ngô bảo châu

26 345 0
ngô bảo châu

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Mặt Trời trung tâm Hệ Mặt Trời, chiếm khoảng 99,86% khối lượng Hệ Mặt Trời.[6] Trái Đất thiên thể khác hành tinh,tiểu hành tinh, thiên thạch, chổi, bụi quay quanh Mặt Trời Khoảng cách trung bình Mặt Trời Trái Đất xấp xỉ 149,6 triệu kilômét (1 Đơn vị thiên văn AU) nên ánh sáng Mặt Trời cần phút 19 giây đến Trái Đất Trong năm, khoảng cách thay đổi từ 147,1 triệu kilômét (0,9833 AU) điểm cận nhật (khoảng ngày tháng 1), tới xa 152,1 triệu kilômét (1,017 AU) điểm viễn nhật (khoảng ngày tháng 7).[7]Năng lượng Mặt Trời dạng ánh sáng hỗ trợ cho hầu hết sống Trái Đất thông qua trình quang hợp,[8] điều khiển khí hậu thời tiết Trái Đất Thành phần Mặt Trời gồm hydro (khoảng 74% khối lượng, hay 92% thể tích), heli (khoảng 24% khối lượng, 7% thể tích), lượng nhỏ nguyên tố khác, gồm sắt, nickel, oxy, silic, lưu huỳnh,magiê, carbon, neon, canxi, crom.[9] Mặt Trời có hạng quang phổ G2V.G2 có nghĩa có nhiệt độ bề mặt xấp xỉ 5.778 K (5.505 °C) khiến có màu trắng, thường có màu vàng nhìn từ bề mặt Trái Đất tán xạ khí Chính tán xạ ánh sáng giới hạn cuối màu xanh quang phổ khiến bầu trời có màu xanh.[10] Quang phổ Mặt Trời có chứa đường ion hố kim loại trung tính đường hydro yếu V (số La Mã) lớp quang phổ thể Mặt Trời, hầu hết khác, ngơi thuộc dãy Điều có nghĩa tạo lượng tổng hợp hạt nhân hạt nhân hydro thành heli Có 100 triệu ngơi lớp G2 Ngân Hà Từng bị coi nhỏ tầm thường thực tế theo hiểu biết tại, Mặt Trời sáng 85% Ngân Hà với đa số lùn đỏ.[11][12] Quầng nóng Mặt Trời liên tục mở rộng không gian tạo gió Mặt Trời dịng hạt có vận tốc gấp lần âm - mở rộng nhật mãn(heliopause) tới khoảng cách xấp xỉ 100 AU Bong bóng mơi trường liên hình thành gió mặt trời, nhật (heliosphere) cấu trúc liên tục lớn Hệ Mặt Trời.[13][14] Mặt Trời xuyên qua đám mây Liên Địa phương (Local Interstellar Cloud) vùng Bóng Địa phương (Local Bubble) mật độ thấp khí khuếch tán nhiệt độ cao, vành Nhánh Orion Ngân Hà, nhánh Perseus nhánh Sagittarius ngân hà Trong 50 hệ gần bên 17 năm ánh sáng từ Trái Đất, Mặt Trời xếp hạng 4[15] khối lượng cấp bốn (M = +4,83) [1][16], dù có số giá trị cấp khác biệt đưa ra, ví dụ 4,85[17] 4,81.[18] Mặt Trời quay quanh trung tâm Ngân Hà khoảng cách xấp xỉ 24.000–26.000năm ánh sáng từ trung tâm Ngân Hà, nói chung di chuyển theo hướng chùm Cygnus hồn thành vịng khoảng 225–250 triệu năm (một năm ngân hà) Tốc độ quỹ đạo cho khoảng 220 ± 20, km/s ước tính đưa số 251 km/s.[19][20] Bởi Ngân Hà di chuyển so với Màn xạ vi sóng vũ trụ (CMB) theo hướng chòm Hydra với tốc độ 550 km/s, nên tốc độ chuyển động so với CMB khoảng 370 km/s theo hướng chòm Crater hayLeo.[21] Mục lục [ẩn] Đặc điểm o 1.1 Lõi o 1.2 Vùng xạ o 1.3 Vùng đối lưu o 1.4 Quang o 1.5 Khí  1.5.1 Hàn  1.5.2 Sắc  1.5.3 Vùng chuyển tiếp  1.5.4 Vành nhật hoa  1.5.5 Nhật o 1.6 Từ trường Thành phần hóa học o 2.1 Các nguyên tố nhóm sắt bị ion hóa o 2.2 Quan hệ phân tầng khối lượng hành tinh Mặt Trời Các chu kỳ Mặt Trời o 3.1 Các vết đen Mặt Trời o 3.2 Chu kỳ dài Vị trí chuyển động dải Ngân Hà Các vấn đề học thuyết o 5.1 Nơtrino Mặt Trời o 5.2 Nung nóng vành nhật hoa o 5.3 Sao trẻ o 5.4 Các dị thường Thám hiểm Mặt Trời o 6.1 Những hiểu biết trước o 6.2 Sư hiểu biết với tiến khoa học  6.2.1 Trước Công nguyên  6.2.2 Công nguyên  6.2.3 Thuyết nhật tâm  6.2.4 Thiên văn học đại o 6.3 Các nhiệm vụ khám phá không gian Mặt Trời nguồn lượng khổng lồ Mặt Trời tác hại đến mắt Vòng đời Mặt Trời o 9.1 Thời gian biểu tiến hóa Mặt Trời hệ Mặt Trời 10 Trong văn hóa 11 Xem thêm 12 Ghi 13 Tham khảo o 13.1 Danh mục tài liệu 14 Liên kết o 14.1 Tiếng Anh o 14.2 Tiếng Việt [sửa]Đặc điểm Mặt Trăng qua Mặt Trời 2/2007, chụp camera tử ngoại Mô hình cấu trúc Mặt Trời: Lõi Vùng xạ Vùng đối lưu Quang Sắc Vành nhật hoa (Quầng) Vết đen Mặt Trời Hạt quang (Đốm) Vòng plasma Mặt Trời ngơi thuộc dãy màu vàng chiếm khoảng 99% tổng khối lượng Hệ Mặt Trời Nó hình cầu gần hồn hảo, hơidẹt khoảng chín phần triệu,[22] có nghĩa đường kính cực khác biệt so với đường kính xích đạo 10 km (6 dặm) Bởi Mặt Trời tồn dạng trạng thái plasma khơng rắn tốc độ quay (vận tốc góc) xích đạo nhanh hai cực Điều gọi chuyển động không đồng tốc Chu kỳ củachuyển động thực xấp xỉ 25,6 ngày xích đạo 33,5 ngày cực Tuy nhiên, điểm quan sát thuận lợi ln thay đổi Trái Đất quay quanh Mặt Trời nên chuyển động biểu kiến ngơi xích đạo khoảng 28 ngày.[23] Hiệu ứng ly tâm chuyển động chậm yếu 18 triệu lần so với lực hấp dẫn xích đạo Mặt Trời Hiệu ứng thủy triều hành tinh chí cịn yếu hơn, khơng ảnh hưởng lớn tới hình dạng Mặt Trời [24] Mặt Trời nhóm I, nhóm có nhiều ngun tố nặng.[note 1] Sự hình thành Mặt Trời sóng chấn động từ hay nhiều siêu tân tinh bên cạnh.[25] Lý thuyết đưa phong phú nguyên tố nặng Hệ Mặt Trời, vàng uranium, có nhiều ngun tố gọi Sao nhóm II (ít nguyên tố nặng) Các nguyên tố theo khả tạo phản ứng hạt nhân thu lượng trình hình thành siêu mới, hay biến đổi thông qua hấp thụ neutron bên lớn hệ hai.[26] Cấu trúc Mặt Trời ranh giới cụ thể hành tinh đá: phần phía ngồi nó, mật độ khí giảm gần nhưtheo hàm mũ theo khoảng cách từ tâm.[27] Tuy nhiên, cấu trúc bên xác định rõ ràng, miêu tả bên Bán kính Mặt Trời đo từ tâm tới cạnh ngồi quang Đây đơn giản lớp mà bên khí q lạnh hay q mỏng để xạ lượng ánh sáng đáng kể, bề mặt dễ quan sát mắt thường.