太陽溫度的測量
根據太陽的輻射
我們平時所看到的太陽圓輪是太陽的表麵,稱為光球。光球外麵是太陽大氣,依次稱為色球和日冕。色球和日冕平常看不到,隻有在日全食時才能看到。
太陽內核的溫度高達1500萬攝氏度,在那兒發生著氫-氦核聚變反應。核聚變反應每秒鍾要消耗掉約500萬噸物質,並轉換成能量以光子的形式釋放出來。這些光子從太陽中心到達太陽表麵要花一百多萬年。光子從太陽中心出發後先要經過輻射帶,沿途再與原子微粒的碰撞中丟失能量。隨後要經過對流帶,光子的能量被熾熱的氣體吸收,氣體在對流中向表麵傳遞能量。到達對流帶邊緣後,光子已經冷卻到5500℃了。
我們所能直接看到的是位於太陽表麵的光球層。光球層比較活躍,溫度約為六千攝氏度,屬於比較“涼爽”部分。
太陽光球的溫度約為6000℃,這是根據它的輻射計算出來的。太陽每時每刻向宇宙空間不停地以光輻射的方式輸送巨大能量。科學工作者可以通過專門儀器測定出太陽的輻射量。
但是,光知道太陽輻射量還不能確定太陽的溫度,還必須知道物體的總輻射量與它的溫度之間的關係。
1879年,物理學家斯特凡指出:物體的輻射量與它的溫度的4次方成正比。
這樣,得到太陽輻射量以後,再根據這個關係式,就可以計算出太陽表麵的溫度了。計算的結果約為6000℃。
根據太陽的顏色
另一種方法是根據太陽的顏色來估計它的溫度。我們知道,一個物體被加熱以後,它的顏色會不斷變化,通常是:600℃為深紅色;1000℃為鮮紅色;1500℃為玫瑰色;3000℃為橙黃色;5000℃為草黃色;6000℃為黃白色;12 000℃至15 000℃為白色;25.000℃以上為藍白色。
太陽的顏色是黃白色的,溫度就約為6000℃。我們平常看到的太陽是金黃色或其他顏色,那是由於受了地球大氣影響的緣故。
在線小知識
色球、日冕等離子體和可變磁場以及由不穩定性引起的衝擊波之間的相互作用,會產生大量不同頻率的射電輻射,為色球、日冕物理性質和爆發現象的研究提供重要信息。