1. 太阳应该有好几万吨重
太阳是一个巨大而炽热的气体星球。知道了日地距离,再从地球上测得太阳圆面的视角直径,从简单的三角关系就可以求出太阳的半径为69.6万千米,是地球半径的109倍。由此可以算出太阳的体积为地球的130万倍。
天文学家根据开普勒行星运动的第三定律,利用地球的质量和它环绕太阳运转的轨道半径及周期,还可以推算出太阳的质量为1.989×1030千克,这个质量是地球的33万倍。并且集中了太阳系99.86%的质量。但是,即使这样一个庞然大物,在茫茫宇宙之中,却也不过只是一颗质量中等的普通恒星而已。
由太阳的体积和质量,可以计算出太阳平均密度为1.409克/厘米3,约为地球平均密度的0.26倍。太阳表面的重力加速度等于273.9810米/秒2,约为地球表面重力加速度的28倍,如果一个人站在太阳表面,那么他的体重将会是在地球上的20倍。太阳表面的逃逸速度约617.7公里/秒,任何一个中性粒子的速度必须大于这个值,才能脱离太阳的吸引力而跑到宇宙空间中去。
2. 太阳系多少吨
太阳系是一个受太阳引力约束在一起的天体系统,包括太阳、行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星和行星际物质。
太阳系中最主要的成员是太阳。根据观测和计算,太阳占据了太阳系所有已知质量的99.86%。剩余的质量中,有99%的质量由太阳系的4颗大天体,即巨行星组成,而木星和土星又合占了其中的90%以上。太阳系中其余的天体(包括4颗类地行星、矮行星、卫星、小行星和彗星),总质量还不到太阳系的0.002%。
依此计算,太阳系的总质量为1.0014 倍太阳质量,或大约为1.0014 ×1.9891 × 10^30 千克,
就是大约1.9919 × 10^30 千克,或1.9919 × 10^27 吨。
3. 太阳的质量占整个太阳系的多少
太阳的质量占整个太阳系的99.8%。
在太阳系中,太阳占据了绝对的主导地位。因为太阳占据了整个太阳系99.8%的质量,剩下的所有气体巨行星、岩石行星、卫星、小行星、彗星等总共才占太阳系质量的0.2%。
太阳的直径是地球的109倍,其体积比地球的体积大130万倍,地球在太阳面前非常小。我们看到的太阳其实只是它表面的光球层,温度约为6000摄氏度,属比较“凉爽”部分。
演化
太阳是在大约45.7亿年前在一个坍缩的氢分子云内形成。太阳形成的时间以两种方法测量:太阳目前在主序带上的年龄,使用恒星演化和太初核合成的电脑模型确认,大约就是45.7亿年。这与放射性定年法得到的太阳最古老的物质是45.67亿年非常的吻合。
太阳在其主序的演化阶段已经到了中年期,在这个阶段的核聚变是在核心将氢聚变成氦。每秒中有超过400万吨的物质在太阳的核心转化成能量,产生中微子和太阳辐射。以这个速率,到目前为止,太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量,太阳在主序带上耗费的时间总共大约为100亿年。
4. 太阳每秒钟释放的能量相当于燃烧多少吨煤地球上的煤炭储量有这么多吗
看到这个问题,第一直觉告诉我地球上的煤炭储存的能量不可能比太阳每秒钟释放出的能量还多的。要知道地球上的煤炭和石油都是地球上的动植物通过太阳光的能量转化来的这种碳水化合物形成的。而太阳辐射的能量面向太阳系四面八方的,地球只获取了其中的一小部分而已。一起来验证一下是不是这样?
