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你知道嗎?其實太陽也會自轉

儘管木星和土星是超出想象的巨大的氣體球,但它們也和固體的地球和月球一樣在自轉。事實上,木星的自轉速度是太陽系所有行星中最快的:自轉一週達到了前所未有的10個小時!以此類推,太陽當然也不例外了!難道因為它是木星的10倍大我們就覺得它會有所不同嗎?太陽當然也會自轉了,就像木星和土星一樣,以一種不尋常的方式自轉。

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判斷太陽是否在旋轉是相當困難的,因為它不同於其他的行星,它從遠處看是均勻的,就像水在水晶球中旋轉一樣(雖然它不是)。伽利略用他自制的望遠鏡觀察到太陽上的黑點在運動之後成為了第一個發現太陽自轉的人。科學家們認為這些黑點是太陽的磁場與其他等離子體相互作用的結果,而黑點通常會導致太陽耀斑——太陽系中威力最強的爆炸。

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太陽的大氣層,日冕,爆發成太空太陽耀斑。(圖片來源:NASA戈達德太空飛行中心/WJ共享)

根據核心吸積模型,約在46億年前,在太空中隨意旋轉的一團熾熱的塵埃和富含氫氣的氣體形成了太陽系。這團飄忽不定的物質被認為是在超新星(一顆恆星的死亡爆炸)中產生的。濃密的氣體雲在自身重力下逐漸收縮。這種收縮使得它的中心周圍變得非常熱和重,漸漸地稠密的區域就成了太陽,這個星雲外圍的物質被強大的太陽風推向太空,最終形成了行星。

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當形成太陽的氣體收縮時,為了保持角動量不變,氣體旋轉得越來越快。這就好比一個滑冰的人,當她向旋轉中心傾斜時,她的旋轉速度必須增加:根據角動量守恆,半徑減小,速度必須增大。這就是為什麼太陽和所有的行星都在旋轉,但並不是所有行星的旋轉速度都一樣。

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滑冰者的慣性力矩

如果木星再大一點,它就會變成一顆恆星。它巨大的引力會迫使它的氫聚合成氦離子,或者發生核裂變。氫彈就是以這個為理論基礎,並且極其明顯地產生了大量的光和熱。這一過程為一顆熾熱恆星的核心提供源動力。

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然而,太陽是一顆恆星。它的氫確實會發生核聚變產生大量的熱和光。但地獄般的溫度不僅產生氣體,還會產生等離子體。與木星和土星不同,太陽不僅是氣體,還是氣體和粘性沸騰等離子體的混合物。儘管如此,因為這三個天體本質上是液體,所以它們呈現出所謂的微分旋轉:天體上不同的部位以不同的速度旋轉,然而因為太陽的粘性更大,它的旋轉區域的速度比木星和土星慢得多。

如下圖所示,太陽赤道的自轉速度要比兩極快。平均來說,太陽自轉一週需要27天。根據推測,微分旋轉是由溫差引起的。太陽核心產生的熱量向外擴散,擾動了外層物質的運動。這種擾動激發了角動量的重新分佈,其形式是向外擴散波(太陽風),而波傳播得十分遠,所以導致角動量在太陽風中大致消散了。

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你知道嗎?其實太陽也會自轉

計算機模擬太陽極其複雜的磁場。(圖片來源:NH2501 / Wikimedia Commons)

據推測,同樣的原因也導致了太陽磁場極其複雜和反覆無常的變化。由於某種未知的原因,太陽的磁場不時地顛倒其極性。但是,所有的這些都是猜測,恆星微分旋轉的確切原因尚未可知。

1。WJ百科全書

2。天文學名詞

3。 Akash Peshin

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