如果有人问你,太阳光是从哪里发出来的?你一定会骂他傻:阳光嘛,肯定是从太阳发出来的啦!
如果接着问你:太阳为什么能发光,太阳光是从太阳的什么地方发出来的,你知道吗?
许多人可能就答不上来了 。
有些人说:太阳的中心因为发生核聚变,核聚变产生大量的热,太阳就像是个大灯泡,光就是从它的中心发出来的 。
事实果真如此吗?我们今天来分析分析 。

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地平线上的太阳
太阳的光我们的地球,包括太阳系里所有的星球,都时刻沐浴在灿烂的阳光之中 。阳光是从太阳散发出来,它不只包括赤橙黄绿青蓝紫七色可见光,还包含我们肉眼看不见的伽马(γ)射线、X射线、紫外线、红外线、微波和其它波长的电磁波 。

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每种颜色代表太阳日冕中存在的不同波长的极紫外光
我们平时所见到的阳光通常是白色的,它是所有波长可见光混合而成的结果 。对于不同的动物来说,它们所看到的光与人类会有所不同,有些动物能看到紫外光,而有些则对红外线更敏感 。
太阳发出的光十分强烈,即使是在距离太阳表面1.5亿公里的地球大气层的上方,阳光的功率都达到了1368W/m²,由于地球大气层的阻挡,一部分光被过滤,因此在晴朗无云的正午,我们在赤道表面接收到的阳光能量大约是1000W/m² 。科学家们推算,太阳的总功率达到3.826×10²?W,地球从太阳接收到的功率也达到了1.740×10¹?W 。

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可见光只是太阳光谱的极小部分
太阳核聚变太阳之所以能够每时每刻向外释放如此巨大的能量,源于在它的核心地带时刻发生着核聚变反应 。
太阳是颗直径达到139.1万公里的大气球 。从原子数量看,太阳有92.1%的氢气和7.8%的氦气,其它元素只占太阳质量极小的一部分 。
太阳的总质量是地球的33万倍,达到了1.989×10³?千克,它的核心因极高的重力产生高达3000亿个大气压和1500万摄氏度的高温 。如此高的温度和压强每秒能将3.7×10³?个质子转换成α粒子(氦-4原子核),这就是我们常说的核聚变 。

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太阳核聚变“质子-质子链反应”过程
太阳中心氢原子核聚变通常称为“质子-质子链反应” 。
第一步,当两个氢原子核(质子)发生聚合,它会生成一个双质子氦核;这个氦核不稳定,它紧接着发生β-plus衰变,氦衰变为氘,同时向外释放一个正电子、一个中微子和0.42MeV的能量 。
β-plus衰变所产生的正电子会立刻与附近的电子发生湮灭,湮灭产生两个γ射线光子和1.022 MeV的能量 。
第二步,氘在产生的4秒钟时间里,会继续与另一个氢原子核(质子)聚变成氦-3核,同时产生一个γ射线光子和5.49 MeV能量 。
第三步,两个氦-3核发生聚变,产生一个氦-4原子核(α粒子),同时释放两个质子 。
从上面聚变反应步骤我们可以看出,核聚变过程中产生了中微子和γ射线光子,中微子很少与其它物质相互作用,它仅需2.3秒就冲出太阳消失无踪,但光子却很难逃出来 。

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太阳结构
阳光从哪里来?太阳核聚变产生出来的γ射线光子在几毫米不到的距离就被吸收了,它的能量用于加热太阳内核中的高温等离子体,当再次被释放时,γ射线光子能量会比之前更低一些 。就这样在被反复吸收和释放了1万到17万年(有说100万年)之后,γ射线光子才能辐射到太阳表面 。
一、我们在地球上能看到太阳核心发出的光芒吗?
并不能 。
因为核聚变释放的是γ射线,在地球磁场和大气层的双重保护下,γ射线很难有机会到达地球表面 。
二、太阳光是从哪里产生的呢?它诞生于太阳表面的光球层 。

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这是太阳表层大气从低到高不同波长光的同时图像,最左边为光球层
光球层是太阳最低的一层大气,它大约有500公里厚,这里的温度比太阳核心的温度低很多,平均大约只有5500ºC 。光球层的气体密度只有0.2g/m³,大约仅有地球海平面空气密度的1/6000 。可以说,用一层薄纱来形容太阳的光球层一点都不过分 。
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