论文部分内容阅读
太阳是位于太阳系中心的一颗恒星。它是一个几乎完美的炙热等离子体球，其内部对流运动以发电机发电过程产生磁场。太阳是迄今为止地球生命最重要的能量来源。太阳直径约为地球的109倍，质量约为地球的33万倍，太阳质量占太阳系总质量的99.86%。太阳质量中大約73%为氢，大约25%为氦，另有少量重元素，包括氧、碳、氖和铁。
太阳是一颗G型主序星，这是由太阳的光谱类型确定的。太阳的正规分类是一颗黄矮星。大约46亿年前，太阳由一个大分子云区域内物质的引力坍缩而形成。这些物质中的大多数聚集在太阳中心，其余分布在一个绕中心运行的圆盘中，这个圆盘变成了太阳系中除太阳之外的天体。中心物质变得温度很高而密集，最终在核心引起核聚变。所有恒星被认为都是这样形成的。
古埃及人刻画的神灵“拉”，在一些小神伴随下坐着太阳船在天空中驰过。对古希腊人来说，“拉”就是赫利俄斯，他坐的是火马拉的车。在罗马帝国晚期，太阳诞生日是冬至日之后不久的一个节日，它有可能是圣诞节的前身。从地球上看去，相对于天空中那些静止的星，太阳看上去每年沿着黄道面上的黄道转一圈，因此古希腊天文学家把太阳归类为7颗行星之一。用7颗行星的名字来命名一周当中的7天，可追溯到罗马帝国时期。
到了公元前1000年初，巴比伦天文学家观察到太阳沿黄道的运动并不规则，但他们并不知道原因。现在已经清楚，这是由于地球在一个椭圆轨道中环绕太阳，在近日点地球运行较快，而在远日点地球运动较慢。
最先对太阳给出科学或哲学解释的人之一，是古希腊哲学家阿那克萨哥拉。他认为，太阳并不是赫利俄斯的马车，而是一颗燃烧的巨大金属球，它比伯罗奔尼撒半岛还大，月球则会反射太阳的光芒。由于传播这一“邪说”，他被当局关押和判处死刑。幸亏古雅典政治家伯利克里出面干预，他后来才被释放。公元前3世纪，古希腊天文学家埃拉托色尼估计了地球与太阳之间距离，换算为今天所说的0.99～1.02天文单位，可以说已经很准确，很了不起。
行星绕着太阳转的理论，最先是由古希腊人阿利斯塔克在公元前3世纪提出的。16世纪，哥白尼发展出了日心说的详尽数学模型。汉朝时期，中国天文学家观测并记录了太阳黑子。12世纪，西方人对太阳黑子进行了描述。17世纪初，望远镜发明，伽利略等科学家对太阳黑子进行了详细观测。伽利略认为，太阳黑子出现在太阳表面，而不是地球和太阳之间的物体。
古阿拉伯人在对太阳的科学观测方面也颇有建树。从对1032年一次金星凌日（金星从太阳正面经过）事件的观测中，波斯天文学家阿维森纳断言金星比太阳距离地球更近。1672年，意大利天文学家卡西尼等人确定了地球与火星之间的距离，从而准确算出了地球与太阳之间的距离。
1666年，英国科学巨匠牛顿用棱镜观察太阳光，发现太阳光是由多种颜色的光组成的。1800年，英国天文学家赫歇尔发现了太阳光谱中的红外辐射。19世纪，对太阳的光谱学研究方兴未艾。在现代科学时期之初，太阳能量的来源是一大奥秘。英国科学家开尔文提出，太阳是一个逐渐冷却的液态天体，向外辐射内部储存的热量。开尔文和德国科学家亥姆霍兹接着提出了一种引力压缩机制，解释太阳的能量输出，但由此估计的太阳年龄仅为2000万年，这与当时一些地质学发现所暗示的太阳年龄——至少3亿年相比过小。1890年，英国科学家洛克伊尔在太阳光谱中发现了氦，并且提出了有关太阳形成和演化的陨星假说。
1904年，英国科学家罗斯福德提出太阳的能量输出可能由一种内部热量源维持，而放射性衰减正是这个源头。然而，真正为确立太阳能量输出源头提供重要线索的人是科学巨擘爱因斯坦。英国的爱丁顿爵士1920年提出，太阳核心的压力和温度可能会产生一种核聚变反应，它把氢（质子）聚变成氦核，通过质量改变产生能量。1925年，科学家运用离子化理论证实了太阳上有大量氢。20世纪30年代，聚变理论框架由德国科学家贝特与一位印度科学家提出。贝特算出了驱动太阳的两大主要产能核反应细节。1957年，多位美国科学家证明，宇宙中大多数元素是由恒星内部的核反应合成的，其中一些恒星与太阳类似。
首批设计用于观测太阳的人造卫星，是美国宇航局在1959～1968年之间发射的“先锋”5、6、7、8、9号。它们在地球轨道中环绕太阳，对太阳风和太阳磁场进行了首批详细测量。“先锋9号”的运作期尤其长，直到1983年5月它依然在传输数据。
通过光谱学研究，科学家已经很清楚太阳光球层的元素丰度，但他们对太阳内部组成了解不多。美国宇航局设想了一项太阳风取样任务——“起源号”，希望能让科学家直接测量太阳物质组成。不过，该任务至今依然是未知数。2006年10月，美国宇航局发射“日地关系天文台”：两艘相同的飞行器被发射进地球轨道，其中一艘在地球前面，另一艘在地球后面，能拍摄太阳和太阳现象（例如日冕物质抛射）的立体照片。
