科学解读/让太阳把你烧成一朵向日葵

 

让太阳把你烧成一朵向日葵

我就是相伴白头的园丁


太阳大气层的温度高达200万摄氏度,却不是一堆干柴烈火,也没有“微阳下乔木,远烧入秋山”的乡愁和迟暮之感。它是一个巨型核聚变反应堆。当氢原子相互碰撞聚变而成氦气的的时候,释放能量,发出阳光和热能,就是我们常说的“有一分热,发一分光”。

太阳是宇宙千千万万颗恒星中的一颗,主要成分是氢气,没有坚硬的表面可供飞行器着陆,即便有,任何飞行器还没抵达早已完全被熔化。试想,“抱明月而长终”假如改成“抱烈日而长终”…

太阳的发光发热不是我们经常亲眼所见“野火烧不尽,春风吹又生”那样燃烧引起的现象和效应。从太阳核心开始,氢原子不断在核聚变(nuclear fusion)的过程中燃烧成为氦气(helium),同时释放光子(photon),产生光源。这种过程比常见的干柴烈火能更有效释放能量,无需氧气。光源要经过几十万年才能到达太阳表面。就是说,核聚变即使停止了,几十万年内,我们还能享受阳光的照明和温暖,月亮依然阴晴圆缺,浪漫如往。

阳光以每秒接近300 000公里的光速飞行。就是说,我们见到的阳光,从太阳的可见表面离开,要8分钟20秒之后才能到达地球。

在太阳系里,作为惟一的恒星,太阳占有99.8%的质量,是系内所有热光的来源。太阳每秒钟把超过400万公吨的物质转换成能量。大约45亿年前,太阳连同太阳系一起诞生。再过大约50亿年,氢气耗尽,它便寿终正寝,膨胀成一个红色巨星,像一头怪兽,所到之处,吞下一切,包括地球。

假如没有阳光…几个星期内,地球肯定进入严冬。暗无天日的状态一直持续下去,我们都将全部冻死,连树木花草,虫鱼鸟兽,也无一幸免。

太阳会突然消失吗?太阳核心的温度超过1 500万摄氏度才会产生核聚变。幸好这个核心部分只占太阳总体积的1%。聚集所有氢气,产生像核武那样的大爆炸,将把太阳本身毁灭,这样的情况不会发生。

当许多成团的带电粒子进入太阳风,击打地球磁场,就会引起重大的地磁风暴(geomegnetic storm)。1859年曾发生一次迄今为止最大的太空天气风暴(space weather storm),损毁了所有跟磁场相关的设施。假如今天也发生同样的天灾,卫星、电网、电子装置都将受到严重破坏。

生命的存在,除了阳光,还要有液态水。地球的气温有利液态水的形成,水量充沛。已知其他天体上没有适宜的气温,干涸无水,生命不能存活。

有些动物,没有阳光也能存活。暗无天日的海底,一些生物,从火山口流出的硫化氢获取能量,维持生命。无须阳光,单靠海底的甲烷泡泡和硫化氢也能养活大量细菌;贻贝和多毛虫就靠它们提供的能量存活。金矿菌(Desulforudis audaxviator)只吃食岩石便能在一片漆黑超过600C的火山石上生活。在南极,一些微生物,靠吃石也能在0.8公里的冰层下活命。外星生物,可能以碳氢化合物等替代液态水,靠它们活命。

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