是它的核反应区，这是为恒星提供能量的核聚变发生的地方。这意味着没有合适的形容词来描述核反应区有多热、密度有多大。核的温度超过了2700万华氏度（1500万摄氏度），内部的物质被挤压在一起，密度比铅的十倍还要大。

1.3 辐射区

图源：Space

光子离开核反应区后，就向外移动，开始了漫长的旅程。根据美国国家航空航天局，每个光子从核反应区到达辐射区的外界边缘，都需要10万年的时间，这是因为它们总是上下弹跳，而不是沿直线运动。

1.4 对流层

图源：Space

对流层的起点是物质密度减少的地方。在这里，从太阳深处开始的热传递继续进行着。根据美国国家航空航天局，光子在这个区域加速，热等离子体的大气泡迅速上升穿过对流区。

1.5 光球层

图源：Space

光球层是太阳可见层的最外层，人们常会认为它是太阳的表层。太阳黑子在这里形成，最终到达地球的可见光也从这里出发。光球层的温度相对温和，大约在一万华氏度（5500摄氏度）。

1.6 色球层

图源：Space

人们通常非常难看到色球层，因为它只是在太阳周围留下一层微红的光晕。但科学家们认为，这个不起眼的圈层可能是将热能从太阳内部传导到炽热的外层大气的关键。

1.7 日冕层

图源：Space

日冕层是太阳的最外层，它非常稀薄，只能在日全食时被看到，因为这时候月亮遮住了光球层的光芒。日冕可被观测到的时机太少，使得对日冕层的研究非常困难——但今年晚些时候，美国国家航空航天局将向太阳发射探测器，试图解开它挥之不去的谜团。

1.8 太阳风

图源：NASA

严格意义上来说，太阳风并不是太阳结构的一部分，但这些不断从太阳流出的高带电粒子流是太阳影响其他星球的主要方式之一。在地球上，大气层很大程度上保护我们不受太阳风影响，但是它对卫星和太空旅行还是有巨大的危害。太阳风也定义了我们的太阳系，太阳风所能到达的地方都属于太阳系。

相关知识

太阳（又称日），是太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子与磁场交织着的一个理想球体[13][14]。它的直径大约是1,392,000（1.392×106）公里，相当于地球直径的109.3倍；质量大约是2×1030千克（地球的333,000倍），约占太阳系总质量的99.86%[15]。从化学组成来看，太阳质量的大约四分之三是氢（~73%），剩下的几乎都是氦（~25%），包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%[16]。

太阳的恒星光谱分类为G型主序星（G2V）。虽然它以肉眼来看是白色的，但因为在可见光的频谱中以黄绿色的部分最为强烈，从地球表面观看时，大气层的散射使天空成为蓝色，所以它呈现黄色，因而非正式地归类为“黄矮星”[17][18]。光谱分类标示中的G2表示其表面温度大约是5778K（5505°C），V则表示太阳像其他大多数的恒星一样，是一颗主序星，它的能量来自于氢巨變成氦的核聚变反应，其核心每秒钟能聚变6.2亿吨的氢。

太阳一度被天文学家认为是一颗微小平凡的恒星，但因为银河系内大部分的恒星都是红矮星，现在认为太阳比85%的恒星都要明亮[19][20]。太阳的绝对星等是 +4.83，但是由于其非常靠近地球，因此从地球上看来，它是天空中最亮的天体，视星等达到 26.74[21][22]。太阳高温的日冕持续的向太空中拓展，创造的太阳风延伸到100天文单位远的日球层顶。这个太阳风形成的“气泡”称为太阳圈，是太阳系中最大的连续结构[23][24]。

BY: Meghan Bartels

FY: Ludwig_XU

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选文：天文志愿文章组-多瑞果

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参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自：3.原文来自：https://www.space.com/41439-inside-the-sun-layers.html

本文由天文志愿文章组- Ludwig_XU翻译自文章作者Meghan Bartels的作品，如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除。

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浩瀚宇宙无限宽广穹苍之美尽收眼底

浩瀚宇宙，吾将上下求索，而人类又将如何探寻地外文明？

诺大的宇宙，地外文明驱使着人类的不懈探索，人类在这方面做出了哪些努力？

有这样一群人，他们没有头戴浣熊皮帽子，他们没有腰佩博伊刀，但他们像早期的拓荒者一般，凭借坚定的信念，凭借无限的热爱，毅然在荒野中跋涉前行，在“地球的边境”瞭望，在漫无边际的漆黑荒凉的宇宙中不懈探索。

航天工业的成就、计划以及人们对宇宙的憧憬每年都会在国际宇航大会（IAC）上展出。大会持续一周，数以千计的火箭工程师、各国国家航天局代表、卫星制造商蜂拥而至，来参加一系列全体成员会议以及令人兴奋的航天展览。与早期开拓美国西部的边境英雄不同，他们不佩戴软呢帽和博伊刀，取而代之的是西装革履。事实上，今天的太空探索者与过去的边境拓荒者除了服装差异之外，没有太大区别——尽管都面临着无数艰难险阻，但他们为那些亟待探索的未知世界而深深着迷。

