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太阳发出的声波非常巨大,但我们为什么听不到?

2024-02-28科学

太阳内部的核聚变反应将氢原子核聚合成氦原子核,并释放出巨大的能量。其中一部分能量以光子的形式辐射出来,穿透太阳的各个层,最终到达地球,为我们提供光明和温暖。

核聚变过程产生的声波是由等离子体巨流在太阳各层之间上下移动引起的。 等离子体是高温高压下的气体,在太阳内部,它可以自由流动。当等离子体巨流穿过不同的层时,会产生不同的声波。 这些声波会传播到太阳表面,并导致太阳表面出现升降运动。

太阳内部的声波无法到达地球,因为它们会被太阳的等离子体吸收。等离子体是一种非常有效的声波吸收器,它可以将声波转化为热量。因此,即使太阳内部的声波非常巨大,我们也无法在地球上听到它们。

简单说就是, 太阳内部的核聚变过程会释放大量光,过程中也会产生巨大的声响。等离子体巨流在太阳各层之间上下移动,产生声波,导致太阳表面升降。

但是,我们可以通过其他方式来间接「听到」太阳的声音。

SOHO卫星是美国宇航局和欧洲空间局合作发射的一个太阳观测卫星,自1996年以来,这颗卫星一直运行在比地球轨道距离太阳150万公里更近的轨道上。SOHO卫星搭载了多个仪器,其中包括日震仪,可以用来监测太阳表面的振动。

太阳内部的核聚变过程会产生巨大的声波,这些声波会传播到太阳表面,并导致太阳表面出现振动。这些振动可以被SOHO卫星的日震仪记录下来。

美国斯坦福大学天文学家根据SOHO对太阳声波的测量重建太阳声音的过程。

太阳声波的频率远低于人类耳朵的听觉范围,因此我们无法直接听到它们。为了使太阳声音可听见, 研究人员将频率提高了42,000倍。这相当于将40天的振动测量压缩成几秒钟的音效。

太阳的声音听起来像是一首低沉的、嗡嗡的音乐。它包含了各种不同的频率,其中一些频率非常低,人类无法听到。

太阳的声音可以帮助科学家们了解太阳内部的结构和活动。它可以用来研究太阳内部的核聚变过程、太阳大气层以及太阳风等。此外,太阳声音还可以用于研究太阳系的其他天体,例如行星和恒星。

更重要的是,对这些波的研究可以像地质学家使用地震波绘制地球内部结构一样,让天体物理学家了解太阳内部。 太阳等离子体的运动还可以帮助科学家预测太阳耀斑,而太阳耀斑可能会对地球上的电力设施造成损害。

2012年,科学家们利用太阳声波数据发现了太阳内部的一个新的结构,称为「太阳核心的剪切层」。

2014年,科学家们利用太阳声波数据预测了一次大型太阳耀斑,并成功地为地球上的电力设施提供了预警。

2018年,科学家们利用太阳声波数据研究了太阳系外行星的内部结构。