一项名为SunRISE的NASA新任务将会研究是什么导致了太阳离子风暴——太阳喷薄而出的巨浪——如插图所描绘。了解风暴如何影响星际空间有助于保护航天器以及宇航员。
图源:NASA
NASA已经选定了一项新的任务来研究太阳如何产生和释放大型空间气象风暴——被称作太阳离子风暴——进入星际空间。这些信息不仅会增进我们对于太阳系如何运转的了解,同时也能从根本上保护星际航行至月球和火星的宇航员,针对太阳辐射如何影响空间环境而为他们提供所穿越区域的更准确信息。
这项新任务,命名为太阳射电干涉仪空间实验(简称SunRISE),由一组六个数据立方组成,作为一个大型射电望远镜整体运作。NASA斥资6260万美元用于设计、建造以及投入使用,完工时间预计2023年7月1日后。
NASA早在2017年8月就选择SunRISE作为两项“机遇任务”的其中一个提议来实施一项11个月的概念性研究任务。在2019年2月,这个机构核准了这项任务的继续模型研究进而延期了一年。SunRISE项目由贾斯丁·卡斯珀领导,他来自位于安阿伯市的密歇根州大学,项目管理则由位于加州帕萨迪纳市的NASA喷气推进实验室负责。
我们的星际舰队增添一项新任务,这会帮我们更好的了解太阳,此外这还有助于我们了解太阳如何影响星际空间,“尼克·福克斯表示,他是NASA下属的太阳物理学部门主任。“我们更多的了解空间气象太阳喷发事件,也能在更大程度上减轻它们对航天器以及宇航员的影响。”
任务设计依赖于六个太阳能数据立方体——每一个大小与烤箱相当——可以监测来自太阳活动低频率喷发的射电像,并同时在NASA的深空探测网分享这些信息。数据立方体的系统排列将保持两两之间6英里的飞行距离,置于地球大气层上方,否则SunRISE监测的无线电信号会被阻拦。六个数据立方体会共同协作来绘制3D地图并精确指出巨型离子爆发生在太阳何处以及它们如何演化并向外太空扩展。换言之,这将帮助我们确定是什么促发并加速了这个巨大的辐射喷流。这六个独立的飞行器还将共同协作来首次绘制由太阳延伸到星际空间的磁场图像。
NASA的“机遇任务”通过组建新的、相对廉价的任务与已经批准并准备进入太空的航天器发射相结合,实现了科学回报的最大化。SunRISE提供了一种进入太空的方式,既以商业卫星托管拼车的方式,卫星由位于科罗拉多州威斯敏斯特的Maxar 科技 公司提供,并载有有效载荷轨道传送系统,简称PODS。一旦进入轨道,主航天器将会有效部署六个SunRISE航天器然后继续它自己的主要任务。
"机遇任务“是” 探索 者项目“的组成部分,后者是NASA最古老的在续项目,旨在利用首席研究员领导的空间科学调查,提供频繁、低成本的空间访问,这些科学调查与科学任务理事会(SMD)下属的天体物理学和太阳物理学项目有关。该项目由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心为SMD提供管理,该中心为地球研究、空间气象、太阳系和宇宙开展各种各样的研究和科学 探索 项目。
太阳风,离子流量,主要是质子与电子结合少量重元素核子,在日冕和太阳外部区域高温作用下增速,直至速度足够大到让它们脱离太阳引力场。太阳风有效导致了地球磁尾和彗星拖尾,二者都背向太阳。一个天文单位(AU;长度是地球到太阳的距离,约1亿5,000万公里),在相对平静时期,太阳风每立方厘米约包含1至10个质子以每秒350至700公里的速度从太阳向外运动;这就产生了正离子流,每平方厘米每秒有108到109个离子,每个离子的能量至少等于15电伏。在太阳耀斑时期,质子速度、流量、等离子温度以及相应湍流都会显著增加。
太阳:日冕洞。太阳日冕洞的软X光图,由Skylab望远镜相隔两天抓拍。日冕洞是太阳风高速气流之源。NASA/MSFC
作者:nasa
FY: Patrick
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处
太阳为什么是热的?
