章節2
太陽的光和熱
很早以前，人們就在思索：太陽所發出的巨大能量是從什麼地方來的呢?1938年，人們發現了原子核反應，終於解開了太陽能源之謎。原來，太陽所發出的驚人能量，實際上是來自原子核的內部。在太陽上含有極為豐富的氫元素，在太陽中心的高溫(1500萬℃)、高壓條件下，這些氫原子核互相作用，結合成氦原子核，同時釋放出大量的光和熱。在太陽內部進行著的氫轉變為氦的熱核反應，是太陽巨大能量的源泉。這種熱核反應所消耗的氫，在太陽上極為豐富。太陽上貯藏的氫至少還可以供給太陽繼續像現在這樣輝煌地閃耀50億年!即使太陽上的氫全部燃燒完畢，也還會有別種熱核反應繼續發生，使太陽繼續發射出它的巨大能量!太陽“死亡”之謎
太陽今天的年齡已有近50億歲了。我們知道，太陽是通過熱核巨變，靠燃燒集中於它核心處的大量氫元素而發光、發熱的，它平均每秒鍾要消耗掉600萬噸氫。太陽中儲備的氫元素，還可以供太陽像這樣繼續燃燒50億年，那50億年後，太陽會怎麼樣呢?到那時，太陽的溫度可高達1億多攝氏度，其內部會導致氦聚變的發生。接著太陽很快便會極度膨脹，進入所謂的“紅巨星”階段。它的光亮度將增至如今的100倍，並把靠它最近的行星如水星、金星吞噬掉。地球也會變得越來越熱，甚至也會被極度膨脹的太陽所吞沒。那時，地球上的生命將無法繼續生存。隨著時間的推移，太陽會越來越快地耗盡它的全部核能燃料，步入“風燭殘年”，逐漸塌縮成為一顆黯淡的白矮星。最後，在萬有引力作用下，太陽再次收縮，成為一個無光無熱的褐矮星，黯然消失在茫茫的宇宙深處，結束它輝煌而平凡的一生。當太陽消亡之時，地球早已不複存在。到那時，有著高度文明的人類也許會通過星際航行，早已在銀河係的另一處建起了自己美好的新家園。太陽風是太陽刮的“風”嗎?
一般情況下，我們把太陽大氣分為6層，由內往外依次命名為：日核、輻射區、對流層、光球、色球、日冕。日冕位於太陽的最外層，屬於太陽的外層大氣。太陽風就是在這裏形成並發射出去的。
通過人造衛星和宇宙空間探測器拍攝的照片，我們可以發現在日冕上長期存在著一些長條形的大尺度的黑暗區域。這些區域的X射線強度比其他區域要低得多，從表麵上看就像日冕上的一些洞，我們形象地稱之為“冕洞”。
冕洞是太陽磁場的開放區域，這裏的磁力線向宇宙空間擴散，大量的等離子體順著磁力線跑出去，形成高速運動的粒子流。粒子流在冕洞底部速度為每秒16千米左右，當到達地球軌道附近時，速度可達每秒800千米以上。這種高速運動的等離子體流也就是我們所說的“太陽風”。太陽風從冕洞噴發而出後，夾帶著被裹挾在其中的太陽磁場向太陽四周迅速吹散。現在我們肯定，太陽風至少可以吹遍整個太陽係。太陽黑斑
用一塊黑色玻璃對著太陽看，可以看到在光輝璀璨的太陽表麵有時會出現一些黑色的斑點，這就是太陽黑子。
太陽黑子是怎樣形成的呢?太陽表麵溫度為6000℃，中心溫度高達1500萬℃以上；太陽表麵密度很小，隻有水的100億分之一，而它的中心的密度卻很大，為水的110倍。這種內外的溫度和密度巨大差異，引起了太陽物質的大規模運動。黑子就是太陽物質運動的一種表現。
經過長期觀測發現，太陽上的黑子數目，在有些年份較多，有些年份較少。黑子數目的變化具有周期性，大約每隔11年出現一次高峰。太陽黑子出現的多少，反映了太陽物質活動的強弱。
太陽物質活動的變化，會對地球環境和地球上的生物產生不可避免的影響。太陽黑子的大爆發會幹擾地球磁場，給航天、通信、導航定位、電網以及現代軍事活動帶來嚴重危害和巨大損失。黑子大爆發還會使大氣層上方出現的臭氧量激增。增加的臭氧要吸收比正常量更多的太陽熱量，使氣溫、氣壓和大氣環流發生變化，形成惡劣的天氣。有科學家說，太陽黑子的“頑皮行為”很可能是導致“厄爾尼諾現象”等全球性氣候反常現象的原因。早晨的太陽為什麼是扁圓的?