1971年以来，搜寻地外文明计划（SETI）就纳入了国际宇航大会，成为大会不可或缺的一部分, 人们通常会用一整天的时间展示有关地外文明搜寻的最新数据、技术及其社会意义。今年的大会是在温哥华召开的。这座加拿大的城市是一座国际化大都市，以十八世纪最有成就的探险家之一英国海军上校乔治·温哥华的名字命名。这座城市三面环山、一面背靠太平洋，犹如一颗闪闪发光的宝石镶嵌在山光水色之中。

搜寻地外文明计划的研究范围非常广泛，从最新的望远镜工程到地外文明发出的信号中可能使用的语言，等等。这篇报告材料字数非常多，可能非常考验读者的耐心，因此我精选了下面几项内容：

加利福尼亚大学尝试继续扩大他们的搜寻地外文明计划。研究生亚伦·帕森斯（Aaron Parsons）展示了加州大学伯克利分校的光学SETI项目。与其他光学项目一样，该项目也在寻找恒星瞬间发出的纳秒级闪光（十亿分之一秒或更少）。该项目运用架设在旧金山以东几十英里山上的30英寸洛伊施纳（Leuschner）望远镜，到目前为止已经搜寻了7500个恒星系统和132个星系。

除了光学项目之外，伯克利团队开创性地提出要尝试寻找无线电脉冲。这个被称为天文脉冲（Astropulse）的项目将用超强的计算能力来验证“无线电波在无边无际的星际空间中传播时，其强度会随着传播距离的增加而变得非常微弱”。

伯克利团队最主要的项目是“搜寻来自近地外智慧生命群落的无线电波计划V”（SERENDIP V）。该项目使用大型阿雷西博（Arecibo）射电望远镜收集宇宙信号，并为SETI@home服务器提供数据支持。阿雷西博射电望远镜的信号接收器拥有近10亿个波段，总共涵盖300兆赫的无线电拨号，比有线电视的信号接收器强大将近50倍。

伯克利团队将SERENDIP项目接收到的百分之一的数据分配给SETI@home网络服务器。项目期间，有超过五千万志愿者参与SETI个人项目，并在在电脑上安装SETI@home屏幕保护程序。通过这个程序，参与者的电脑可以在后台利用多余的运算空间处理数据，每天都有2000多台电脑参与数据处理。这些电脑的计算能力总和相当于一台运算速度高达每秒65万亿次的超级计算机，比（2004年）世界上最先进的超级计算机运算速度还要快。

SETI研究所的戴夫·德波尔（Dave DeBoer）介绍了艾伦望远镜阵列（Allen Telescope Array）的最新情况。该阵列目前正在加州北部建设，在接下来的几个月内，ATA的碟形天线数量将增长到32个，这些天线足以启动一些正式的观测项目。除了一系列重要的天文学研究之外，ATA-32还将开始其SETI任务——扫描银河系的中心平面。显然，银河系的中心是恒星表观密度最高的地方，恒星越多发现地外文明的概率越大，观测项目从这里开始是理所当然的。

得益于专门的光束发射硬件和软件，ATA-32将能够同时观察天空中的16个区域。换句话说，与过去的SETI实验项目不同，这台望远镜将能够同时检查许多天体目标。ATA最终将建成一个由数百个天线组成的庞大阵列，至少比之前SETI实验项目的探测速度快两个数量级。这个规模空前的项目足以登上新闻头版。

与上述方法不同，另一种寻找地外文明的方法是寻找建筑物。几十年来，SETI领域有一种流行的假说。物理学家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）最先提出这个假说，他认为一个真正先进的文明可能会在其母星周围建设一个巨大的太阳能电池阵列，为该文明的发展提供可靠的能源保障。这样一个完全包围恒星的太阳能电池阵列被称为戴森球体（Dyson sphere）。

这种假说的理论依据是：没有任何能量转换器可以达到百分百的转换率，包括太阳能电池。也就是说，太阳能电池工作时一定有部分能量转化为热能的形式，这样戴森球体就会升温，向太空释放红外（热）辐射。如果你发现一颗发出比正常情况更多红外线的恒星，那么你可能就能确认这个文明的大致生存范围。

芝加哥费米实验室的理查德·卡里根（Richard Carrigan）为了寻找这样的恒星一直在查阅几年前由IRAS红外卫星收集的数据，但他始终没有找到理想的恒星。“路漫漫兮其修远兮”，然而人们寻找地外文明的热情丝毫没有降温，还有许多像卡里根一样的人孜孜不倦地在星海里探索。希望在不久的将来人们依靠更先进的红外望远镜可以找到这样的恒星。

国际宇航大会的SETI会议一如既往的引人入胜。但这并不奇怪，毕竟这3000万万亿立方光年的宇宙空间可能不仅仅只是一片荒芜，也可能存在像我们人类一样的智慧文明，这多么令人振奋啊！