太阳靠氢经过热核聚变发热、发光。
太阳核心处温度高达1500万度,压力相当于3000亿个大气压,随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。根据原子核物理学和爱因斯坦的质能转换关系式E=mc²,每秒钟有质量为6亿吨的氢经过热核聚变反应为5.96亿吨的氦,并释放出相当于400万吨氢的能量。
正是这巨大的能源带给了光和热,但这损失的质量与太阳的总质量相比,却是不值一提的。根据对太阳内部氢含量的估计,太阳至少还有50亿年的正常寿命。
0.25太阳半径~0.86太阳半径是太阳辐射区,它包含了各种电磁辐射和粒子流。辐射从内部向外部传递过程是多次被物质吸收而又再次发射的过程。从核反应区到太阳表面的行程中,能量依次以X射线、远紫外线、紫外线,最后是可见光的形式向外辐射。太阳是一个取之难尽,用之不竭的能量源泉。
扩展资料
太阳看起来很平静,实际上无时无刻不在发生剧烈的活动。太阳由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层。其中22亿分之一的能量辐射到地球,成为地球上光和热的主要来源。
太阳表面和大气层中的活动现象,诸如太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发(日珥)等,会使太阳风大大增强,造成许多地球物理现象──例如极光增多、大气电离层和地磁的变化。
太阳活动和太阳风的增强还会严重干扰地球上无线电通讯及航天设备的正常工作,使卫星上的精密电子仪器遭受损害,地面通讯网络、电力控制网络发生混乱,甚至可能对航天飞机和空间站中宇航员的生命构成威胁。因此,监测太阳活动和太阳风的强度,适时作出“空间气象”预报,越来越显得重要。
除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强;耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X射线和伽玛射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。
耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。
当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。
参考资料来源:百度百科-太阳
太阳的结构?为什么是人类能源的宝库?如何利用?
太阳为什么是热的?
在太阳中心,密度为1.5×105kg/m3,热核反应(核聚变)将氢转变为氦。每秒钟有3.9×1045个原子参与核反应。产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去。而地球只获得了太阳总辐射量的22亿分之一,为1367瓦/平方公尺(太阳常数)。物理学家可以通过氢弹制造热核反应。可控核聚变发电站在将来可能成为产生电能的一种方式。
由於温度太高,太阳上的所有物质都处於等离子态,由於太阳不是固体,因此太阳的赤道可以比高纬度地区旋转得更快。太阳不同纬度的自转差别造成了它的磁力线随时间扭曲,引起磁场回路(magnetic field loops)从太阳表面喷发,并引发形成太阳黑子和日珥。
一段时间以来,人们一直认为太阳核反应产生的中微子数量仅仅是理论值的1/3,即所谓的太阳中微子问题。最近发现中微子具有质量,并且在从太阳到地球的过程中可能转变为难以检测到的中微子变种,测量值和理论值一致了。
人为什么要喝水?
水是构成人体的重要物质约占人体重量的60%左右。 在人体的各个部分——肌肉、器官、脑脊液和血液里都有水,就是坚硬的骨头里也含有16~46%的水呢。一个人如果丧失15~20%的水人体就会消瘦下去,发生生命危险,所以人要喝水。
1. 水是人体的生命之源。
2. 水可以输送养分到身体每个细胞、并且输出废物到肺、肾再排泄体外。
3. 血液的主要成份、携带荷尔蒙与抗菌细胞。
4. 水是身体的化学反应、消化作用与新陈代谢最重要的元素。
5. 水能像软垫般保护身体各细胞组织和有关润滑关节的功能。
6. 水它能随时补充身体所需。
7. 水有助于改善便秘和维持细胞新陈代谢。
8. 水能调节身体的体温。
9. 请多喝水、每天至少喝2000cc以上、水是大地之母也是百药之王。
10. 如想让水发挥最好的作用,最好能配合运动。
分类: 理工学科
解析:
太阳
太阳是一颗普通的恒星,目前在赫-罗图上度过了主序生涯的一半左右。它是一个质量为1989.1亿亿亿吨(约为地球质量的33万倍)、直径139.2万km(约为地球直径的109倍)的热气体(严格说是等离子体)球。其平均密度为水的1.4倍,但这一平均密度隐含着很宽的密度范围,从超高密的核心到稀薄的外层。
