假如太阳立刻消失,地球能撑几秒?地球没让人失望
寒冷的冬天来了,凉飕飕的寒风吹在脸上,有点像刀刮得疼,如果你骑个电动车在寒风中,我想,你一定十分怀念夏天的热浪。
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其实,地球之所以有一年四季之分,主要是因为地球围绕太阳公转,公转影响了地球表面,不同区域获得能量的强度大小和时间长短。太阳是地球表面热量的来源,而且太阳仅分给了地球总能量的22亿分之一,相当于100亿亿度电的能量,那么太阳能量怎么产生的?
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关于太阳地球人眼中的太阳表面十分平静,每天周而复始的,为人类提供热量和光照,而实际上,太阳内部的狂热超过了你的想象。其实,太阳和地球一样,也是分层的,由内及外,分别为核心区、辐射区、对流区、光球区、色球区、日冕区,其中光球区以内,统称为太阳内部,以外称为太阳大气。
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核心区是太阳最重要的区域,太阳的光和热都是来自于核心区的核聚变反应,内部燃料氢通过氢原子核(质子)的核聚变反应生成氦-4氦,并释放大量能量。
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核心区每秒钟有6亿吨氢发生核聚变反应,从而让太阳核心区温度高达1500万摄氏度,不过,我们也不要担心太阳会把燃料燃烧完,科学推测,根据目前太阳大小和成分预估,太阳至少还有50亿年的寿命。
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太阳内部的核心区、辐射区、对流区,人类通过肉眼是看不到的,人类能够看到的是太阳的光球层,事实上,我们看到的太阳,是太阳对流层上面的大气,那是一层不透明的气体“薄层”,不过,这里的“薄”是相对于太阳大小来说,其厚度是超过500千米的。而且,光球层的温度比核心区低太多,只有5500摄氏度,而且这是平均温度,还有一个温度更低的地方,只有4200摄氏度,也就是人类常说的太阳黑子。
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人类眼中的太阳,是一个白色或黄白色的球体,实际上,太阳是一个“蓝绿色”恒星,因为太阳光的峰值波长为500纳米,正好介于光谱中的绿色和蓝色中间区域颜色,所以我们看到的是黄色或者黄白色。
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太阳那么热,为什么太空是冰冷的?既然太阳能够释放这么多能量,地球仅分享了太阳能量的22亿分之一,就如此暖和,为什么太空中温度,却低达零下270摄氏度,太阳的热和太空冷怎么会形成如此大的反差?前面已经介绍了,太阳温度很高,表面温度达到5500摄氏度,而且太阳能量也释放出来了,为什么太空温度仍然很低。
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解释这个原因之前,先了解下温度,初中物理课本告诉我们温度的定义,宏观上,温度是表征物体冷热程度的物理量,微观上来讲,温度是物体分子热运动的剧烈程度。我们取名太空,那太空的“空”字告诉我们,太空中的粒子少得可怜,举个例子:一勺空间(1立方厘米)太空仅有一个原子,然而地球上一勺空间包含1000亿个空气分子。一个原子,在空间中就算再剧烈距离运动,也不会有多大能量,所以稀薄的太空温度仅有3K(-270℃)左右,要知道0K(-273℃)粒子就停止运动了。
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月球裸睡,地球有棉被在月球上,白天温度高达120摄氏度,晚上温度零下170摄氏度,昼夜温差达到300摄氏度,而且月球离地球距离最近,单位面积接收的太阳辐射能量,在理论上应该是差不多的,但温度与地球却是天壤之别。
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这也就解释了太空冷的原因,简单来说,就是月球表面没有大气层,相当于直接裸睡在太空中,白天,月球表面能够吸收太阳辐射能,温度很快上升到100摄氏度以上,而到晚上,月球表面接收不到太阳光,因此温度很快就降下来了。
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而地球就不一样了,地球有大气层,我们可以形象地称其为“棉被”,这个棉被均匀地包裹着整个地球,地球就像处于温室中一样,白天太阳光照耀在大气层上,大气层反射了一部分太阳光,地球温度不会过高,另一部分太阳光以短波形式穿过大气层,让地表温度增加,晚上,地球表面向外辐射能量,地表温度不高,主要是以长波为主,而这些长波无法穿过大气层,因此地表温度不会损失太多,这就是地球棉被的作用。
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