图示:地球上煤炭的形成
前面说过,地球上的煤炭是地球上的植物利用太阳的能量固定的碳水化合物形成的。难道地球上的植物经过几亿年的积累储存的能量还不如太阳一秒钟释放出的能量多吗?和地球比较起来,太阳实在是太大了,打个比方,若果是太阳是一个西瓜的话,地球只有一粒芝麻那么大小。太阳辐射的能量又是面向四面八方的,因此只有极小的一部分照射到地球上,大于只有22亿分之一。况且地球接收到的这22亿分之一的能量植物只利用了很小的一部分,能够成为煤炭保存下来的部分更加稀少。
因此即使地球上的植物积累了几亿年的太阳能量形成的煤炭,远远不及太阳一秒钟释放出的能量多。大家认为是这样吧?
5. 提供太阳系资料
太阳
太阳系的中心天体,离地球最近的恒星。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区、对流层和大气层。我们直接观测到的是太阳大气层,从内向外分为光球、色球和日冕3层。核反应区半径约是太阳半径的1/4,其间进行的氢核聚变提供了太阳经久不衰的巨大辐射的能源。在辐射区内,通过光子的多次吸收、再发射过程把核反应区发射的高能γ射线变成低能的可见光和其他形式向外传送到对流层。对流层里物质的对流、湍流(及湍流产生的噪声)和大尺度的环流把太阳内部的能量传输到太阳表面,并通过光球辐射出去。日面许多现象,如米粒、超米粒、黑子等都产生于对流层。而外层大气里的一些剧烈活动(耀斑、冲浪、日珥的变化等)及太阳风等的动力也来自对流层。
太阳是一个发光的等离子体球。它的年龄约50亿年,现正处于“中年阶段”。太阳离地球的平均距离为1.49598×108千米。太阳主要的参数是:半径为6.96×105千米,质量为1.989×1030千克;表面有效温度为5770K,中心温度约1.5×107K;平均密度1.409×103千克/米3,中心密度约1.6×105千克
太阳是太阳系的中心天体,是太阳系里唯一的一颗恒星,也是离地球最近的一颗恒星。太阳位于银河系的对称平面附近,距离银河系的中心约33000光年,在银道面以北约26光年,它一方面绕着银心以每秒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星附近方向运动。
太阳的直径为139.2万千米,是地球的109倍;太阳的体积为141亿亿立方千米,是地球的130万倍;太阳的质量约为2000亿亿亿吨,是地球的33万倍。它集中了太阳系99.865%的质量,是个绝对至高无上的“国王”。然而,在宇宙中,它还只是一颗质量中等的普通恒星。
太阳是一个炽热的气体星球,没有固体的星体或核心。太阳从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区和大气层。其能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳中心的密度和温度极高。太阳大气的主要成分是氢(质量约占71%)与氦(质量约占27%)。太阳的大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层。
太阳的内部结构
太阳的内部主要可以分为三层,核心区,辐射区和对流区.
太阳的能量来源于其核心部分。太阳的核心温度高达1500万摄氏度,压力相当于2500亿个大气压。核心区的气体被极度压缩至水密度的150倍。在这里发生着核聚变,每秒钟有七亿吨的氢被转化成氦。在这过程中,约有五百万吨的净能量被释放(大概相当于38600亿亿兆焦耳,3.86后面26个0)。聚变产生的能量通过对流和辐射过程向外传送。核心产生的能量需要通过几百万年才能到达表面。
辐射区包在核心区外面.
这一层的气体也处在高温高压状态下(但低于核心区),粒子间的频繁碰撞,使得在核心区产生的能量经过很久(几百万年)才能穿过这一层到达对流区.