[28] Phía Mặt Trời khơng thể quan sát trực tiếp Mặt Trời vật chắn xạ điện từ Tuy nhiên, tương tự địa chất học sử dụng sóng trận động đất tạo để xác định cấu trúc bên Trái Đất, ngành nhật chấn học (helioseismology) sử dụng sóng ngoại âm (infrasound) xuyên qua phần Mặt Trời để đo hình dung cấu trúc bên ngơi [29] Mơ hình máy tính Mặt Trời sử dụng công cụ lý thuyết để xác định lớp bên [sửa]Lõi Bài chi tiết: Lõi Mặt Trời Mặt cắt ngang kiểu Mặt Trời (hình vẽ bởiNASA) Dãy phản ứng p-p giải phóng xạ điện từ gamma, neutrino Lõi Mặt Trời coi chiếm khoảng 0,2 tới 0,25 bán kính Mặt Trời [30] Nó có mật độ lên tới 150g/cm³[31][32] (150 lần mật độ nước Trái Đất) có nhiệt độ gần 13.600.000 độ K (so với nhiệt độ bề mặt Mặt Trời khoảng 5.800 K).[33] Những phân tích gần phi vụ SOHO cho thấy tốc độ tự quay lõi cao vùng xạ.[30] Trong hầu hết vòng đời Mặt Trời, lượng tạo phản ứng tổng hợp hạt nhânthông qua loạt bước gọi dãy p–p (proton–proton) (xem hình bên phải) để biến hydro thành heli.[34] Chưa tới 2% heli tạo Mặt Trời có từ chu trình CNO (Cacbon-Nitơ-Ơxy) Lõi vùng Mặt Trời tạo lượng đáng kể nhiệt thơng qua phản ứng tổng hợp: phần cịn lại ngơi đốt nóng lượng truyền từ lõi Tất lượng tạo từ phản ứng tổng hợp hạt nhân lõi phải qua nhiều lớp để tới quang trước vào không gian dạng ánh sáng Mặt Trời hay động hạt.[35][36] Tốc độ phản ứng tổng hợp hạt nhân phụ thuộc nhiều vào mật độ nhiệt độ, tốc độ phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn lõi trạng thái cân tự điều chỉnh: tốc độ phản ứng lớn khiến lõi nóng lên nhiều mở rộng chống lại trọng lượngcủa lớp bên ngoài, làm giảm tốc độ phản ứng điều chỉnh nhiễu loạn; tốc độ nhỏ khiến lõi lạnh co lại, làm tăng tốc độ phản ứng lần lại đưa mức cũ [37] Các photon (tia gamma) nhiều lượng phát cácphản ứng tổng hợp hạt nhân bị hấp thụ plasma mặt trời vài millimét, sau tái phát xạ theo hướng ngẫu nhiên (và mức lượng thấp)—vì cần thời gian dài xạ lên tới bề mặt Mặt Trời Những ước tính "thời gian di chuyển photon" khoảng từ 10.000 tới 170.000 năm [38] Sau chuyến du hành cuối qua lớp đối lưu bên để tới "bề mặt" suốt quang quyển, photon thoát ánh sáng khả kiến Mỗi tia gamma lõi Mặt Trời chuyển thành hàng triệu photon ánh sáng nhìn thấy trước vào không gian Các neutrino phát sinh từ phản ứng tổng hợp hạt nhân lõi, không giống photon, chúng tương tác với vật chất, tồn chúng khỏi Mặt Trời Trong nhiều năm đo đạc số lượng neutrino Mặt Trời tạo cho kết thấp dự đốn lý thuyếtkhoảng lần Sự khơng quán gần giải thông qua khám phá hiệu ứng dao động neutrino Vì thực tế Mặt Trời toả số lượng neutrino lý thuyết dự đoán, máy dị tìm neutrino để lọt 2/3 số chúng neutrino thay đổi hương.[39] [sửa]Vùng xạ Trong vùng từ 0,25 tới khoảng 0,7 bán kính Mặt Trời, vật liệu Mặt Trời đủ nóng đặc đủ để xạ nhiệt chuyển nhiệt độ từ lõi ngồi.[40] Trong vùng khơng có đối lưu nhiệt; vật liệu lạnh độ cao tăng lên (từ 7.000.000 °C tới khoảng 2.000.000 °C) làm gradient nhiệt độ nhỏ giá trị tỷ lệ khoảng đoạn nhiệt (adiabatic lapse rate) gây đối lưu [32] Nhiệt truyền xạ—ion hydro heli phát photon, di chuyển khoảng cách ngắn trước bị tái hấp thụ ion khác [40] Các photon thực tế bật lên nhiều lần xuyên qua vật chất đặc tới mức photon riêng lẻ khoảng triệu năm để tới lớp bề mặt, thế, lượng chuyển chậm.[32] Mật độ giảm sút hàng trăm lần (từ 20 g/cm³ xuống 0,2 g/cm³) từ đáy lên đỉnh vùng xạ.[40] Giữa vùng xạ vùng đối lưu lớp chuyển tiếp gọi tachocline Đây vùng nơi có thay đổi mạnh chuyển động xoay đồng tốc vùng xạ chuyển động chênh lệch vùng đối lưu dẫn tới trượt mạnh—một điều kiện nơi lớp ngang giáp trượt [41] Các dạng chuyển động giống chất lỏng vùng đối lưu bên trên, dần biến từ đỉnh lớp xuống đáy nó, phù hợp với đặc điểm yên tĩnh vùng xạ đáy Hiện tại, có giả thuyết cho nguồn phát điện từ bên lớp tạo từ trường Mặt Trời.[32] [sửa]Vùng đối lưu Trong lớp Mặt Trời, từ bề mặt xuống xấp xỉ 200.000 km (hay 70% bán kính Mặt Trời), plasma Mặt Trời khơng đủ đặc hay đủ nóng để chuyển lượng nhiệt từ bên ngồi xạ Vì thế, đối lưu nhiệt diễn cột nhiệt mang vật liệu nóng bề mặt (quyển sáng) Mặt Trời Khi vật liệu lạnh bề mặt, xuống đáy vùng đối lưu, để nhận thêm nhiệt từ đỉnh vùng xạ Ở bề mặt nhìn thấy Mặt Trời, nhiệt độ giảm xuống 5.700 K mật độ 0,2 g/m³ (khoảng 1/10.000 mật độ khơng khí mực nước biển) [32] Các cột nhiệt vùng đối lưu tạo nên dấu vết Mặt Trời, hình thức hột mặt trời (solar granulation) siêu hột Sự hỗn loạn đối lưu phận phía ngồi phần bên lịng Mặt Trời hình thành máy phát điện "tỷ lệ nhỏ" xuất tạo từ trường bắc nam cực toàn bề mặt Mặt Trời.[32] Các cột nhiệt Mặt Trời pin Bénard thường có hình lăng trụ năm cạnh.[42] [sửa]Quang Nhiệt độ hiệu (effective temperature), hay nhiệt độ vật đen Mặt Trời (5.777 K) nhiệt độ vật thể đen với kích cỡ tương đương phải tạo tổng lượng xạ Bài chi tiết: Quang Mặt Trời Bề mặt nhìn thấy Mặt Trời hay quang lớp mà bên nó, Mặt Trời trở nên mờ đục với ánh sáng nhìn thấy được.[43] Trên quang ánh sáng khả kiến Mặt Trời tự vào khơng gian, lượng hồn tồn khỏi Mặt Trời Sự thay đổi độ mờ đục xảy giảm số lượng ion H−, mà chúng dễ dàng hấp thụ ánh sáng.[43] Trái lại, ánh sáng khả kiến mà nhìn thấy tạo electron phản ứng với nguyên tử hydro để tạo ion H−.[44][45] Quang thực tế dày từ hàng chục tới hàng trăm kilômét, mờ chút so với khơng khí Trái Đất Bởi phần phía quang lạnh phần phía dưới, hình ảnh Mặt Trời lên sáng trung tâm so với cạnh hay rìa đĩa Mặt Trời, tượng gọi rìa tối(limb darkening).