太陽的成因與體積有哪些

　　太陽是位於太陽系中心的恆星，它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。很多人會好奇太陽的形成過程，下面就讓小編來給你科普一下太陽是如何形成的。

　　太陽形成的過程

　　太陽是在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子云內形成。太陽形成的時間以兩種方法測量：太陽目前在主序帶上的年齡，使用恆星演化和太初核合成的電腦模型確認，大約就是45.7億年。這與放射性定年法得到的太陽最古老的物質是45.67億年非常的吻合。太陽在其主序的演化階段已經到了中年期，在這個階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦。每秒中有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化成能量，產生中微子和太陽輻射。以這個速率，到目前為止，太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量，太陽在主序帶上耗費的時間總共大約為100億年。

　　太陽沒有足夠的質量爆發成為超新星，替代的是，在約50億年後它將進入紅巨星的階段，氦核心為抵抗引力而收縮，同時變熱;緊挨核心的氫包層因溫度上升而加速聚變，結果產生的熱量持續增加，傳導到外層，使其向外膨脹。當核心的溫度達到1億K時，氦聚變將開始進行並燃燒生成碳。由於此時的氦核心已經相當於一個小型“白矮星”***電子簡併態***，熱失控的氦聚變將導致氦閃，釋放的巨大能量使太陽核心大幅度膨脹，解除了電子簡併態，然後核心剩餘的氦進行穩定的聚變。從外部看，太陽將如新星般突然增亮5～10個星等***相比於此前的“紅巨星”階段***，接著體積大幅度縮小，變得比原先的紅巨星暗淡得多***但仍將比現在的太陽亮***，直到核心的碳逐步累積，再次進入核心收縮、外層膨脹階段。這就是漸近巨星分支階段。

　　地球的命運是不確定的，當太陽成為紅巨星時，其半徑大約會是現在的200倍，表面可能將膨脹至地球現在的軌道——1AU***1.5×10m***。然而，當太陽成為漸近巨星分支的恆星時，由於恆星風的作用，它大約已經流失30%的質量，所以地球的軌道會向外移動。如果只是這樣，地球或許可以倖免，但新的研究認為地球可能會因為潮汐的相互作用而被太陽吞噬掉。但即使地球能逃脫被太陽焚燬的命運，地球上的水仍然都會沸騰，大部分的氣體都會逃逸入太空。

　　即使太陽仍在主序帶的現階段，太陽的光度仍然在緩慢的增加***每10億年約增加10%***，表面的溫度也緩緩的提升。太陽過去的光度比較暗淡，這可能是生命在10億年前才出現在陸地上的原因。太陽的溫度若依照這樣的速率增加，在未來的10億年，地球可能會變得太熱，使水不再能以液態存在於地球表面，而使地球上所有的生物趨於滅絕。

　　繼紅巨星階段之後，激烈的熱脈動將導致太陽外層的氣體逃逸，形成行星狀星雲。在外層被剝離後，唯一留存下來的就是恆星炙熱的核心——白矮星，並在數十億年中逐漸冷卻和黯淡。這是低質量與中質量恆星演化的典型。

　　太陽的質量體積

　　太陽是一個巨大而熾熱的氣體星球。知道了日地距離，再從地球上測得太陽圓面的視角直徑，從簡單的三角關係就可以求出太陽的半徑為69.6萬千米，是地球半徑的109倍。由此可以算出太陽的體積為地球的130萬倍。

　　天文學家根據開普勒行星運動的第三定律，利用地球的質量和它環繞太陽運轉的軌道半徑及週期，還可以推算出太陽的質量為1.989×10³⁰千克，這個質量是地球的33萬倍。並且集中了太陽系99.86%的質量。但是，即使這樣一個龐然大物，在茫茫宇宙之中，卻也不過只是一顆質量中等的普通恆星而已。

　　由太陽的體積和質量，可以計算出太陽平均密度為1.409克/釐米³，約為地球平均密度的0.26倍。太陽表面的重力加速度等於2.7398´10釐米/秒，約為地球表面重力加速度的28倍，如果一個人站在太陽表面，那麼他的體重將會是在地球上的20倍。太陽表面的逃逸速度約617.7公里/秒，任何一箇中性粒子的速度必須大於這個值，才能脫離太陽的吸引力而跑到宇宙空間中去。

　　太陽所處的位置

　　太陽只是宇宙中一顆十分普通的恆星，但它卻是太陽系的中心天體。太陽系中，包含我們的地球在內的八大行星、一些矮行星、彗星和其它無數的太陽系小天體，都在太陽的強大引力作用下環繞太陽執行。太陽系的疆域龐大，僅以冥王星為例，其執行軌道距離太陽就將近40個天文單位，也就是60億千米之遙遠，而實際上太陽系的範圍還要數十倍於此。

　　但是這樣一個龐大的太陽系家族，在銀河系中卻僅僅只是十分普通的滄海一粟。銀河系擁有至少1000億顆以上的恆星，直徑約10萬光年。太陽位於銀道面之北的獵戶座旋臂上，距離銀河系中心約30000光年，在銀道面以北約26光年，它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉，週期大概是2.5億年，另一方面又相對於周圍恆星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。太陽也在自轉，其週期在日面赤道帶約25天;兩極區約為35天。

　　太陽正在穿越銀河系內部邊緣獵戶臂的本地泡區中的本星際雲。在距離地球17光年的距離內有50顆最鄰近的恆星系***距離最近的一顆恆星是紅矮星，被稱為比鄰星，距太陽大約4.2光年***，太陽的質量在這些恆星中排在第四。太陽在距離銀河中心24000至26000光年的距離上繞著銀河公轉，從銀河北極鳥瞰，太陽沿順時針軌道執行，大約2億2500萬至2億5000萬年繞行一週。由於銀河系在宇宙微波背景輻射***CMB***中以550公里/秒的速度朝向長蛇座的方向運動，這兩個速度合成之後，太陽相對於CMB的速度是370公里/秒，朝向巨爵座或獅子座的方向運動。

　　在南門二***比鄰星所在的三合星系統***的位置觀看我們的太陽時，太陽則會成為仙后座中一顆視星等為0.5等的恆星。大體來說，仙后座的外形將會從\/\/變成/\/\/，太陽將會位在仙后座ε星的尾端。

太陽的成因與體積