辐射区的外面是对流区
能量在对流区的传递要比辐射区快的多.这一层中的大量气体以对流的方式向外输送能量.(有点像烧开水,被加热的部分向上升,冷却了的部分向下降.)对流产生的气泡一样的结构就是我们在太阳大气的光球层中看到的"米粒组织"。
太阳是自己发光发热的炽热的气体星球。它表面的温度约6000摄氏度,中心温度高达1500万摄氏度。太阳的半径约为696000公里,约是地球半径的109倍。它的质量为1.989×1027吨,约是地球的332000倍。太阳的平均密度为1.4克每立方厘米,约为地球密度的1/4。太阳与我们地球的平均距离约1.5亿公里。
太阳是银河系中的一颗普通恒星,位于银道面之北的猎户座旋臂上,距银心约2.3光年,它以每秒250公里的速度绕银心转动,公转一周约需2.5亿年。太阳也在自转,其周期在日面赤道带约25天;两极区约为35天。
通过对太阳光谱的分析,得知太阳的化学成分与地球几乎相同,只是比例有所差异。太阳上最丰富的元素是氢,其次是氦,还有碳、氮、氧和各种金属。
太阳的结构
太阳的结构从里向外主要分为:中心为热核反应区,核心之外是辐射层,辐射层外为对流层,对流层之外是太阳大气层。
从核物理学理论推知,太阳中心是热核反应区。太阳中心区占整个太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上。这表明太阳中心区的物质密度非常高。每立方厘米可达160克。太阳在自身强大重力吸引下,太阳中心区处于高密度、高温和高压状态。是太阳巨大能量的发祥地。
太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.86个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。
太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程。即从太阳0.86个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。太阳对流层外是太阳大气层。太阳大气层从里向外又可分光球、色球和日冕。我们看到耀眼的太阳,就是太阳大气层中光球发出的强烈的可见光。光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最低层或最里层,光球层的厚度约500公里,与约70万公里的太阳半径相比,好似人的皮肤和肌肉之比。我们说太阳表现的平均温度约6000摄氏度,指的就是这一层。光球之外便是色球。平时由于地球大气把强烈的光球可见散射开,色球便被淹没在蓝天之中。只有在日全食的时候才有机会直接饱览色球红艳的姿容。太阳色球是充满磁场的等离子体层,厚约2500公里。其温度从里向外增加,与光球顶衔接的部分约4500摄氏度,到外层达几万摄氏度。密度则随高度增加而减低。整个色球层的结构不均匀,由于磁场的不稳定性,太阳高层大气经常产生爆发活动,产生耀斑现象。
日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体,它的密度比色球层更低,而它的温度反比色球层高,可达上百万摄氏度。日全食时在日面周围看到放射状的非常明亮的银白色光芒即是日冕。
太阳的能量
地球上除原子能和火山、地震以外,太阳能是一切能量的总源泉。那么,整个地球接收的有多少呢?太阳发射出大的能量呢?科学家们设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器,在每平方厘米的面积上,每分钟接收的太阳总辐射能量为8.24焦。这个数值叫太阳常数。如果将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积,这就得到太阳在每分钟发出的总能量,这个能量约为每分钟2.273×1028焦。而地球上仅接收到这些能量的22亿分之一。太阳每年送给地球的能量相当于100亿亿度电的能量。太阳能取之不尽,用之不竭,又无污染,是最理想的能源。
太阳黑子