[43] Ánh sáng Mặt Trời có phổ gần giống với quang phổ vật đen cho thấy nhiệt độ khoảng 6.000 K (các vùng sâu có nhiệt độ tới 6.400 K vùng nông 4.400 K[40]), rải rác với vạch hấp thụ nguyên tử từ lớp loãng quang Quang có mật độ hạt ~10 23/m3 (khoảng 1% mật độ hạt khí Trái Đất mực nước biển).[40] Những nghiên cứu ban đầu phổ quang học quang quyển, số đường hấp thụ tìm khơng tương ứng với mộtngun tố hố học biết Trái Đất Năm 1868, Norman Lockyer đưa giả thuyết đường hấp thụ nguyên tố mà ông gọi "heli", theo tên thần Mặt Trời Hy Lạp Helios Mãi 25 năm sau, heli phân lập Trái Đất.[46] [sửa]Khí Xem thêm: Quầng nhật hoa Vòng quầng (Coronal loop) Trong kiện nhật thực tồn phần,quầng mặt trời quan sát mắt thường Các phần bên quang Mặt Trời gọi chung khí Mặt Trời.[43]Chúng quan sát kính viễn vọng tồn dãy phổ điện từ, từ sóng radio qua ánh sáng nhìn thấy tới tia gamma, gồm năm vùng chính: nhiệt độ tối thiểu, sắc quyển, vùng chuyển tiếp, vành nhật hoa, nhật quyển.[43] Nhật quyển, coi khí liên tục phía ngồi Mặt Trời, mở rộng bên ngồi vượt quỹ đạo Diêm Vương tới nhật mãn (heliopause), nơi hình thành biên giới đường chấn động rõ rệt với không gian liên Sắc quyển, vùng chuyển tiếp vành nhật hoa nóng nhiều so với bề mặt Mặt Trời.[43] Lý giải thích việc chưa rõ ràng, chứng cho thấy sóng Alfvén có đủ lượng để làm nóng vành nhật hoa [47] [sửa]Hàn Lớp lạnh Mặt Trời vùng nhiệt độ tối thiểu nằm cách khoảng 500 km bên quanq quyển, với nhiệt độ cỡ 4.100 K.[43] Phần Mặt Trời đủ lạnh để tồn phân tử carbon monoxide nước, phát quang phổ hấp thụ chúng [48] [sửa]Sắc Bên lớp nhiệt độ tối thiểu lớp dày khoảng 2.000 km, chủ yếu quang phổ đường hấp thụ phát xạ.[43] Nó gọi sắc bắt nguồn từ từ chroma Hy Lạp, có nghĩa màu sắc, sắc nhìn thấy ánh sáng có màu đầu cuối lần nhật thực toàn phần.[40] Nhiệt độ sắc tăng dần với độ cao, lên khoảng 20.000 K gần đỉnh.[43] Ở phần phía sắc heli bị ion hoá phần.[49] Được Kính Viễn vọng Quang học Mặt Trời Hinode chụp ngày 12 tháng năm 2007, hình ảnh Mặt Trời cho thấy tình trạng sợi nhỏ plasma liên kết vùng phân cực từ tính khác [sửa]Vùng chuyển tiếp Bên sắc có vùng chuyển tiếp mỏng (khoảng 200 km) nhiệt độ tăng nhanh từ khoảng 20.000 K thượng tầng sắc lên tới nhiệt độ gần triệu K vành nhật hoa.[50] Nhiệt độ gia tăng dễ dàng ion hố tồn heli vùng chuyển tiếp, làm giảm mạnh xạ làm nguội plasma.[49] Vùng chuyển tiếp không xảy độ cao xác định xác Thực vậy, hình thành kiểu quầng với đặc tính kiểu sắc gai sợi, chuyển động hỗn loạn.[40] Vùng chuyển tiếp không dễ quan sát thấy từ bề mặt Trái Đất, mà thực tế quan sát thấy từ vũ trụ dụng cụ nhạy cảm với thành phần siêu cực tím củaquang phổ.[51] [sửa]Vành nhật hoa Vành nhật hoa kéo dài lớp khí bên ngồi Mặt Trời, tích lớn Mặt Trời Vành nhật hoa liên tục mở rộng vào vũ trụ hình thành nên gió Mặt Trời, lấp đầy toàn Hệ Mặt Trời.[52] Vành nhật hoa thấp, gần bề mặt Mặt Trời, có mật độ phân tử khoảng 1015–1016/m3.[49][Ghi 1] Nhiệt độ trung bình vành nhật hoa gió Mặt Trời khoảng 1–2 triệu kelvin, nhiên, vùng nóng khoảng 8–20 triệu kelvin Tuy chưa tồn lý thuyết đầy đủ để tính nhiệt độ vành nhật hoa, số lượng nhiệt biết có từ tái liên thơng từ trường.[52] [sửa]Nhật Nhật khoảng trống xung quanh Mặt Trời, lấp đầy gió plasma Mặt Trời kéo dài xấp xỉ khoảng 20 lần bán kính Mặt Trời (0,1 AU) mép phía ngồi Hệ Mặt Trời Biên giới phía xác định lớp mà dịng gió Mặt Trời trở nên superalfvénic — có nghĩa nơi dịng chảy trở nên nhanh tốc độ sóng Alfvén [53] Sự nhiễu loạn lực động lực học bên ngồi biên giới khơng thể ảnh hưởng tới hình dạng quầng Mặt Trời bên trong, thông tin di chuyển với tốc độ sóng Alfvén Gió Mặt Trời bên ngồi liên tục xuyên qua Nhật quyển, hình thành nên trường điện từ Mặt Trời bên hình dạng xoắn ốc,[52] va chạm với nhật mãn với khoảng cách 50 AU từ Mặt Trời Tháng 12 năm 2004,tàu vũ trụ Voyager vượt qua dải chấn cho phần nhật mãn Cả hai tàu Voyager ghi nhận mức độ hạt lượng cao chúng tiếp cận biên giới [sửa]Từ trường Xem thêm: Từ trường Sao Dải dòng điện nhật phát triển toàn hệ Mặt Trời, tạo ảnh hưởng từ trường quay Mặt Trời lên plasmatrong vật chất hành tinh.[54] Mặt Trời có hoạt động từ trường Nó có từ trường biến đổi mạnh mẽ hàng năm đổi hướng sau 11 năm.[55] Từ trường Mặt Trời tăng lên gây số hiệu ứng gọi chung hoạt động Mặt Trời bao gồm vết đen bề mặt Mặt Trời, vết sáng Mặt Trời, xạ gió Mặt Trời, chúng mang vật chất vào hệ Mặt Trời.[56] Các ảnh hưởng hoạt động xạ lên Trái Đất cực quang vĩ độ trung bình đến cao, gián đoạn việc truyền sóng radio điện Hoạt động Mặt Trời cho có vai trị quan lớn hình thành tiến hóa hệ Mặt Trời làm thay đổi cấu trúc tầng điện ly Trái Đất.[57] Tất vật chất Mặt Trời thể khí plasma có nhiệt độ cao Điều làm cho vận tốc quay vùng xích đạo (khoảng 25 ngày) nhanh vùng có vĩ độ cao (khoảng 35 ngày gần cực) Vận tốc quay khác vĩ độ Mặt Trời tạo đường sức từ xoắn vào theo thời gian, tạo vòng hoa từ tường phun từ bề mặt Mặt Trời tạo vết đen Mặt Trời tai lửa Mặt Trời (xem nối lại từ trường) Sự xoắn vào làm tăng solar dynamo (quá trình phát sinh từ trường Mặt Trời) gây đảo từ Mặt Trời theo chu kỳ 11 năm.[58] [59] Từ trường Mặt Trời mở rộng ngồi ranh giới Plasma gió Mặt Trời bị từ hóa mang từ trường Mặt Trời vào không gian tạo từ trường hành tinh.[52] Vì plasma chuyển động đường sức từ, từ trường hành tinh mở rộng xuyên tâm từ Mặt Trời khơng gian Do trường từ xích đạo khác cực hướng vào hướng khỏi Mặt Trời, nên tồn lớp dòng điện mỏng mặt phẳng xích đạo gọi dải dòng điện nhật quyển(heliospheric current sheet).