太陽裡有什麼？一場由内而外的星球之旅
簡介：地球接受太陽的照耀已數十億年，你知道太陽的秘密嗎？本文簡單介紹了太陽的内部組成。
1.1 太陽裡是什麼？
圖源：Space
太陽影響、塑造我們的日常生活已百萬年之久——我們離不開太陽，但這不意味着我們了解它所有的秘密。這些謎團比我們想象得有更深遠的影響，因為太陽是我們周圍的恒星當中最易于研究的。經過數十年辛勤的科學研究，我們至少知道了太陽裡是什麼樣的，即使我們不能完全了解它是怎麼運作的。在這裡，我們要介紹我們生命中每年都要圍着轉一圈的氣體組成的發光的球裡包含的東西。
1.2 核反應區
太陽深處是它的核反應區，這是為恒星提供能量的核聚變發生的地方。這意味着沒有合适的形容詞來描述核反應區有多熱、密度有多大。核的溫度超過了2700萬華氏度（1500萬攝氏度），内部的物質被擠壓在一起，密度比鉛的十倍還要大。
1.3 輻射區
光子離開核反應區後，就向外移動，開始了漫長的旅程。根據美國國家航空航天局，每個光子從核反應區到達輻射區的外界邊緣，都需要10萬年的時間，這是因為它們總是上下彈跳，而不是沿直線運動。
1.4 對流層
對流層的起點是物質密度減少的地方。在這裡，從太陽深處開始的熱傳遞繼續進行着。根據美國國家航空航天局，光子在這個區域加速，熱等離子體的大氣泡迅速上升穿過對流區。
1.5 光球層
光球層是太陽可見層的最外層，人們常會認為它是太陽的表層。太陽黑子在這裡形成，最終到達地球的可見光也從這裡出發。光球層的溫度相對溫和，大約在一萬華氏度（5500攝氏度）。
1.6 色球層
人們通常非常難看到色球層，因為它隻是在太陽周圍留下一層微紅的光暈。但科學家們認為，這個不起眼的圈層可能是将熱能從太陽内部傳導到熾熱的外層大氣的關鍵。
1.7 日冕層
日冕層是太陽的最外層，它非常稀薄，隻能在日全食時被看到，因為這時候月亮遮住了光球層的光芒。日冕可被觀測到的時機太少，使得對日冕層的研究非常困難——但今年晚些時候，美國國家航空航天局将向太陽發射探測器，試圖解開它揮之不去的謎團。
1.8 太陽風
圖源：NASA
嚴格意義上來說，太陽風并不是太陽結構的一部分，但這些不斷從太陽流出的高帶電粒子流是太陽影響其他星球的主要方式之一。在地球上，大氣層很大程度上保護我們不受太陽風影響，但是它對衛星和太空旅行還是有巨大的危害。太陽風也定義了我們的太陽系，太陽風所能到達的地方都屬于太陽系。
相關知識
太陽（又稱日），是太陽系中心的恒星，它幾乎是熱等離子與磁場交織着的一個理想球體[13][14]。它的直徑大約是1,392,000（1.392×106）公裡，相當于地球直徑的109.3倍；品質大約是2×1030千克（地球的333,000倍），約占太陽系總品質的99.86%[15]。從化學組成來看，太陽品質的大約四分之三是氫（~73%），剩下的幾乎都是氦（~25%），包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素品質少于2%[16]。
太陽的恒星光譜分類為G型主序星（G2V）。雖然它以肉眼來看是白色的，但因為在可見光的頻譜中以黃綠色的部分最為強烈，從地球表面觀看時，大氣層的散射使天空成為藍色，是以它呈現黃色，因而非正式地歸類為“黃矮星”[17][18]。 光譜分類标示中的G2表示其表面溫度大約是5778K（5505°C），V則表示太陽像其他大多數的恒星一樣，是一顆主序星，它的能量來自于氫巨變成氦的核聚變反應，其核心每秒鐘能聚變6.2億噸的氫。
太陽一度被天文學家認為是一顆微小平凡的恒星，但因為銀河系内大部分的恒星都是紅矮星，現在認為太陽比85%的恒星都要明亮[19][20]。太陽的絕對星等是 +4.83，但是由于其非常靠近地球，是以從地球上看來，它是天空中最亮的天體，視星等達到 26.74[21][22]。太陽高溫的日冕持續的向太空中拓展，創造的太陽風延伸到100天文機關遠的日球層頂。這個太陽風形成的“氣泡”稱為太陽圈，是太陽系中最大的連續結構[23][24]。
BY: Meghan Bartels
FY: Ludwig_XU
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自：3.原文來自：https://www.space.com/41439-inside-the-sun-layers.html
本文由天文志願文章組- Ludwig_XU翻譯自文章作者Meghan Bartels的作品，如有相關内容侵權，請在作品釋出後聯系作者删除。
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浩瀚宇宙無限寬廣 穹蒼之美盡收眼底
浩瀚宇宙，吾将上下求索，而人類又将如何探尋地外文明？
諾大的宇宙，地外文明驅使着人類的不懈探索，人類在這方面做出了哪些努力？
有這樣一群人，他們沒有頭戴浣熊皮帽子，他們沒有腰佩博伊刀，但他們像早期的拓荒者一般，憑借堅定的信念，憑借無限的熱愛，毅然在荒野中跋涉前行，在“地球的邊境”瞭望，在漫無邊際的漆黑荒涼的宇宙中不懈探索。