通过一般光学望远镜观测太阳,观测到的是光球层(太阳大气层的最里层)的活动。在光球上经常可以看到许多黑色斑点,叫太阳黑子。太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等,每日都不一样。太阳黑子是光球层物质剧烈运动形成的局部强磁场区域,是光球层活动的重要标志。长期观测太阳黑子就会发现,有的年份黑子多,有的年份黑子少,有时甚至几天,几十天日面上都没有黑子。天文学家们早已注意到,太阳黑子从最多(或最少)的年份到下一次最多(或最少)的年份,大约相隔11年。也就是说,太阳黑子有平均11的活动周期,这也是整个太阳的活动周期。天文学家把太阳黑了最多的年份称为“太阳活动峰年”,把太阳黑子最少的年份称为“太阳活动宁静年”。
太阳耀斑
太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢。特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度变强。
别看它只是一个亮点,一旦出现,简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸;而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放10~25焦耳的巨大能量,
除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强;耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X射线和伽玛射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。
耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。
此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此,人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增,正在努力揭开耀斑迷宫的奥秘。
传说,第二次世界大战时,有一天,德国前线战事吃紧,后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台,传达命令。突然,耳机里的声音没有了。他检查机器,电台完整无损;拨动旋钮,改变频率,仍然无济于事。结果,前线推动联系,像群龙无首似的陷入一片混乱,战役以失败而告终。布鲁克因此受到军事法庭判处死刑。他仰天呼喊“冤枉!冤枉!” 后来查清,这次无线电中断,“罪魁祸首”是耀斑。布鲁克的死,实在冤枉。他的死,在于人们当时对耀斑还不了解。
光斑(谱斑)
太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。用天文望远镜对它观测时,常常可以发现:在光球层的表面有的明亮有的深暗。这种明暗斑点是由于这里的温度高低不同而形成的,比较深暗的斑点叫做“太阳黑子”,比较明亮的斑点叫做“光斑”。光斑常在太阳表面的边缘“表演”,却很少在太阳表面的中心区露面。因为太阳表面中心区的辐射属于光球层的较深气层,而边缘的光主要来源光球层较高部位,所以,光斑比太阳表面高些,可以算得上是光球层上的“高原”。
光斑也是太阳上一种强烈风暴,天文学家把它戏称为“高原风暴”。不过,与乌云翻滚,大雨滂沱,狂风卷地百草折的地面风暴相比,“高原风暴”的性格要温和得多。光斑的亮度只比宁静光球层略强一些,一般只大10%;温度比宁静光球层高300℃。许多光斑与太阳黑子还结下不解之缘,常常环绕在太阳黑子周围“表演”。少部分光斑与太阳黑子无关,活跃在70°高纬区域,面积比较小,光斑平均寿命约为15天,较大的光斑寿命可达三个月。
光斑不仅出现在光球层上,色球层上也有它活动的场所。当它在色球层上“表演”时,活动的位置与在光球层上露面时大致吻合。不过,出现在色球层上的不叫“光斑”,而叫“谱斑”。实际上,光斑与谱斑是同一个整体,只是因为它们的“住所”高度不同而已,这就好比是一幢楼房,光斑住在楼下,谱斑住在楼上。
米粒组织
米粒组织是太阳光球层上的一种日面结构。呈多角形小颗粒形状,得用天文望远镜才能观测到。米粒组织的温度比米粒间区域的温度约高300℃,因此,显得比较明亮易见。虽说它们是小颗粒,实际的直径也有1000公里--2000公里。