作为一颗恒星太阳,其总体外观性质是,光度为383亿亿亿瓦,绝对星等为4.8,他是一颗黄色G2型矮星,有效温度等于开氏5800度。太阳与在轨道上绕它公转的地球的平均距离为***********km(499.005光秒或1天文单位)。按质量计,它的物质构成是71%的氢、26%的氦和少量重元素。太阳圆面在天空的角直径为32角分,与从地球所见的月球的角直径很接近,是一个奇妙的巧合(太阳直径约为月球的400倍而离我们的距离恰是地月距离的400倍),使日食看起来特别壮观。由于太阳比其他恒星离我们近得多,其视星等达到-26.7,成为地球上看到最明亮的天体。太阳每25.4天自转一周(平均周期;赤道比高纬度自转得快),每2亿年绕银河系中心公转一周。太阳因自转而呈轻微扁平状,与完美球形相差0.001%,相当于赤道半径与极半径相差6km(地球这一差值为21km,月球为9km,木星9000km,土星5500km)。差异虽然很小,但测量这一扁平性却很重要,因为任何稍大一点的扁平程度(哪怕是0.005%)将改变太阳引力对水星轨道的影响,而使根据水星近日点进动对广义相对论所做的检验成为不可信。
太阳基本物理参数
半径: 696295 千米.
质量: 1.989×1030 千克
温度: 5800 ℃ (表面)
1560万℃ (核心)
总辐射功率: 3.83×1026 焦耳/秒
平均密度: 1.409 克/立方厘米
日地平均距离: 1亿5千万 千米
年龄: 约50亿年
对于人类来说,光辉的太阳无疑是宇宙中最重要的天体。万物生长靠太阳,没有太阳,地球上就不可能有姿态万千的生命现象,当然也不会孕育出作为智能生物的人类。太阳给人们以光明和温暖,它带来了日夜和季节的轮回,左右着地球冷暖的变化,为地球生命提供了各种形式的能源。
在人类历史上,太阳一直是许多人顶礼膜拜的对象。中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在古希腊神话中,太阳神则是宙斯(万神之王)的儿子。
太阳,这个既令人生畏又受人崇敬的星球,它究竟由什么物质所组成,它的内部结构又是怎样的呢?
其实,太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。只是因为它离地球最近,所以看上去是天空中最大最亮的天体。其它恒星离我们都非常遥远,即使是最近的恒星,也比太阳远27万倍,看上去只是一个闪烁的光点。
组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71%, 氦约占27%, 其它元素占2%。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。太阳的大气层,像地球的大气层一样,可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层,即光球、色球和日冕三层。我们平常看到的太阳表面,是太阳大气的最底层,温度约是6000摄氏度。它是不透明的,因此我们不能直接看见太阳内部的结构。但是,天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究,建立了太阳内部结构和物理状态的模型。这一模型也已经被对于其他恒星的研究所证实,至少在大的方面,是可信的。
太阳的核心区域虽然很小,半径只是太阳半径的1/4,但却是太阳那巨大能量的真正源头。太阳核心的温度极高,达1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量。这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递,才得以传送到达太阳光球的底部,并通过光球向外辐射出去。
太阳光球就是我们平常所看到的太阳园面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球的表面是气态的,其平均密度只有水的几亿分之一,但由于它的厚度达500千米,所以光球是不透明的。光球层的大气中存在着激烈的活动,用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构,很象一颗颗米粒,称之为米粒组织。它们极不稳定,一般持续时间仅为5~10分钟,其温度要比光球的平均温度高出300~400℃。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。
光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡,大多呈现近椭圆形,在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑,但实际上它们的温度高达4000℃左右,倘若能把黑子单独取出,一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。日面上黑子出现的情况不断变化,这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象,平均活动周期为11.2年。
紧贴光球以上的一层大气称为色球层,平时不易被观测到,过去这一区域只是在日全食时才能被看到。当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间,人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩,那就是色球。色球层厚约8000千米,它的化学组成与光球基本上相同,但色球层内的物质密度和压力要比光球低得多。日常生活中,离热源越远处温度越低,而太阳大气的情况却截然相反,光球顶部接近色球处的温度差不多是4300℃,到了色球顶部温度竟高达几万度,再往上,到了日冕区温度陡然升至上百万度。人们对这种反常增温现象感到疑惑不解,至今也没有找到确切的原因。
