一種實用的恒星分類法是基於測得的光譜類型序列,即使此序列中相鄰成員之間並沒有明顯的區別。恒星的這一分類連同得出的各種恒星特有的表麵溫度。
恒星的肖像
太陽是1顆普普通通的恒星,是恒星的肖像。看一看太陽的大小、溫度、內部結構和它的身世以及它的家族,我們就可以大致了解普通恒星的麵貌。
太陽以它的偉大的力量在它的周圍建立了一個大家庭。在這個大家族裏,除了我們的地球之外,還有8個大小不同、各有特色的行星和幾十個衛星;有數以萬計的小行星;有形態奇特的彗星;還有無數的流星和塵埃物質。太陽是它的家族的首領,所有這些家族的成員都以太陽為中心奔騰不息地旋轉著,組成一個有條不紊的係統,稱為太陽係。
太陽是個巨大的火球,它的直徑約為140萬千米,體積約為地球的130萬倍。它的質量非常巨大,約為2×1030千克,即為200億億億噸,是地球質量的33萬倍。
太陽係的範圍是很大的。我們的地球到太陽的距離就有15億千米,稱為一個天文單位。已知最外邊的1顆行星是冥王星,離太陽約595億千米,但它還不是太陽係的邊界。已知最外邊的彗星為格裏格-梅利什彗星,其橢圓軌道的半長軸為90億千米。但這也不會是太陽係的盡頭。太陽係的邊界在哪裏?至今還是個謎。
為了對太陽係的大小有一個直觀的印象,我們不妨做一個模型,將太陽係縮小1億倍。在這個模型中,太陽直徑約40米左右,約為露天遊泳池上普通跳台高度的15倍,因而太陽隻能容納一幢非標準建築物。
太陽和行星的大小比較
在這個模型中,地球的直徑隻有12厘米,相當於蹬子的大小。這時地球表麵看不出有高低起伏,其上的珠穆朗瑪峰的高度也隻有008毫米,用一個靈敏的指尖也隻能微微觸覺到。如果我們向這個地球打個嗬欠,則在其上形成的水汽薄膜的厚度也許超過了大洋的深度。在這樣一個模型中,地球離太陽有多遠呢7有15千米。月球有多大呢?月球的直徑隻有3喱米,像一個乒乓球,跟橙子般大小的地球相距為38米,並且在直徑為76米的軌道上繞著地球運行。這樣地—月係在空間中隻占8×8=64平方厘米的一塊地方。
火星是地球的近鄰,是1顆外行星。在我們的模型中,它的直徑隻有7厘米,當它最接近地球時,相距隻有500米左右。
冥王星在這個模型中直徑隻有6厘米,可是它離太陽竟達印千米左右!這段距離一般人步行還得花兩天時間。
太陽是一個熾熱的“氣體”球,它的表麵溫度為5700℃,每時每刻向四周空間放出巨大能量。據統計,每秒鍾輻射出的總能量為382×1033爾格(1爾格=10-7焦耳),即為382億億億瓦,而地球所得到的太陽能僅占其中的22億分之一。
太陽的結構按物理性質來劃分,大致可分為以下幾層:
日冕:最外層的大氣,溫度超過攝氏100萬度。日冕隻有在日全食時才能看到。
光球:平常所看到的太陽表麵,即光輝耀眼的圓盤麵。光球的厚度不超過300千米,溫度為5700℃,就是上麵所說的太陽表麵的平均溫度。光球上有的地方溫度較高,顯得較亮,稱為光斑;而有的地方溫度相對較低,顯得較暗,稱為黑子。
色球層:光球之上的一層很簿的氣層。其厚度約為幾千千米,溫度比光球略低。仔細觀察,色球層是由無數火舌所組成。色球層有時會噴射出巨大的氣柱,高達幾萬千米,甚至100多萬千米,千姿百態,這種氣柱稱為日珥。
太陽內部:由表麵層、較深層和核心所組成。太陽取之不盡、用之不竭的能量是由核心產生的。核心部分的直徑約為30萬千米,其壓力達2000億噸。在這種壓力條件下,太陽中心的物質盡管處於氣態狀態,但它的密度卻要比鉛大12倍。這是由於太陽中心在高溫控製下,氫和氦的原子完全電離,它們失去電子,幾乎全是由原子核所組成。原子核與外圍電子的間距相對來說是相當廣闊的,而原子的質量幾乎等於原子核的質量,因此,失去電子的原子核密集在一起,密度就很大。太陽核心物質盡管密度很高,但具有氣體性質。這是由於太陽核心存在著不規則內部或渦流。