明亮的米粒组织很可能是从对流层上升到光球的热气团,不随时间变化且均匀分布,且呈现激烈的起伏运动。米粒组织上升到一定的高度时,很快就会变冷,并马上沿着上升热气流之间的空隙处下降;寿命也非常短暂,来去匆匆,从产生到消失,几乎比地球大气层中的云消烟散还要快,平均寿命只有几分钟,此外,近年来发现的超米粒组织,其尺度达3万公里左右,寿命约为20小时。
有趣的是,在老的米粒组织消逝的同时,新的米粒组织又在原来位置上很快地出现,这种连续现象就像我们日常所见到的沸腾米粥上不断地上下翻腾的热气泡。
太阳活动--日珥
日珥是突出在日面边缘外面的一种太阳活动现象。日珥出现时,大气层的色球酷似燃烧着的草原,玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾,形状千资百态,有的如浮云,有的似拱桥,有的像喷泉,有的酷似团团草丛,有的美如节日礼花,而整体看来它们的形状恰似贴附在太阳边缘的耳环,由此得名为“日珥”。
日珥的上升高度约几万公里,大的日珥可高于日面几十万公里,一般长约20万公里,个别的可达150万公里。日珥的亮度要比太阳光球层暗弱得多,所以平时不能用肉眼观测到它,只有在日全食时才能直接看到。
日珥是非常奇特的太阳活动现象,其温度在5000~8000K之间,大多数日珥物质升到一定高度后,慢慢地降落到日面上,但也有一些日珥物质漂浮在温度高达200万K的日冕低层,即不附落,也不瓦解,就像炉火熊熊的炼钢炉内居然有一块不化的冰一样奇怪,而且,日珥物质的密度比日冕高出1000~10000倍,两者居然能共存几个月,实在令人费解。
冲浪
冲浪又称“日浪”。太阳光球层物质的一种抛射现象。通常发生在太阳黑子上空,具有很强的重复出现的本领,当一次冲浪沿上升的路径下落后,又会触发新的冲浪腾空而起,如此重复不断,但其规模和高度则一次比一次小,直至消失。
位于日面边缘的冲浪表现为一个小而明亮的小丘,顶部以尖钉形状向外急速增长。上升的高度各不相等,小冲浪只有区区几百公里,大冲浪则可达5000公里,最大的竟达1~2万公里。抛射的最大速度每秒可达100~200公里,要比最快的侦察机快100多倍。当它们到达最高点后,受太阳引力的影响,便开始下降,直至返回到太阳表面。人们从高分辩率的观测资料中发现,冲浪是由非常小的一束纤维组成,每条纤维间相距很小,作为整体一起发亮,一起运动。
针状物
在色球上更普遍存在的是无数针状的称为“针状物”的高温等离子体的小日珥,观察日轮边缘,可看到许多细小而明亮的“火舌”,宛如在日面上簇簇燃烧着的草丛。针状物宽度约800公里,高度4400~9800公里,平均寿命约5分钟。
在色球层中部,针状物数目约25万个;在离日面3000公里处,则减少到9.3万个;在离日面1.5万公里只剩下约200来个。针状物以约25公里每秒的速度从色球层喷出,有的匀速上升,有的跳跃上升,升到一定高度,受太阳引力影响,开始下降。
20世纪70年代中期,美国发射的“天空实验室”发现超针状物现象,宽度1.8万公里,高度4.3万公里,都比普通针状物大10来倍。超针状物能上升到3.5万公里的高度,窜到日冕区游荡一阵后,再落回色球层,存在时间长达40分钟
6. 太阳有多重
太阳重约2000亿亿亿吨。太阳(Sun)是太阳系的中心天体,占有太阳系总体质量的99.86%。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳公转,而太阳则围绕着银河系的中心公转。
太阳的重量相当于33万个地球的重量,300多年前,牛顿发现了万有引力定律,并证明了宇宙中的任何物体都会互相牵引。牛顿还运用数学公式,推算出地球和太阳之间的引力,然后再根据这个答案套入另外的公式,就可推算出太阳的重量。
太阳
太阳(Sun)是太阳系的中心天体,占有太阳系总体质量的99.86%。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等,都围绕着太阳公转,而太阳则围绕着银河系的中心公转。