[52] Ở khoảng cách lớn, quay Mặt Trời xoắn từ trường dải dòng thành cấu trúc giống xoắn ốc Archimedes gọi xoắn ốc Parker.[52] Từ trường hành tinh mạnh từ trường hai cực Mặt Trời Từ trường hai cực Mặt Trời 50– 400 μT (trong Quang quyển) giảm theo hàm mũ bậc ba khoảng cách đạt 0,1 nT Trái Đất Tuy nhiên, theo thăm dị từ tàu khơng gian cho thấy từ trường hành tinh vị trí Trái Đất cao khoảng 100 lần so với số trên, vào khoảng nT.[60] [sửa]Thành phần hóa học Mặt Trời cấu tạo chủ yếu nguyên tố hydro heli, nguyên tố chiếm tương ứng 74,9% 23,8% khối lượng Mặt Trời quang [61] Các nguyên tố nặng gọi kim loại thiên văn học, chiếm 2% khối lượng Mặt Trời Trong phổ biến oxy (chiếm gần 1% khối lượng Mặt Trời), cacbon (0,3%), neon (0,2%), sắt (0,2%).[62] Thành phần hóa học Mặt Trời thừa hưởng nguyên tố từ vật chất hình thành: hydro heli Mặt Trời tạo từ tổng hợp hạt nhân Big Bang Các kim loại tạo tổng hợp hạt nhân kết thúc q trình tiến hóa trả vật liệu chúng khoảng không trước Mặt Trời hình thành.[63] Thành phần hóa học quang thường xem đại diện cho thành phần hệ Mặt Trời nguyên thủy [64] Tuy nhiên, Mặt Trời hình thành, heli ngun tố nặng tích tụ quang Do đó, quang ngày chứa heli có khoảng 84% nguyên tố nặng so với tổ tiên; tổ tiên có 71,1% hydro, 27,4% heli, 1,5% kim loại.[61] Bên Mặt Trời, phản ứng tổng hợp hạt nhân làm biến đổi thành phần hidro biến thành heli, phần Mặt Trời có khoảng 60% heli, cịn hàm lượng kim loại phổ biến khơng đổi Do phần bên Mặt Trời có hoạt động phóng xạ, khơng phải đối lưu (xem cấu trúc trên), nên khơng có sản phẩm tổng hợp hạt nhân từ lõi vào quang [65] Các nguyên tố nặng phổ biến Mặt Trời mô tả bên đo đạc đồng thời quang phổ quang vật chất thiên thạch không bị nung chảy Các thiên thạch cho có chứa thành phần ngơi tiền Mặt Trời không bị ảnh hưởng tích tụ ngun tố nặng Đó hai cách đo đạc nhiều người đồng ý nhất.[9] [sửa]Các nguyên tố nhóm sắt bị ion hóa Trong thập niên 1970, nhiều nghiên cứu tập trung vào phong phú nguyên tố nhóm sắt Mặt Trời.[66][67] Mặc dù nghiên cứu mang lại nhiều ý nghĩa, việc xác định phong phú nguyên tố nhóm sắt (như coban mangan) cịn khó khăn vào thời điểm cấu trúc siêu mịn chúng [66] Một hoàn chỉnh độ mạnh dao động nguyên tố nhóm sắt bị ion hóa riêng lẻ thực thành công vào thập niên 1960, [68] nâng cấp vào năm 1976.[69] Năm 1978, phong phú nguyên tố thuộc nhóm sắt bị ion hóa nhận dạng.[66] [sửa]Quan hệ phân tầng khối lượng hành tinh Mặt Trời Nhiều tác giả khác đề cập đến tồn mối quan hệ phân tầng khối lượng thành phần đồng vị Mặt Trời khí trơ hành tinh,[70] ví dụ tương quan thành phần đồng vị hành tinh Mặt Trời Ne Xe.[71] Tuy nhiên, người ta tin toàn Mặt Trời có thành phần bầu khí Mặt Trời trải rộng đến năm 1983 [72] Năm 1983, người ta cho có phân tầng Mặt Trời, tạo mối quan hệ phân tầng thành phần đồng vị hành tinh gió Mặt Trời khí hiếm.[72] [sửa]Các chu kỳ Mặt Trời [sửa]Các vết đen Mặt Trời Bài chi tiết: Vết đen Mặt Trời Số liệu đo đạc chu kỳ mặt trời thay đổi vòng 30 năm gần Khi quan sát Mặt Trời lọc thích hợp, đặc điểm dễ nhận cácvết đen Mặt Trời, chúng khu vực bề mặt xác định rõ ràng chúng tối khu vực xung quanh nhiệt độ chúng thấp Các vết đen vùng có hoạt động từ trường mạnh, đối lưu điều khiển trường từ mạnh, nhằm giải phóng lượng từ bên Mặt Trời lên bề mặt Trường từ làm nóng phần lõi, tạo thành vùng hoạt động nguồn gây vết lóa Mặt Trời (solar flare) đại phóng thích vật chất vành nhật hoa (CME) Các vết đen lớn vươn xa hàng chục ngàn km [73] Geminga, phía bên trái xung Con Cua Ảnh chụp phổ tia gamma Sự chuyển động Mặt Trời liên quan đến khối tâm hệ Mặt Trời trở nên phức tạp nhiễu loạn từ hành tinh Cứ vài trăm năm chuyển động lại thay đổi hướng ngược hướng với thiên thể khác.[80] Mặt Trời nằm gần rìa nhánh Orion Ngân Hà, đámmây liên Địa phương vành đai Gould, với khoảng cách giả thuyết 7,5–8,5 kpc (25.000–28.000 năm ánh sáng) tính từ tâm Ngân Hà,[81][82][83][84]nằm bên Bong bóng địa phương, khơng gian khí nóng lỗng, tạo từ phần cịn sót lại siêu tân tinh, Geminga, nguồn phát xạ tia gamma sáng chói.[85] Khoảng cách nhánh địa phương nhánh gần nhánh Perseus vào khoảng 6.500 năm ánh sáng.[86] Điểm apec đường Mặt Trời hướng mà mặt trời qua không gian thiên hà Hướng chung chuyển động Mặt Trời thẳng Vega gần chịm Hercules, với góc gần 60 độ khối (sky degree) so với hướng tâm Ngân Hà Nếu người quan sát Mặt Trời từ Alpha Centauri, hệ gần nhất, Mặt Trời xuất chòm Cassiopeia.[87] Quỹ đạo Mặt Trời xung quanh Ngân Hà cho dạng elip có chút nhiễu nhánh xoắn ốc phân bố khối lượng không đồng thiên hà Thêm vào đó, Mặt Trời dao động lên xuống so với mặt phẳng thiên hà khoảng 2,7 lần quỹ đạo Đều tương tự với dao động điều hịa đơn giản khơng có lực kéo Đã có trang luận chuyển động Mặt Trời xuyên qua nhánh xoắn ốc mật độ cao với kiện tuyệt chủng lớn Trái Đất, có lẽ làm tăng kiện va chạm (impact event).[88] Hệ Mặt Trời khoảng 225–250 triệu năm để hoàn thiện vịng quỹ đạo Ngân Hà (hay năm ngân hà),[89] vậy, tổng số vịng quay Mặt Trời quanh Ngân Hà khoảng 20–25 đời qua nó.Vận tốc quỹ đạo hệ Mặt Trời so với tâm Ngân Hà vào khoảng 251 km/s.[19] Với vận tốc này, khoảng 1.400 năm để hệ Mặt Trời khoảng cách năm ánh sáng, hay ngày để AU.[90] [sửa]Các vấn đề học thuyết [sửa]Nơtrino Mặt Trời Trong vài năm số lượng nơtrino electron Mặt Trời phát Trái Đất từ 1⁄3 đến 1⁄2 so với số lượng dự đoán Mơ hình Mặt Trời tiêu chuẩn Kết bất thường đặt tên vấn đề nơtrino Mặt Trời Các giả thuyết đưa để giải vấn đề giảm nhiệt độ bên Mặt Trời làm cho dòng nơtrino thấp hơn, khẳng định nơtrino electron có thểdao động liên quan đến nơrino tau nơtrino muon, mà hai loại nhận biết chúng chuyển động Mặt Trời Trái Đất.