自然与人—7  剖析太阳各种现象的本质

李开乐

    太阳是距离我们最近的恒星，是我们认识宇宙的最好窗口。尤其现代科技已经可以较清楚地观测到太阳上的各种现象，所以人类有责任对这些现象做出本质解释而不是总停留在只会观测的水平上。这一部分我们将从物理和力学的角度尽量充分和深刻地认识太阳的各种现象，认真解剖这只麻雀。这将很有利于我们再回头去认识整个宇宙，尤其可以使抽象的“核球喷射”的概念逐渐具体化。

自然与人-7.1  太阳的基本情况

    摘要：太阳是以液体为主的液、汽混合体，从里到外依次是日核、辐射区、对流层。三个大气层依次是光球、色球、日冕。

    天体的诞生功能是天体演化中的质变过程。必须认识天体怎样诞生，才可能真正认识天体，进而认识宇宙。只有全流体性质的天体才是开放系统，才可能具有诞生功能。这是从系统角度分析问题，属于哲学观念问题，待最后的哲学部分才阐述。太阳是宇宙中距离我们最近而且是全流体性质的天体（恒星），所以，好好认识太阳十分重要。这里，我们先从物理和力学的角度来进行认识。

    太阳像团火，与地球距离约1.5亿公里。太阳那么遥远，我们都不敢用肉眼正视它，可见它的火力是多么强烈。幸运的是利用现代技术已经可以基本看清它的真面目了。图7.1是笔者根据有关资料粗略绘制出来的太阳情况示意图。简言之，太阳实体的半径69.6万公里，是以液体为主的液、汽混合体（在后面的“自然与人—7.12”将可得到详细解释），分三层，从里到外依次是日核、辐射区、对流层。太阳实体之外是三个大气层，从里到外依次是光球、色球、日冕。根据有关资料介绍，各个圈层及一些现象的情况大致如下。

    日核──位于太阳的球心部位，其半径约为太阳半径的0.15倍，强烈的热核反应都在这里发生，温度高达1500～2000万度（绝对温度K，下同）。

    辐射区──占太阳半径0.15～0.86倍之间的区域，温度70万度。

    对流层──是太阳实体的最外层，占太阳半径0.86倍以外的圈层，常处于强烈的上下对流状态。

    光球──紧接在太阳实体最外层（对流层）之上，是太阳“大气层”的最低层，厚度约500公里，底部温度6000度，上层温度4500度。

    色球──在光球层之上，是太阳大气的中间层，厚度是光球层的4倍，约2000公里，气体稀薄，底部温度5000度，顶部温度几万度。

    日冕──可视为太阳“大气层”的最外层，它延伸到几倍至十几倍太阳直径不固定，是太阳大气的不稳定层，温度约200万度。

    黑子──产生在光球层中，大黑子直径几万到几十万公里，温度比光球低。

    耀斑──发生在黑子上方，是日面上的强烈爆炸，温度几百万度。

    太阳风──是从日冕顶上喷射出来的高速粒子流，其边界可达海王星公转半径之外4、5倍远的地方（或冥王星公转半径之外3、4倍远，不过冥王星已不算为大行星）。

    日珥──是从色球中吐出来的“火舌”，高度可达几十万公里，温度5000～8000度。

    米粒结构──是从太阳内部上升起来的，均匀分布在光球面上的气团所吹出来的大泡泡，温度比太阳表面约高300度。

图7.1： 太阳情况简单示意图（未能完全按实际尺寸比例）