印度太空研究组织计划在2017～2018年发射100千克重的“阿迪提亚”卫星，它的主要仪器是一台用于研究日冕动力学的日冕仪。
太阳是一颗G型主序星，这是由太阳的光谱类型确定的。太阳的正规分类是一颗黄矮星。大约46亿年前，太阳由一个大分子云区域内物质的引力坍缩而形成。这些物质中的大多数聚集在太阳中心，其余分布在一个绕中心运行的圆盘中，这个圆盘变成了太阳系中除太阳之外的天体。中心物质变得温度很高而密集，最终在核心引起核聚变。所有恒星被认为都是这样形成的。
古埃及人刻画的神灵“拉”，在一些小神伴随下坐着太阳船在天空中驰过。对古希腊人来说，“拉”就是赫利俄斯，他坐的是火马拉的车。在罗马帝国晚期，太阳诞生日是冬至日之后不久的一个节日，它有可能是圣诞节的前身。从地球上看去，相对于天空中那些静止的星，太阳看上去每年沿着黄道面上的黄道转一圈，因此古希腊天文学家把太阳归类为7颗行星之一。用7颗行星的名字来命名一周当中的7天，可追溯到罗马帝国时期。
到了公元前1000年初，巴比伦天文学家观察到太阳沿黄道的运动并不规则，但他们并不知道原因。现在已经清楚，这是由于地球在一个椭圆轨道中环绕太阳，在近日点地球运行较快，而在远日点地球运动较慢。
最先对太阳给出科学或哲学解释的人之一，是古希腊哲学家阿那克萨哥拉。他认为，太阳并不是赫利俄斯的马车，而是一颗燃烧的巨大金属球，它比伯罗奔尼撒半岛还大，月球则会反射太阳的光芒。由于传播这一“邪说”，他被当局关押和判处死刑。幸亏古雅典政治家伯利克里出面干预，他后来才被释放。公元前3世纪，古希腊天文学家埃拉托色尼估计了地球与太阳之间距离，换算为今天所说的0.99～1.02天文单位，可以说已经很准确，很了不起。
行星绕着太阳转的理论，最先是由古希腊人阿利斯塔克在公元前3世纪提出的。16世纪，哥白尼发展出了日心说的详尽数学模型。汉朝时期，中国天文学家观测并记录了太阳黑子。12世纪，西方人对太阳黑子进行了描述。17世纪初，望远镜发明，伽利略等科学家对太阳黑子进行了详细观测。伽利略认为，太阳黑子出现在太阳表面，而不是地球和太阳之间的物体。
古阿拉伯人在对太阳的科学观测方面也颇有建树。从对1032年一次金星凌日（金星从太阳正面经过）事件的观测中，波斯天文学家阿维森纳断言金星比太阳距离地球更近。1672年，意大利天文学家卡西尼等人确定了地球与火星之间的距离，从而准确算出了地球与太阳之间的距离。
1666年，英国科学巨匠牛顿用棱镜观察太阳光，发现太阳光是由多种颜色的光组成的。1800年，英国天文学家赫歇尔发现了太阳光谱中的红外辐射。19世纪，对太阳的光谱学研究方兴未艾。在现代科学时期之初，太阳能量的来源是一大奥秘。英国科学家开尔文提出，太阳是一个逐渐冷却的液态天体，向外辐射内部储存的热量。开尔文和德国科学家亥姆霍兹接着提出了一种引力压缩机制，解释太阳的能量输出，但由此估计的太阳年龄仅为2000万年，这与当时一些地质学发现所暗示的太阳年龄——至少3亿年相比过小。1890年，英国科学家洛克伊尔在太阳光谱中发现了氦，并且提出了有关太阳形成和演化的陨星假说。
1904年，英国科学家罗斯福德提出太阳的能量输出可能由一种内部热量源维持，而放射性衰减正是这个源头。然而，真正为确立太阳能量输出源头提供重要线索的人是科学巨擘爱因斯坦。英国的爱丁顿爵士1920年提出，太阳核心的压力和温度可能会产生一种核聚变反应，它把氢（质子）聚变成氦核，通过质量改变产生能量。1925年，科学家运用离子化理论证实了太阳上有大量氢。20世纪30年代，聚变理论框架由德国科学家贝特与一位印度科学家提出。贝特算出了驱动太阳的两大主要产能核反应细节。1957年，多位美国科学家证明，宇宙中大多数元素是由恒星内部的核反应合成的，其中一些恒星与太阳类似。
太阳探测任务
首批设计用于观测太阳的人造卫星，是美国宇航局在1959～1968年之间发射的“先锋”5、6、7、8、9号。它们在地球轨道中环绕太阳，对太阳风和太阳磁场进行了首批详细测量。“先锋9号”的运作期尤其长，直到1983年5月它依然在传输数据。
通过光谱学研究，科学家已经很清楚太阳光球层的元素丰度，但他们对太阳内部组成了解不多。美国宇航局设想了一项太阳风取样任务——“起源号”，希望能让科学家直接测量太阳物质组成。不过，该任务至今依然是未知数。2006年10月，美国宇航局发射“日地关系天文台”：两艘相同的飞行器被发射进地球轨道，其中一艘在地球前面，另一艘在地球后面，能拍摄太阳和太阳现象（例如日冕物质抛射）的立体照片。
印度太空研究组织计划在2017～2018年发射100千克重的“阿迪提亚”卫星，它的主要仪器是一台用于研究日冕动力学的日冕仪。