由於地球引力的作用，大氣層中的空氣的密度是不均勻的，越接近地麵密度越大。中午，太陽在天頂時，光線從垂直方向射向大氣層，幾乎不發生折射現象。而早晨的太陽光是斜著通過密度不均的大氣層的，因此會產生明顯的折射現象。這種折射越接近地麵越強，因而，從太陽這個巨大火球下部邊緣射來的光線比它上部邊緣射來的光線折射得厲害，下緣也就比上緣抬高得更明顯一些。根據測算，這種折射可使太陽的垂直方向比水平方向縮短約1/5，於是，早上我們看到太陽的“臉蛋兒”成了扁圓形的了。早晨的太陽比中午的大
生活中我們都有這樣一種感覺：早晨或傍晚的太陽看起來比中午的要大一些。這是什麼原因呢?原來，我們的眼睛在觀察物體時，感覺到的大小不僅取決於物體本身的實際大小，還受距離遠近、背景襯托以及物體本身的亮度等諸多因素的影響。
早晨，太陽剛從地平線升起，由於地平線離我們很遠，遠處背景中的樹木、房屋小得使人看不清楚，太陽在這個背景下升起在地平線上，看起來就顯得很大；而中午太陽高掛在廣闊的天空，和大地上近處高大的樹木和房屋比較，就顯得很小。
另外，由於早晨的太陽位置低，我們觀察太陽時眼睛是平視的，這時，眼球中的晶狀體保持在正常的狀態，凸起程度較小，焦距較大，太陽透過晶狀體在視網膜上成的像也較大。而中午我們觀察太陽時需要抬頭仰視，由於受頭頸彎曲程度的限製，太陽光不能直射進入眼睛，我們看太陽是斜視的。為在視網膜上得到清晰的像，晶狀體便會不由自主地凸起來，使其焦距變小，在視網膜上所成的像也會變小些，所以仰視時會覺得太陽小些。太陽係中隻有地球上有生命
我們知道，生物的進化是從低等到高等、從水生到陸生、從單細胞到多細胞逐步進化而來的。產生生命的先決條件就是：必須具備從無機物到有機物、從有機物到大分子結構有機物、從大分子結構有機物到生命形成的各種各樣的條件，並且產生生命以後還要有生命可以生存的環境。
在九大行星之中，隻有地球才符合這樣的條件。我們隻要分析與地球最相近的兩顆行星——金星和火星，就可以說明這個問題。金星要比地球靠近太陽，由於這個原因，它的表麵溫度達到了450℃之上，即使在夜晚，金星的溫度也足以把岩石燒至熔化。在這種環境中，生命肯定不可能產生和生存。至於火星，它比地球離太陽遠，所以表麵溫度比地球低得多。雖然火星午間的溫度為30℃，晚間為零下150℃，似乎可以適合生命存在，但是火星上沒有水，而水又是生命賴以生存的物質，所以火星上也無法產生生命。因此，科學家們把金星和火星運行的軌道之間的區域，稱為“太陽係的生命圈”。所以說，我們的地球是一個“幸運兒”，它有著得天獨厚的條件，使生命能夠在這裏繁衍生存。向一個方向轉動的太陽係天體
太陽係中，幾乎所有天體都按照右手定則的規律自轉，其公轉也都是右手定則，為什麼呢?太陽係的前身是一團密雲，受某種力量驅使，它彼此相吸，這個吸積過程，使密度逐漸變大，進一步加速吸積過程。這使得這團氣體逐漸向扁平狀發展，在發展的過程中，勢能變成動能，最終整個轉起來了。開始轉時，有這麼轉的，也有那麼轉的，在某一個方向占上風之後，就都變成了一個方向，這個方向就是現在發現的右手定則。也許有其他太陽係是左手定則，但在我們這個太陽係是右手定則。地球自轉的能量來源就是由物質勢能最後變成動能所致，最終是地球一方麵公轉，一方麵自轉。水星為什麼沒有大氣層?
水星是距離太陽最近的行星，按88天的周期繞太陽一周。由於它比地球距太陽近得多，所以，在水星上看到的太陽大小是地球上看到的太陽大小的2～3倍，光線也增強10倍左右。白天，水星表麵溫度可達430℃。由於水星引力小，表麵溫度高，很難保持住大氣，所以表麵僅存有少量大氣。而大氣的缺乏則使其在夜間很快變冷，溫度可下降至零下160℃。除溫差變化大以外，水星還常與接近太陽附近的隕星及來自太陽的微粒相撞，所以表麵粗糙不堪。人們隻能在傍晚或黎明的時候，在稍有亮度的低空中才能看到水星，所以在大城市人們很難看見它。啟明星和長庚星
古時候，人們觀察到傍晚太陽落山後，西邊天空會出現一顆星，黎明時東方天空也有一顆星，人們分別叫它們為“長庚星”和“啟明星”。古代的人們不知道它們實際上是同一顆星——金星。
金星是太陽係的內行星。從地球上看，它永遠在太陽的不遠處運行，是我們在天空中看到的最明亮的星星之一。當它在傍晚太陽落山後出現的時候，就叫它“長庚星”，取其長夜即將來臨之意；而當它清晨太陽升起前出現的時候，就叫它“啟明星”，取其光明即將出現之意。金星表麵溫度高