[91] Một vài quan sát nơtrino bắt đầu thực thập niên 1980 để đo dòng nơtrino Mặt Trời với độ xác có thể, bao gồm Đài quan sát Neutrino Sudbury Kamiokande.[92] Các kết cho thấy nơtrinos có khối lượng tĩnh nhỏ thực tế có dao động.[93][39] Ngồi ra, vào năm 2001 dự án Đài quan sát Neutrino Sudbury nhận dạng loại nơtrino cách trực tiếp, thấy tốc độ phát xạ tổng số nơtrino Mặt Trời phù hợp với Mơ hình Mặt Trời tiêu chuẩn, phụ thuộc vào lượng nơtrino làm cho có 1/3 nơtrino phát Trái Đất loại nơtrino electron [92][94] Tỷ lệ phù hợp với dự đốn theo hiệu ứng Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein (hay cịn gọi hiệu ứng vật chất) Hiệu ứng miêu tả dao động vật chất, xem lời giải cho vấn đề này.[92] [sửa]Nung nóng vành nhật hoa Bài chi tiết: Vành nhật hoa Nhiệt độ bề mặt Mặt Trời (quang quyển) vào khoảng 6.000 K Bên vành nhật hoa, nhiệt độ lên đến - triệu K.[50] Nhiệt độ vành nhật hoa cao cho thấy bị nung nóng chế khác với đối lưu nhiệt trực tiếp từ quang quyển.[52] Người ta cho lượng cần thiết để nung nóng vành nhật hoa cung cấp chuyển động hỗn loạn đới đối lưunằm quang quyển, có hai chế đề xuất để giải thích nung nóng vành nhật hoa [50] Thứ nung nóng sóng, sóng từ thủy động trọng lực tạo rối đới đối lưu [50] Các sóng chuyển động hướng lên bị tán xạ vào vành nhật hoa, tích tụ lượng chúng lớp khơng khí xung quanh dạng nhiệt.[95] Thứ hai nung nóng từ, theo lượng từ hình thành cách liên tục chuyển động quang giải phóng thơng qua magnetic reconnection dạng vết sáng Mặt Trời lớn vơ số dạng tương tự với kích thước nhỏ hơn.[96] Hiện tại, chưa có câu trả lời rõ ràng có phải sóng ảnh hưởng đến chế nung nóng hay khơng Tất sóng trừsóng Alfvén phát tán xạ phản xạ trước chúng chạm đến vành nhật hoa [97] Thêm vào đó, sóng Alfvén khơng dễ dàng tán xạ vào vành nhật hoa Các nghiên cứu tập trung theo hướng chế nung nóng vết sáng mặt trời [50] [sửa]Sao trẻ Bài chi tiết: Nghịch lý Mặt Trời trẻ Các mơ hình lý thuyết phát triển Mặt Trời cho cách khoảng 3,8 đến 2,5 tỉ năm, vào liên đại Thái Cổ, Mặt Trời sáng khoảng 75% so với Như ngơi yếu khơng thể trì lượng nước ổn định bề Mặt Trái Đất, sống khơng phát triển Tuy nhiên, chứng địa chất chứng minh Trái Đất trải qua chế độ nhiệt độ tương đối ổn định suốt thời kỳ lịch sử nó, Trái Đất trẻ vào thời điểm khứ ấm Các tranh luận nhà khoa học khí Trái Đất trẻ chứa nhiều khí nhà kính (như carbon dioxide, metan amoniac) tại, khí giữ nhiệt đủ để làm cân nhiệt độ Trái Đất từ lượng nhỏ lượng mặt trời đến Trái Đất.[98] [sửa]Các dị thường Mặt Trời thể bất thường theo nhiều cách [99][100] • Nó giai đoạn thời kỳ vết đen mặt trời bất thường, thời kỳ kéo dài tỷ lệ ngày khơng có vết đen cao bình thường; từ tháng năm 2008, dự đoán tăng cường hoạt động vết đen xảy bị phủ nhận • Có thể đo đạc độ mờ; lượng phát xạ giảm 0,02% bước sóng khả kiến 6% bước sóng EUV so với mức thời kỳ tối thiểu vết đen gần nhất.[101] Qua hai thập kỷ gần đây, vận tốc gió mặt trời giảm 3%, nhiệt độ giảm 13%, mật độ giảm 20%.[102] Cường độ từ trường mặt trời giảm phân nửa so với thời kỳ thấp cách 22 năm Toàn nhật lấp đầy hệ Mặt Trời bị co lại, làm tăng độ xạ vũ trụ lên khí Trái Đất • • [sửa]Thám hiểm Mặt Trời [sửa]Những hiểu biết trước Thần Mặt Trời Helios cưỡi xe ngựa Chariot hình dung người Hy Lạp cổ đại Tranh Johann Baptist kỷ 18 Hiểu biết nhân loại Mặt Trời đĩa sáng bầu trời, xuất gọi ban ngày, cịn biến ban đêm Trong văn hóa cổ đại tiền sử, Mặt Trời xem thần Mặt Trời hay tượng siêu nhiên khác Thờ cúng Mặt Trời tâm điểm văn minh Inca Nam Mỹ Aztec thuộcMexico ngày Một số tượng đài cổ xây dựng với ý tưởng kết hợp với tượng liên quan đến Mặt Trời; ví dụ, cự thạch đánh dấu cách xác đơng chíhoặc hạ chí (các cự thạch tiếng phân bố Nabta Playa, Ai Cập, Mnajdra, Malta ởStonehenge, Anh) Vào thời kỳ La Mã, ngày sinh Mặt Trời ngày nghỉ để kỉ niệm Sol Invictus sau đơng chí mà ngày gọi Christmas Dựa theo cố định, Mặt Trời xuất từ Trái Đất xoay lần năm theo mặt phẳng hoàng đạo xuyên quamười hai chịm sao, nhà thiên văn học Hy Lạp cho hành tinh (Hy Lạp planetes nghĩa "đi lang thang"), sau đặt tên cho ngày trongtuần số ngôn ngữ.[103][104][105] [sửa]Sư hiểu biết với tiến khoa học [sửa]Trước Công nguyên Vào đầu thiên niên kỷ TCN, nhà thiên văn học Babylon quan sát thấy chuyển động Mặt Trời theo đường hồng đạo khơng đồng nhất, họ thế; với kiến thức ngày Trái Đất chuyển động theo quỹ đạo elip quanh Mặt Trời, Trái Đất chuyển động nhanh gần Mặt Trời điểm cận nhật chậm xa điểm viễn nhật.[106] Anaxagoras Một người tiên phong nêu lời giải thích khoa học Mặt Trời nhà triết họcHy Lạp Anaxagoras (500-428 TCN) Ông cho Mặt Trời cầu lửa kim loại khổng lồ, chí lớn Peloponnesus, xe ngựa chariot thần Mặt TrờiHelios.[107] Khi giảng vấn đề dị giáo này, ông bị bỏ tù nhà cầm quyền bị tun án tử hình, sau ơng phóng thích can thiệp Pericles Sau hai kỷ, vào kỷ TCN nhà toán học, thi sĩ, thiên văn học Hy Lạp Eratosthenes ước tính khoảng cách Trái Đất Mặt Trời vào khoảng "400 vạn 80.0000 thước đo tầm xa (stadia)", việc giải nghĩa chưa rõ ràng, ám 4.080.000 stadia (755.000 km) 804.000.000 stadia (148 đến 153 triệu km); số sau xác với sai số vài phần trăm [sửa]Công nguyên Vào kỷ 1, nhà toán học, thiên văn học xứ Alexandria Ptolemy ước tính khoảng cách gấp 1.210 lần bán kính Trái Đất.