在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰,这就是天文上所谓的“日珥”。日珥是迅速变化着的活动现象,一次完整的日珥过程一般为几十分钟。同时,日珥的形状也可说是千姿百态,有的如浮云烟雾,有的似飞瀑喷泉,有的好似一弯拱桥,也有的酷似团团草丛,真是不胜枚举。天文学家根据形态变化规模的大小和变化速度的快慢将日珥分成宁静日珥、活动日珥和爆发日珥三大类。最为壮观的要属爆发日珥,本来宁静或活动的日珥,有时会突然"怒火冲天",把气体物质拼命往上抛射,然后回转着返回太阳表面,形成一个环状,所以又称环状日珥。
在日全食时的短暂瞬间,常常可以看到太阳周围除了绚丽的色球外,还有一大片白里透蓝,柔和美丽的晕光,这就是太阳大气的最外层—— 日冕。日冕的范围在色球之上,一直延伸到好几个太阳半径的地方。日冕里的物质更加稀薄,它还会有向外膨胀运动,并使得热电离气体粒子连续地从太阳向外流出而形成太阳风。
太阳看起来很平静,实际上无时无刻不在发生剧烈的活动。太阳表面和大气层中的活动现象,诸如太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发等,会使太阳风大大增强,造成许多地球物理现象——例如极光增多、大气电离层和地磁的变化。太阳活动和太阳风的增强还会严重干扰地球上无线电通讯及航天设备的正常工作,使卫星上的精密电子仪器遭受损害,地面电力控制网络发生混乱,甚至可能对航天飞机和空间站中宇航员的生命构成威胁。因此,监测太阳活动和太阳风的强度,适时作出"空间气象"预报,越来越显得重要。
在银河系内一千多亿颗恒星中,太阳只是普通的一员,它位于银河系的对称平面附近,距离银河系中心约26000光年,在银道面以北约26光年, 它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转,另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。
太阳的年龄约为46亿年,它还可以继续燃烧约50亿年。在其存在的最后阶段,太阳中的氦将转变成重元素,太阳的体积也将开始不断膨胀,直至将地球吞没。在经过一亿年的红巨星阶段后,太阳将突然坍缩成一颗白矮星--所有恒星存在的最后阶段。再经历几万亿年,它将最终完全冷却。
万物之源——太阳
清晨,当太阳从漫天红霞中喷薄而出,把万丈金光洒向大地,一种蓬勃向上的 *** ,就会油然而生。看到这个充满生机的世界,人们不能不热爱和赞美赐予我们生命和力量的万物主宰——太阳。
中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在绚丽多彩的希腊神话中,太阳神被称为“阿波罗”。他右手握着七弦琴,左手托着象征太阳的金球,让光明普照大地,把温暖送到人间,是万民景仰的神灵。在天文学中,太阳的符号“⊙”和我们的象形字“日”十分相似,它象征着宇宙之卵。
太阳的质量相当于地球质量的33万多倍,体积大约是地球的130万倍,半径约为70万公里,是地球半径的109倍多。虽然如此,她在宇宙中也只是一个普通的恒星。
太阳的内部,从里向外,由核反应区、辐射区、对流区三个层次组成。
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
使用太阳电池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能
使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水
利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电
利用太阳能进行海水淡化
现在,太阳能的利用还不很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。
目前,全球最大的屋顶太阳能面板系统位于德国南部比兹塔特(Buerstadt),面积为四万平方米,每年的发电量为450万千瓦。
日本为了达成京都议定书的二氧化碳减量要求,全日本都普设太阳能光电板,位于日本中部的长野县饭田市,居民在屋顶设置太阳能光电板的比率甚至达2%,堪称日本第一。
太阳能可分为2种:
1.太阳能光伏
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
2.太阳热能
现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
以上就是关于NASA选定新任务,研究巨型太阳离子爆成因全部的内容,如果了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!



















