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颠覆认知,太阳平均温度26℃!是怎么算出来的?

2024-11-07科学
德国天文学家威廉赫歇尔(Friedrich Wilhelm Herschel)对天文学诸多领域有贡献,不过如果专门讲到太阳内部相关理论,他主要有一些关于太阳结构和太阳活动本质的早期探索性观点。

太阳内部有外星人居住?

  1. 太阳的结构推测

  • 威廉赫歇尔生活在 18 - 19 世纪,当时天文学的观测手段有限。他尝试根据对太阳黑子等表面现象的观测来推测太阳内部结构。他认为太阳的可见表面(光球层)之下可能存在某种复杂的物质层,这些物质层或许和太阳黑子的形成以及太阳能量的传输有关。

  • 他提出太阳黑子可能是太阳内部较暗物质透过表面的表现。这种观点在当时是基于有限的观测数据和物理知识对太阳内部结构进行的一种大胆猜测。现代研究表明,太阳黑子实际上是太阳磁场聚集的区域,其温度比周围光球层温度低,所以看起来比较暗。

  • 太阳能量来源的早期思考

  • 在威廉赫歇尔的时代,人们对于太阳能量的来源还不清楚。他曾思考太阳能量可能是由某种内部的化学过程或者物质的聚集和碰撞产生的。当时还没有现代的核聚变理论来解释太阳能量的来源。

  • 他的思考为后来科学家进一步研究太阳能量来源奠定了基础。现在我们知道太阳的能量主要来自于其核心区域的核聚变反应,氢原子核聚变成氦原子核,在这个过程中释放出巨大的能量,这个能量以光和热的形式向外辐射,维持了太阳的发光发热以及整个太阳系的能量供给

    1. 理解温度的概念在不同范围的差异

  • 我们通常所说的太阳温度是指太阳核心和太阳表面的温度。太阳核心温度极高,约为 1500 万摄氏度,太阳表面(光球层)温度约为 5500 摄氏度。但如果说太阳平均温度是 26℃,这是一种全新的、从不同角度考虑的计算方式。

  • 这种计算可能涉及到考虑太阳辐射在广阔的太阳系空间中的分布情况,包括太阳辐射能量在传播过程中的分散和在不同行星等天体上的吸收与再辐射等综合因素。

  • 从能量平衡角度计算

  • 可以把太阳系看作一个整体的能量系统。行星等天体吸收太阳辐射能量,同时也会以热辐射等形式向外释放能量。例如,地球吸收太阳辐射,一部分能量用于加热地球表面和大气层,然后地球又会以红外线等长波辐射的形式将能量释放回太空。

  • 从这个角度出发,通过对太阳系内所有天体吸收和再辐射能量的复杂计算,综合考虑太阳系这个巨大空间中的能量平衡,有可能得出一个 「平均温度」 的概念。这个平均温度反映的是太阳辐射能量在整个太阳系空间中的一种综合平衡效果,而不是太阳本身的实体温度。

  • 太阳以电磁辐射的形式向外输出巨大的能量,其总辐射功率约为 3.828×10²⁶瓦特。太阳系的空间范围非常广阔,从太阳中心到太阳系边缘(以日球层顶来衡量,大约 100 - 120 个天文单位,1 天文单位约为 1.496×10¹¹ 米)。

  • 当太阳辐射在这个巨大的空间中传播时,能量会分散在各个行星、卫星、小行星、彗星等天体以及广阔的星际空间中。

  • 考虑太阳辐射的总能量和太阳系空间范围

  • 计算太阳系内物质吸收和再辐射的能量平衡

  • 基于热力学统计物理方法的推测

  • 在一个包含太阳和太阳系众多天体的巨大系统中,可以运用统计物理的方法。把太阳辐射看作是一种能量源,太阳系内的物质(包括各种天体和星际物质)看作是一个巨大的 「热库」。

  • 根据能量均分定理等统计物理原理,在假设太阳系达到某种热平衡状态(虽然这是一种近似,因为太阳系实际是一个动态的、非平衡的系统)下,计算整个系统的平均能量对应的温度。这种方法需要考虑太阳辐射能量在太阳系内的传递、转换和分布的各种复杂过程,包括能量在不同物质之间的交换、能量的耗散等多种因素。

  • 太阳内部

    不过,这种所谓 「太阳平均温度 26℃」 的说法与我们传统认知的太阳温度差异巨大,它更像是一种基于特殊的理论模型或者对太阳系整体能量状态的一种抽象计算得出的结果,而不是我们通常所理解的太阳自身的物理温度。

    目前没有科学证据能证明太阳内部有外星人居住。以下是具体分析:
    1. 极端的物理条件

  • 高温 :太阳内部温度极高,核心温度可达 1500 万摄氏度以上,这样的高温足以使任何已知的物质形态发生改变。地球上的物质在这样的高温下会变成等离子体状态,原子结构被破坏,分子无法稳定存在,蛋白质、核酸等构成生命的基本物质也会被分解,因此对于以碳基为基础的生命形式来说,太阳内部的高温是无法承受的。

  • 高压 :太阳内部的压力也极其巨大,是海平面地球大气压的 2500 亿倍以上。在如此高的压力下,物质的结构和性质会发生极大的变化,生命所需要的稳定的物理和化学环境根本无法形成。

  • 缺乏适宜的生存空间

  • 太阳内部是一个高度活跃的核聚变反应场所,物质不断地进行着剧烈的运动和能量转换 。这种极端的环境使得太阳内部没有相对稳定的区域可以供生命存在和发展。即使存在某种未知的生命形式,也很难在这样不断变化和充满危险的环境中建立起稳定的生存空间。

  • 观测证据不足 :虽然有一些人声称在 NASA 等机构发布的太阳照片中看到了不明飞行物或疑似与外星人相关的迹象,但这些照片的解读往往存在争议,并且没有得到科学界的广泛认可 。目前的科学观测技术还无法确切地证明太阳内部存在生命活动或外星人的存在。

  • 当然,宇宙的广阔和神秘使得我们不能完全排除存在某种我们尚未理解的生命形式能够在极端环境中生存的可能性,但基于现有的科学知识和观测结果,太阳内部有外星人居住的说法是极不科学和缺乏依据的。

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