[108] Vào kỷ 8, nhà tốn học, thiên văn học ngườiBa Tư Yaqūb ibn Tāriq ước tính khoảng cách Trái Đất Mặt Trời gấp 8.000 lần bán kính Trái Đất, số lớn đơn vị thiên văn thời điểm đó.[109] Những đóng góp cho thiên văn học người Ả rập Albatenius phát hướngđộ lệch tâm Mặt Trời thay đổi,[110] Ibn Yunus quan sát 10.000 vị trí Mặt Trời nhiều năm thiết bị đo độ cao thiên thể.[111] Sự chuyển động Kim Avicenna quan sát vào năm 1032 ông kết luận Kim nằm gần Trái Đất Mặt Trời, [112] quan sát chuyển động Thủy doIbn Bajjah thực vào kỷ 12.[113] Nhà vật lý Ả rập, Alhazen, nghiên cứu đặc điểm ánh sáng Mặt Trời thí nghiệm với camera buồng tối obscura, miêu tả Book of Optics (1021), minh họa Mặt Trời nguồn cung cấp ánh sáng cho Mặt Trăng.[114] Để tạo nên cơng trình ơng vào kỷ 13, Qutb al-Din al-Shirazi Theodoric Freibergđã đưa giải thích xác tượng cầu vồng, cịn Kamāl al-Dīn al-Fārisī xác nhận thơng qua thí nghiệm bằngcamera obscura màu sắc tượng cầu vồng phân tán ánh sáng Mặt Trời.[115][116][117][118] Trong kỷ 13, nhà thiên văn học đạo Hồi Maghribi ước tính đường kính Mặt Trời khoảng 255 lần đường kính Trái Đất,[119] số lớn gấp đôi số chấp nhận [sửa]Thuyết nhật tâm Mơ hình hệ mặt trời với mặt trời tâm Copernicus Giả thuyết Mặt Trời trung tâm quỹ đạo chuyển động hành tinh đượcAristarchus Samos (310-230 TCN) đưa vào kỷ TCN, sau Seleucus Seleucia theo thuyết (xem thuyết Nhật tâm) Quan điểm triết học quan trọng phát triển thành mơ hình tốn học dự đốn cách hồn chỉnh hệ nhật tâm vào kỷ 16 Nicolaus Copernicus Vào đầu kỷ 17, việc phát minh kính viễn vọngđã cho phép quan sát chi tiết vết đen Mặt Trời Thomas Harriot, Galileo Galileivà nhà thiên văn khác thực Galileo thực số quan sát vết đen Mặt Trời kính viễn vọng thừa nhận chúng nằm bề mặt Mặt Trời vật thể nhỏ chuyển động qua khoảng không Trái Đất Mặt Trời.[120] Các vết đen Mặt Trời nhà thiên văn Trung Quốc quan sát vào thời nhà Hán (206 TCN - 220 CN), họ trì ghi chép quan sát vài kỷ Averroes đưa miêu tả vết đen Mặt Trời kỷ 12 [121] Năm 1672 Giovanni Cassini Jean Richer xác định khoảng cách đến Hỏa tính khoảng cách đến Mặt Trời Isaac Newton quan sát ánh sáng Mặt Trời lăng kính, thấy tạo thành từ nhiều màu sắc,[122] vào năm 1800 William Herschel phát xạ hồng ngoại nằm gần ánh sáng đỏ quang phổ Mặt Trời [123] Thập niên 1800 phát triển mạnh kính quang phổ nghiên cứu Mặt Trời, Joseph von Fraunhofer thực quan sát vạch hấp thụ quang phổ, vạch mạnh thường gọi theo tên ông vạch Fraunhofer Khi mở rộng dải quang phổ sánh sáng từ Mặt Trời có số màu bị phát [sửa]Thiên văn học đại Vào năm kỷ nguyên khoa học đại, nguồn lượng Mặt Trời vấn đề nhiều bí ẩn Lord Kelvin đề nghị Mặt Trời vật thể lỏng lạnh cách từ từ phát nhiệt dự trữ bên lịng nó.[124] Sau đó, Kelvin Hermann von Helmholtz đưa chế Kelvin-Helmholtz để giải thích lượng lượng tỏa Tuy nhiên, kết tính tuổi Mặt Trời có 20 triệu năm, số nhỏ so với tính tốn mà dấu hiệu địa chất lúc đưa 300 triệu năm [124] Năm 1890 Joseph Lockyer, người phát heli quang phổ Mặt Trời, đưa giả thuyết thiên thạch hình thành tiến hóa Mặt Trời.[125] Mãi năm 1904 vấn đề giải Ernest Rutherford cho lượng xạ Mặt Trời trì nguồn nhiệt bên nó, hoạt động phân rã phóng xạ.[126] Tuy nhiên, Albert Einstein người đưa mối quan hệ nguồn lượng phát từ Mặt Trời với phương trình cân khối lượng-năng lượng E = mc2.[127] Năm 1920, Sir Arthur Eddington đề xuất áp suất nhiệt động lõi Mặt Trời phát sinh phản ứng hợp hạch hạt nhân theo hạt nhân hidro (proton) hợp lại tạo hạt nhân heli, trình sinh lượng đồng thời làm giảm dần khối lượng.[128] Lượng hdro chiếm ưu Mặt Trời Cecilia Payne xác nhận vào năm 1925 Quan điểm lý thuyết tổng hợp hạt nhân nhà vật lý thiên văn Subrahmanyan Chandrasekhar Hans Bethe phát triển vào thập niên 1930 Hans Bethe tính tốn chi tiết hai phản ứng sinh lượng Mặt Trời [129][130] Sau cùng, báo có ảnh hưởng lớn Margaret Burbidge xuất năm 1957 với tựa "Sự tổng hợp nguyên tố Sao" ("Synthesis of the Elements in Stars").[131] Bài báo minh hoạ cách thuyết phục hầu hết nguyên tố vũ trụ tổng hợp phản ứng hạt nhân bên sao, giống Mặt Trời [sửa]Các nhiệm vụ khám phá khơng gian Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh tài liệu về: Tàu SOHO Wikimedia Commons có thêm thể loại hình ảnh tài liệu về: Tàu Genesis Hình ảnh Mặt Trăng ngang qua Mặt Trời nhìn từ tàu STEREO-B ngày 25 tháng 2, 2007 Do STEREO-B di chuyển quanh Mặt Trời theo quỹ đạo Trái Đất có khoảng cách đến Mặt Trăng xa so với khoảng cách từ Trái Đất, Mặt Trăng trông nhỏ so với Mặt Trời [132] Các vệ tinh thiết kế để giám sát Mặt Trời Pioneer 5, 6, 7, NASA, phóng lên khoảng 1959 - 1968 Các vệ tinh mang máy dò quay quanh Mặt Trời với khoảng cách tương tự vệ tinh bay quanh Trái Đất, thực đo đạc chi tiết gió Mặt Trời trường từ Mặt Trời Pioneer vận hành thời gian tương đối dài truyền liệu đến năm 1987.[133] Trong thập niên 1970, hai phi thuyền Helios Skylab Apollo Telescope Mount cung cấp cho nhà khoa học liệu gió Mặt Trời vành nhật hoa Hai phận thăm dò Helios and kết hợp Hoa Kỳ Đức nghiên cứu gió Mặt Trời bay quỹ đạo Thủy điểm cận nhật.[134] Trạm không gian Skylab NASA phóng năm 1973 gồm mơ-đun quan sát Mặt Trời gọi Apollo Telescope Mount, mô-đun vận hành nhà du hành vũ trụ định cư [51] Skylab thực quan sát thời gian Mặt Trời chuyển động qua phát xạ tia tử ngoại từ vành nhật hoa.