地球到太阳要飞多久 太阳光飞到地球只需8分20秒 为何科学家却说 需要数万年时间

栏目:美食 2021-10-08 12:31:01
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从地球以光速出发,飞行了大约8分20秒,我们到达了1.5亿公里外的太阳表面附近,所以我们现在看到的是8分钟前的太阳,更准确的说是8分钟前的太阳表面。

但是在科学家看来,每一个照射到我们身上的光子,都是从太阳表面的同一条起跑线开始的,只是它们的年龄相差很大。更准确地说,从太阳表面飞来的光子实际上已经有几千年,甚至几十万年的历史了,它们不再年轻了。言下之意是,虽然光子可以在大约8分20秒内到达地球。

然而,太阳光子实际上诞生于几十万年前,而不是8分20秒前。地球接收到的阳光永远是旧的光,而不是新的光。这种违反直觉现象的原因是太阳光子的形成机制。

太阳的光和热来自核聚变,根据科学家的探测,太阳的核聚变主要发生在内核,大约是整个太阳的1/4,也就是直径30万公里的球体。

在这个领域,温度已经达到了可怕的1500摄氏度,还有3000亿个地球大气层。在这样极端的环境下,氢的核聚变会使太阳每秒钟损失400多万吨的质量。

光子的质量也随着损耗而产生。因为太阳的半径只有70万公里,理论上在核心区域出生的光子只需要两秒钟就可以离开太阳,但其实没那么简单。

由于太阳主要由氢、氦等元素组成,物质处于等离子体状态,这就导致光子要想到达太阳表面,必须跨越许多障碍。对于光子来说,70万公里的直线路径是无数次与质子电子的碰撞,无数次的吸收再发射,无数次的前进三步和后退三千步,无数次的被捕获或者偏转,光子走路像蛇皮一样一天也无法前进10米。

太阳的半径是70万公里。更重要的是,在整个随机运动的过程中,无数的光子瞬间被吸收,然后被击中后回落,新的光子向外发射。新的光子将不断重复剩余的过程,直到它们最终到达太阳表面。

简单来说,太阳核反应区诞生的光子无法直接到达太阳表面,需要经历无数次死亡和重生。现在可以看到,他已经不再是当初那个到达太阳表面的光了。

它不再是原来的光。如果太阳中至少有10 ~ 26次方的质子,那么光子从核心到达表面,然后给宇宙带来光和热,需要4000亿年。

但幸运的是,质子的分布并不均匀,所以核心光子只会与少量的质子发生反应,这个过程会持续几万年到几十万年才能到达太阳表面。

一旦进入每立方厘米只有几个原子的空间,核心光子就会重拾宇宙速度冠军的精髓,只需要500秒就能跑完它们之间1.5亿公里的距离,而诞生在太阳外层,也就是光球层和日冕层的太阳光子,因为没有质子等物质的阻碍,将会畅通无阻地到达地球。

运气比核心光子好得多。一般来说,科学界对太阳的了解非常有限,尤其是太阳的内部情况,包括它在内的太阳探测器只收集太阳附近的数据。深入太阳是不可能的。要真正了解太阳核心发生了什么,我们只能通过从太阳收集中微子来实现。几乎不与任何物质发生反应的中微子将成为第一个携带太阳核心区域信息并将其发送到地球的例子。