太阳是位于太阳系中心的恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳直径大约是1392000(1.392×10⁶)千米,相当于地球直径的109倍;体积大约是地球的130万倍;其质量大约是2×10³⁰千克(地球的330000倍)。
从化学组成来看,现在太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%,采用核聚变的方式向太空释放光和热。
7. 太阳系的基本资料
太阳系简介
(Solar System)就是我们现在所在的恒星系统。由太阳、八颗行星(原先有九大行星,因为冥王星被剔除为矮行星)、66颗卫星(原有67颗,冥王星的卫星被剔除)以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。行星由太阳起往外的顺序是:水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)。离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(>3.0克/立方厘米),体积小,自转慢,卫星少,内部成分主要为硅酸盐(silicate),具有固体外壳。离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星称为类木行星(jovian planets)。它们都有很厚的大气圈,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。在火星与木星之间有1000000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。
这些行星都以太阳为中心以椭圆轨道公转,虽然除了水星的十分接近于圆,行星轨道中或多或少在同一平面内(称为黄道面并以地球公转轨道面为基准)。黄道面与太阳赤道仅有7度的倾斜。冥王星的轨道大都脱离了黄道面,倾斜度达17度。上面的图表从一个特定的高于黄道面的透视角显示了各轨道的相对大小及关系(非圆的现象显而易见)。它们绕轨道运动的方向一致(从太阳北极上看是逆时针方向),因此,科学家们把冥王星排除在九大行星之外。除金星和天王星外自转方向也如此。
8. 太阳的质量究竟有多大呢
我们已知月球与地球间的距离是38.5万公里,同时已知地球与太阳间距离为1500万公里。由此,我们可以求出太阳的质量比地球大多少,从而最终求出太阳的质量为地球质量的33万倍。现在已经很清楚了,太阳非但不是什么非实体的东西,而且是一个巨大的球体,其质量约为太阳系中最大的行星——木星的1038倍,实际上,太阳系99.9%的质量都集中于太阳本身。
经科学家计算,太阳的质量正在以大约每平方英寸每百年1/20盎司的速度减少。这样的质量损耗似乎很小,但是我们用太阳表面积的平方英寸的总数乘它,进一步算出太阳质量损耗的速度是每秒超过400万吨,或是每分钟大约2.5亿吨,每天损耗的质量是3600亿吨。这样,太阳在昨天的此时肯定比现在重3600亿吨,而在明天的此时将比现在轻3600亿吨。一天3600亿吨,一年则是3600亿吨乘以365。我们可以用这种方法推测过去、探索遥远的未来。但沙子并非总是以相同的速度流过沙漏。太阳失去质量的速度,今天与明天,甚至1个世纪或100万年内不会有明显的变化。假如太阳继续以现在的速度辐射,一个简单的除法计算说明它将继续存在约15万亿年。到那时,太阳最后1盎司的质量也将会消失。这使我们形成了一个清晰的概念:太阳真是太重了,它还能继续以650倍于尼亚加拉大瀑布水流量的速度将其物质释放到太空达15万亿年之久,直到枯竭!