[51] Các phát bao gồm giám sát phát xạ vật chất vành nhật hoa, gọi "coronal transients", hố vành nhật hoa, ngày cho thấy liên quan đến gió Mặt Trời.[134] Năm 1980, Solar Maximum Mission phóng NASA Phi thuyền thiết kế để giám sát tia gamma, tia X UVtừ vết lóa Mặt Trời suốt thời gian hoạt động Mặt Trời mạnh độ sáng Mặt Trời Tuy nhiên, vài tháng sau phóng, cố điện làm cho đầu dị chuyển sang chế độ dự phòng, phải tháng hoạt động chế độ Năm 1984 nhiệm vụ Space Shuttle Challenger STS-41 khôi phục vệ tinh sửa hệ thống điện trước đưa trở vào quỹ đạo Solar Maximum Mission cung cấp hàng ngàn ảnh vành nhậ hoa trước trở khí Trái Đất tháng năm 1989.[135] Một chưong trình mang nhiệm vụ quan trọng phóng Đài quan sát mặt trời nhật (SOHO-Solar and Heliospheric Observatory) vào ngày tháng 12 năm 1995 doCơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) Cục Quản trị Hàng không Không gian Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) hợp tác.[51] Soho nằm điểm đặc biệt không gian, điểm Lagrange L1 Điểm Lagrange điểm nằm trái đất mặt trời, cách trái đất chừng 1,6 triệu km, nơi có điểm trọng lực cân hành tinh[136][137] Sự giàu có nguyên tố quang biết rõ từ nghiên cứu quang phổ thiên văn, thành phần bên Mặt Trời biết Tàu Genesis, thiết kế để lấy mẫu gió Mặt Trời, cho phép nhà thiên văn trực tiếp đo đạc thành phần vật chất Mặt Trời Nó trở lại Trái Đất năm 2004 lẽ phân tích, bị hư hại nặng hạ cánh dodù không mở vào bầu khí Trái Đất.[138][139] • Tàu SOHO • Tàu vũ trụ Genesis chế độ thu thập mẫu • Mạng thu thập mẫu gió mặt trời Genesis [hiện] x•t•s Các chương trình thám hiểm Mặt Trời [sửa]Mặt Trời nguồn lượng khổng lồ Mặt Trời ngơi gần Trái Đất - Hình chụp mặt trời ánh sáng nhìn thấy Bài chi tiết: Năng lượng Mặt Trời Ánh sáng nói riêng, hay xạ điện từ nói chung, từ bề mặt Mặt Trời xem nguồn lượng cho Trái Đất Hằng số lượng mặt trời tính bằngcơng suất lượng xạ trực tiếp chiếu đơn vị diện tích bề mặt Trái Đất; khoảng 1370 Watt mét vuông.[140] Ánh sáng Mặt Trời bị hấp thụ phần bầu khí Trái Đất, nên phần nhỏ tới bề mặt Trái Đất, gần 1.000Watt/m² lượng Mặt Trời tới Trái Đất điều kiện trời quang đãng Mặt Trời gần thiên đỉnh.[141] Năng lượng dùng vào trình tự nhiên hay nhân tạo Quá trình quang hợp sử dụng ánh sáng mặt trời chuyển đổi CO2 thànhôxy hợp chất hữu cơ, nguồn nhiệt trực tiếp làm nóng bình đun nướcdùng lượng Mặt Trời, hay chuyển thành điện pin lượng Mặt Trời Năng lượng dự trữ dầu mỏ nguồn nhiên liệu hóa thạch khác giả định nguồn lượng Mặt Trời chuyển đổi từ xa xưa trình quang hợp phản ứng hóa sinh sinh vật cổ.[142] [sửa]Mặt Trời tác hại đến mắt Ánh sáng Mặt Trời sáng, nhìn trực tiếp vào Mặt Trời có hại cho mắt, khơng nghiêm trọng mắt mở bình thường khơng mở rộng.[143][144] Nhìn trực tiếp vào Mặt Trời vào lúc trưa nắng làm cho sắc tố quang hình màu tạm thời, tạo tượng đom đóm mắt mù tạm thời Nhìn thẳng vào Mặt Trời mắt trần nhận khoảng miliwatt ánh sáng vào làm nóng lên đủ để gây tác hại mắt không phản ứng kịp trước độ sáng Nhìn thống qua Mặt Trời gây cảm giác khó chịu khơng gây hại nhiều.[145][146] Phân tích ánh sáng mặt trời đến Trái Đất Nhìn Mặt Trời thơng qua thấu kính song kính có hại khơng có hấp thụ làm mờ tia sáng Các màng làm mờ có bán cửa hàng cung cấp sản phẩmhàn máy chụp ảnh Sử dụng đồ lọc thích hợp quan trọng làm giảm độ sáng cản tia hồng ngoại cực tím làm hại cho mắt cấp độ sáng cao.[147]Nhìn thẳng vào thấu kính để nhìn Mặt Trời nhận khoảng watt lượng trực tiếp vào mắt, gấp 500 lần so với nhìn mắt thường Chỉ thống nhìn qua thấu kính mà khơng có đầu lọc gây mù vĩnh viễn.[148] Trong tượng nhật thực, điều kiện nguy hiểm xảy mắt phản ứng mắt với ánh sáng Đồng tử điều khiển tổng ánh sáng môi trường, không ánh sáng vật sáng môi trường Trong tượng nhật thực, phần lớn ánh sáng bị cản lại Mặt Trăng, phần ánh sáng không bị che khuất có lượng ánh sáng ngày bình thường Trong ánh sáng mờ, đồng tử có tượng giản nở từ mm đến mm, tăng điện tích tiếp nhận ánh sáng gấp 10 lần Các phần tử nhận trực tiếp từ ánh sáng Mặt Trời gấp 10 lần bình thường, hay lúc khơng nhật thực Nhìn trực tiếp nhật thực mắt thường gây hủy hoại phần võng mạc, gây tượng mù đốm mắt.[149] Điều đặc biệt ảnh hưởng với trẻ em người khơng có kinh nghiệm Trong lúc Mặt Trời mọc hay lặn, ánh sáng bị hấp thụ phần khoảng đường xa tới tầng khí Trái Đất,[150] ngồi ánh sáng cịn bị làm mờ bụi khơng khí, sương mù độ ẩm khơng khí góp phần hấp thu nên khơng làm cho mắt khó chịu [151] [sửa]Vòng đời Mặt Trời Xem thêm: Lịch sử Hệ Mặt Trời Tiến hóa Thời gian dừng lại Mặt Trời chết Mặt Trời Mặt Trời hình thành cách khoảng 4,57 tỉ năm đám mây phân tử hydro sụp đổ.[152] Sự hình thành Mặt Trời định tuổi theo cách: tuổi chuỗi kiện Mặt Trời xác định thơng qua mơ hình máy tính kiện tiến hóa niên đại học phóng xạ hạt nhân vào khoảng 4,57 tỉ năm.[153] Trong phương pháp định tuổi đồng vị phóng xạ vật liệu cổ từ hệ Mặt Trời vào khoảng 4,567 tỉ năm.[154][155] Mặt Trời tồn nửa vịng đời theo tiến hóa chuỗi kiện chính, phản ứng tổng hợp hạt nhân lõi chuyển hydro thành heli Mỗi giây có triệu vật chất lõi Mặt Trời chuyển thành lượng, tạo neutrino dạng xạ lượng Mặt Trời Với tốc độ nay, Mặt Trời chuyển đổi khoảng 100 lần khối lượng vật chất Trái Đất thành lượng Mặt Trời tổng cộng khoảng 10 tỉ năm để kết thúc tồn trước trở thành lùn trắng.