航天工業的成就、計劃以及人們對宇宙的憧憬每年都會在國際宇航大會（IAC）上展出。大會持續一周，數以千計的火箭工程師、各國國家航天局代表、衛星制造商蜂擁而至，來參加一系列全體成員會議以及令人興奮的航天展覽。與早期開拓美國西部的邊境英雄不同，他們不佩戴軟呢帽和博伊刀，取而代之的是西裝革履。事實上，今天的太空探索者與過去的邊境拓荒者除了服裝差異之外，沒有太大差別——盡管都面臨着無數艱難險阻，但他們為那些亟待探索的未知世界而深深着迷。
1971年以來，搜尋地外文明計劃（SETI）就納入了國際宇航大會，成為大會不可或缺的一部分, 人們通常會用一整天的時間展示有關地外文明搜尋的最新資料、技術及其社會意義。今年的大會是在溫哥華召開的。這座加拿大的城市是一座國際化大都市，以十八世紀最有成就的探險家之一英國海軍上校喬治·溫哥華的名字命名。這座城市三面環山、一面背靠太平洋，猶如一顆閃閃發光的寶石鑲嵌在山光水色之中。
搜尋地外文明計劃的研究範圍非常廣泛，從最新的望遠鏡工程到地外文明發出的信号中可能使用的語言，等等。這篇報告材料字數非常多，可能非常考驗讀者的耐心，是以我精選了下面幾項内容：
加利福尼亞大學嘗試繼續擴大他們的搜尋地外文明計劃。研究所學生亞倫·帕森斯（Aaron Parsons）展示了加州大學伯克利分校的光學SETI項目。與其他光學項目一樣，該項目也在尋找恒星瞬間發出的納秒級閃光（十億分之一秒或更少）。該項目運用架設在舊金山以東幾十英裡山上的30英寸洛伊施納（Leuschner）望遠鏡，到目前為止已經搜尋了7500個恒星系統和132個星系。
除了光學項目之外，伯克利團隊開創性地提出要嘗試尋找無線電脈沖。這個被稱為天文脈沖（Astropulse）的項目将用超強的計算能力來驗證“無線電波在無邊無際的星際空間中傳播時，其強度會随着傳播距離的增加而變得非常微弱”。
伯克利團隊最主要的項目是“搜尋來自近地外智慧生命群落的無線電波計劃V”（SERENDIP V）。該項目使用大型阿雷西博（Arecibo）射電望遠鏡收集宇宙信号，并為SETI@home伺服器提供資料支援。阿雷西博射電望遠鏡的信号接收器擁有近10億個波段，總共涵蓋300兆赫的無線電撥号，比有線電視的信号接收器強大将近50倍。
伯克利團隊将SERENDIP項目接收到的百分之一的資料配置設定給SETI@home網絡伺服器。項目期間，有超過五千萬志願者參與SETI個人項目，并在在電腦上安裝SETI@home螢幕保護程式。通過這個程式，參與者的電腦可以在背景利用多餘的運算空間處理資料，每天都有2000多台電腦參與資料處理。這些電腦的計算能力總和相當于一台運算速度高達每秒65萬億次的超級計算機，比（2004年）世界上最先進的超級計算機運算速度還要快。
SETI研究所的戴夫·德波爾（Dave DeBoer）介紹了艾倫望遠鏡陣列（Allen Telescope Array）的最新情況。該陣列目前正在加州北部建設，在接下來的幾個月内，ATA的碟形天線數量将增長到32個，這些天線足以啟動一些正式的觀測項目。除了一系列重要的天文學研究之外，ATA-32還将開始其SETI任務——掃描銀河系的中心平面。顯然，銀河系的中心是恒星表觀密度最高的地方，恒星越多發現地外文明的機率越大，觀測項目從這裡開始是理所當然的。
得益于專門的光束發射硬體和軟體，ATA-32将能夠同時觀察天空中的16個區域。換句話說，與過去的SETI實驗項目不同，這台望遠鏡将能夠同時檢查許多天體目标。ATA最終将建成一個由數百個天線組成的龐大陣列，至少比之前SETI實驗項目的探測速度快兩個數量級。這個規模空前的項目足以登上新聞頭版。
與上述方法不同，另一種尋找地外文明的方法是尋找建築物。幾十年來，SETI領域有一種流行的假說。實體學家弗裡曼·戴森（Freeman Dyson）最先提出這個假說，他認為一個真正先進的文明可能會在其母星周圍建設一個巨大的太陽能電池陣列，為該文明的發展提供可靠的能源保障。這樣一個完全包圍恒星的太陽能電池陣列被稱為戴森球體（Dyson sphere）。
這種假說的理論依據是：沒有任何能量轉換器可以達到百分百的轉換率，包括太陽能電池。也就是說，太陽能電池工作時一定有部分能量轉化為熱能的形式，這樣戴森球體就會升溫，向太空釋放紅外（熱）輻射。如果你發現一顆發出比正常情況更多紅外線的恒星，那麼你可能就能确認這個文明的大緻生存範圍。
芝加哥費米實驗室的理查德·卡裡根（Richard Carrigan）為了尋找這樣的恒星一直在查閱幾年前由IRAS紅外衛星收集的資料，但他始終沒有找到理想的恒星。“路漫漫兮其修遠兮”，然而人們尋找地外文明的熱情絲毫沒有降溫，還有許多像卡裡根一樣的人孜孜不倦地在星海裡探索。希望在不久的将來人們依靠更先進的紅外望遠鏡可以找到這樣的恒星。
國際宇航大會的SETI會議一如既往的引人入勝。但這并不奇怪，畢竟這3000萬萬億立方光年的宇宙空間可能不僅僅隻是一片荒蕪，也可能存在像我們人類一樣的智慧文明，這多麼令人振奮啊！
BY: Seth Shostak
FY: 周星河