然而,显然我们不能用这种简单轻松的方法进行计算。认为太阳最后一吨物质释放能量的速度与目前这个重达2乘以1028吨的巨大的物质释放能量的速度相同,那是荒唐的。1924年,以爱丁顿发表的论文而告终的一系列的调查,用一种普通的方法揭示了恒星的光度主要取决于其质量。但这个条件既不十分精确,也不普遍。当我们得知一颗恒星的质量时,我们就可以比较准确地说出其光度,这大概有很大的或然性,要局限在某一相当窄的范围内。例如,发现了大多数与太阳质量几乎相同的恒星的光度也几乎与太阳相同。总的说来,正如人们所料,小星比巨星辐射的能量少,而且——这不能预知——它们辐射能量的差异远比质量的差异大得多。我们已经提到的规律对于太阳周围的一些恒星来说是正确的,尽管在另种意义上说,对于恒星整体来讲——巨星每吨的发光强度最大。例如,质量只是太阳一半的一颗普通恒星释放出的能量不能是太阳释放的能量的一半,而大概是1/8左右。按这种说法,太阳的寿命就要延长。所有恒星的寿命也的确如此,而且延长的时间几乎是无限的。恒星老年时能量的释放似乎才会逐渐节俭。只要它们有足够多的质量,它们就过度地挥霍,但当它们逐渐损耗光时,它们就会减少挥霍量。当沙漏中的沙子所剩无几时,它们也会放慢流速。
同样,质量是太阳2倍的普通恒星释放出的能量,也不仅仅是太阳所释放出的能量的2倍,它释放出的能量大约是太阳的8倍。在推测太阳的年龄时,我们必须记住这一点,能量的损耗把太阳过去的生命缩短了,而把它未来的生命延长了。观察告诉我们任何已知质量的恒星在辐射中损耗其能量的速度。同时,假定太阳在自己过去相应阶段中表现得像个典型的普通恒星,据此我们可以画一个表格来显示其一生中质量逐渐变化的情况。请看以下数据:20亿年前,太阳的质量是现在的1.00013倍
1万亿年前,太阳的质量是现在的1.07倍
2万亿年前,太阳的质量是现在的1.16倍
5.7万亿年前,太阳的质量是现在的2倍
7.1万亿年前,太阳的质量是现在的4倍
7.4万亿年前,太阳的质量是现在的8倍
7.5万亿年前,太阳的质量是现在的20倍
7.6万亿年前,太阳的质量是现在的100倍太阳以每秒钟2.5亿吨的速度,或类似速度减少质量已经很长时间了,而且这种质量减少的现象仍将维持若干年。地球之所以与太阳之间保持现有的这个距离,是因为依太阳现有的质量,与地球、太阳间距离正好适合。如果太阳的质量瞬间减半,则它对地球的引力也会减小一半,那么地球与太阳间的距离必定会扩大。(注:尽管细节并不十分重要,但有必要让读者了解地球绕太阳旋转的轨道是椭圆而不是正圆,当时地球——太阳间的平均距离也比现在大。)
当然,太阳的质量不可能瞬间减半。不过,在刚刚逝去的4分钟里,已有10亿吨的质量从太阳身上散失出去,这意味着它对地球的引力遭到削弱,也意味着地球的公转轨道扩大。此时的轨道半径已经超过4分钟前地球公转轨道的半径了。以上结论可以通过数据的记录精确地显示出来。它表明地球绕太阳公转的转道并非一个完美的圆圈,甚至也不是一个离心率较小的椭圆,而是一种旋涡状的曲线,状如散开的钟表发条。地球每年都向漆黑寒冷的外层空间深入一步。根据精确的估算,地球与太阳之间距离的增加速度已经达到平均每个世纪1米。这种距离增加的后果与银河系中恒星质量减少造成的结果完全一致。惟一的不同是,银河系中有成千上万个星体在膨胀,而在地—日体系中,只有太阳、地球这两个星体。
9. 除了地球,太阳系中哪颗行星拥有最宝贵的矿物/资源可以开采
地球是一个特例。由于与火星大小的物体发生碰撞,地球拥有比平常更多的重元素。地球也是岩石行星中质量最大的。木星的引力很可能让狮子们分享了周围的好东西。
地球的火山活动也很活跃,除了极薄的地壳外几乎完全融化。因此,有价值的重元素不断被带到地表或接近地表。丰富的液态水会侵蚀覆盖层使开采变得容易。
其他星球到底有什么矿物质还是个谜。当然,这些气态巨行星已经出局了。金星,很自然地,也出局了。水星和冥王星都是位于极端地区的微型行星,也不太可能。
但是有一些金属小行星离地球很近,最有希望的是(6178)1986 DA。主要是铁(约1000亿吨),但也含有大约10亿吨金、铂、铱和其他贵金属和稀土。
当我们准备开始在太空采矿时,近地金属小行星是最明智的开始。
10. 地球周围真的有10亿吨资源吗
宇宙很大,地球在宇宙中宛如一粒 尘土。所以说地球周围肯定有10亿吨资源,有可能还不止10亿吨。不过想要从太空中取来资源,可不是件容易的事,需要人类发达的科技才行。
目前,人类航天器仍然很薄弱,在能源方面仅取得了重大突破。该航天器无需火箭助推器即可轻松进入太空,因此有可能开采小行星。开采小行星并将其拖到地球上进行开采是不现实的。这不仅有风险,而且成本很高。正确的采矿模型在太空中。较大的小行星可以直接降落,然后在小行星上进行开采,最后将成品通过航天器运回地球。所以大家不用担心资源的问题,但也不要浪费资源。