[156] Kết tăng cường nguyên tử heli cách từ từ lõi Mặt Trời, độ sáng từ từ tăng lên Độ sáng Mặt Trời tăng 10% 1,1 tỷ năm tới, 40% sau 3,5 tỷ năm [157] Mặt Trời khơng có khối lượng đủ lớn để kết thúc vòng đời vụ nổ tung siêu tân tinh Ngược lại, vịng 4-5 tỷ năm tới tới trạng thái khổng lồ đỏ mình, diễn nguồn hiđrơ lõi cạn kiệt Sau bắt đầu phun trào hêli nhiệt độ phần lõi tăng lên đến 10 triệu K tạo carbon để trở thành gần khổng lồ.[26] Các phản ứng nhiệt hạch sử dụng heli làm nguyên liệu tổng hợp nên nguyên tố nặng heli, làm cho lớp Mặt Trời giãn nở, đạt đến vị trí bờn ngoi qu o Trỏi t hin ti, 1AU (1,5ì10ạạ m), gấp 250 lần bán kính Mặt Trời.[158] Tuy nhiên, theo thời gian, đạt tới gần khổng lồ đỏ, Mặt Trời khoảng 30% khối lượng gió Sao, quỹ đạo hành tinh dần chuyển động xa Nếu làm quỹ đạo Trái Đất dịch xa phía bên ngồi, ngăn khơng cho bị nhấn chìm, nghiên cứu cho thấy Trái Đất bị Mặt Trời "nuốt chửng" tương tác thủy triều.[158] Thậm chí Trái Đất khỏi ảnh hưởng Mặt Trời, tất nước bị bốc hầu hết khí khí vào khơng gian Trong trường hợp Mặt Trời nằm chuỗi kiện chính, tỏa sáng cách từ từ (khoảng 10% tỉ năm), nhiệt độ bề mặt tăng cách chậm chạp Mặt Trời yếu tố mờ nhạt khứ nó, lý hợp lý để giải thích sống Trái Đất tồn khoảng tỉ năm đất liền Nhiệt độ Mặt Trời gia tăng diễn khoảng tỉ năm, bề mặt Trái Đất trở nên nóng để nước tồn dạng lỏng kết thúc tất sống trái đất.[158][159] Sau giai đoạn đỏ khổng lồ, xung nhiệt khổng lồ làm cho Mặt Trời phun lớp bên ngồi để tạo tinh vân Mặt Trời sau trở thành lùn trắng, nguội dần vĩnh viễn Kịch tiến hóa điển hình có khối lượng thấp đến trung bình.[160][161] [sửa]Thời gian biểu tiến hóa Mặt Trời hệ Mặt Trời Vòng đời Mặt Trời (tỉ năm), từ trái sang: Bắt đầu - Hiện - Nhiệt độ tăng dần - Sao khổng lồ đỏ - Suy sụp hấp dẫn - Sao lùn trắng Lấy mốc điểm khởi đầu hình thành hệ Mặt Trời nén ép trọng lực tinh vân mặt trời tăng lên cách tỉ năm Tiền Mặt Trời: kéo dài từ hàng tỉ năm đến 50 triệu năm trước hình thành hệ Mặt Trời Các đám mây tích tụ lại vùng bán kính 20 parsec Hình thành Mặt Trời: - 0,1x106 năm: Loạt xạ siêu tân tinh lân cận kích hoạt tạo vùng đậm đặc vật chất đám mây phân tử 0,1x106 - 50x106 năm: Mặt Trời lúc có dạng khởi thủy T-Tauri 0,1x106 - 10x106 năm: Hình thành dạng đĩa tiền hành tinh hành tinh vịng ngồi, tự tụ tập lại vật chất phía diềm ngồi tinh vân Mặt Trời Mặt Trời đặc lại nóng lên, gió Mặt Trời thổi dạt luồng khí liên hành tinh 10x106 - 100x106 triệu năm: Hình thành hành tinh kiểu đất đá vòng Xuất va chạm lớn Nước hình thành Trái Đất Tiến trình chính: Mặt Trời bắt đầu ổn định 200x106 năm: Đá cổ xưa Trái Đất (đã quan sát thấy) hình thành 500 - 600x106 năm: Cộng hưởng hấp dẫn Sao Mộc Sao Thổ kéo Hải Vương phía đĩa Kuiper Một loạt vụ va chạm thiên thể xảy thời kỳ 800x106 năm: Mầm mống sống xuất Trái Đất 4,7 tỉ năm: Là giai đoạn ổn định tại, với tăng cường độ sáng nhiệt độ Mặt Trời khoảng 10% tỉ năm tỉ năm: Biên bề mặt Mặt Trời mở rộng vượt quỹ đạo Trái Đất tới quỹ đạo Hỏa tỉ năm: Thiên hà Andromeda tiến dần Ngân Hà xuất khả dù nhỏ hút hệ Mặt Trời trước hai thiên hà hòa nhập Hậu tiến trình chính, từ năm 10 tỉ - 12 tỉ: Giai đoạn khổng lồ đỏ theo tiến trình Hertzsprung-Russell 10 - 12 tỉ năm: Mặt Trời bắt đầu bước vào trình đốt cháy hydro lớp ngồi lõi Kể từ thời điểm này, khơng cịn thuộc nhóm ngơi thuộc dãy Mặt Trời dần biến thành khổng lồ đỏ theo hệ thống tiến trình Hertzsprung-Russell tỏa sáng gấp nhiều lần (độ sáng gấp tới 2700 lần tại), lớn nhiều (bán kính tăng lên gấp 250 lần) nguội (còn khoảng 2726,85 K) Với kích thước lớn, Mặt Trời nuốt trọn Thủy Kim Trái Đất Tới giai đoạn này, sau sử dụng hết hydro, Mặt Trời phải đốt tiếp heli để trì tồn Nó trở thành khổng lồ 30% khối lượng so với thời kì cực thịnh Tiếp theo đó, Mặt Trời đến giai đoạn bùng nổ, phun xung quanh lượng lớn vật chất dạng ion hóa plasma Lõi trở thành lùn trắng Tàn dư: Giai đoạn lùn trắng Ngoài 12 tỉ năm: Sao lùn trắng cạn kiệt dần lượng, nguội trở thành lùn đen Ngồi 100 nghìn tỉ năm: Mặt Trời hạ nhiệt độ xuống vài độ K Toàn hệ Mặt Trời tham gia vào khối vật chất tốicủa vũ trụ [sửa]Trong văn hóa Xem thêm: Mặt Trời văn hóa Trong số ngơn ngữ đông Á, Mặt Trời viết 日 (tiếng Trung, phiên âm pinyin rì tiếng Nhật nichi) hay 太阳 (giản thể)/太陽 (phồn thể) (pinyin tài yáng hay tiếng Nhật taiyō) Trong tiếng Việt, phiên âm Hán Việt chữ nhật thái dương Mặt Trăng Mặt Trời liên quan đến âm dương, với Mặt Trăng tượng trưng cho âm Mặt Trời tượng trưng cho dương với ý nghĩa trái ngược nhau.[162] Mặt Trời đại diện cho lực lượng diệt trừ ma quỷ Các ma cà rồng hầu hết bị sợ ánh sáng Mặt Trời Cũng giống tượng tự nhiên khác, Mặt Trời đối tượng đề cập nhiều văn hóa suốt lịch sử nhân loại từ gốc xuất xứ từ sunday (chủ nhật) [sửa]Xem thêm • Rìa tối • Quang • Gió Mặt Trời • Vết đen Mặt Trời • Nhật thực • Cực quang • Năng lượng Mặt Trời • Proxima Centauri ... vết đen quan sát giai đoạn Cũng giai đoạn này, hay gọi cực tiểu Maunder hay thời kỳ băng hà nhỏ, châu Âu trải qua thời kỳ nhiệt độ lạnh.[76] Hoạt động cực tiểu vào thời kỳ trước phát thơng qua... Hy Lạp cho hành tinh (Hy Lạp planetes nghĩa "đi lang thang"), sau đặt tên cho ngày trongtuần số ngôn ngữ.[103][104][105] [sửa]Sư hiểu biết với tiến khoa học [sửa]Trước Công nguyên Vào đầu thiên... trời nhật (SOHO-Solar and Heliospheric Observatory) vào ngày tháng 12 năm 1995 doCơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) Cục Quản trị Hàng không Không gian Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) hợp tác.[51] Soho nằm điểm

Ngày đăng: 26/01/2015, 11:00

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan