太陽的主要化學成分 太陽主要的物質成分

太陽跟其它正處于鼎盛時期的恒星一樣 , 主要組成元素是氫原子 。由兩個氫原子組成氦 , 在組成的過程中釋放出巨大的能量 。真正控制太陽命運的是它微量的重元素(天文學家稱之為金屬) , 瑞典斯德哥爾摩大學研究太陽“金屬
太陽跟其它正處于鼎盛時期的恒星一樣 , 主要組成元素是氫原子 。由兩個氫原子組成氦 , 在組成的過程中釋放出巨大的能量 。真正控制太陽命運的是它微量的重元素(天文學家稱之為金屬) , 瑞典斯德哥爾摩大學研究太陽“金屬性”的物理學家桑尼·瓦格諾齊( Sunny Vagnozzi)解釋說:“即使是極少量的金屬也足以完全改變恒星的行為 , 金屬性基本上也告訴你這顆恒星將如何死亡” 。一顆恒星的金屬成分越多 , 它就越不透明 , 因為金屬會吸收輻射 。而不透明程度又與其溫度、大小、亮度、壽命和其它關鍵特性有關 。

太陽的主要化學成分 太陽主要的物質成分

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根據太陽的金屬豐度 , 除了可以揭開其自身故事之外 , 其它恒星的金屬豐度也能根據太陽的數據進行校準 , 從而有助于校準其它星系、恒星的溫度、年齡和其它關鍵特性 。澳大利亞國立大學的天體物理學家馬丁·阿斯普倫德( Martin Asplund)說:“如果我們改變太陽尺度 , 自然也就意味著我們對宇宙的理解必須改變 。因此 , 準確了解太陽能化學成分非常重要 。”
然而 , 對太陽金屬豐度的精準測量難點太多 。根據瓦格諾齊的說法 , 如果天文學家無法解開太陽金屬豐度、太陽豐度、太陽組成或太陽建模等各種問題的謎團 , 這將表明他們對太陽的理解可能存在根本性錯誤 , 從而對其它恒星的理解都存在問題 。那將是巨大的損失 。
太陽的主要化學成分 太陽主要的物質成分

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二十年前 , 天文學家們認為對太陽有了充分的了解 。間接方法和直接方法都測量出太陽大約為1.8%的金屬 , 正是因為這數據的重合 , 使得他們相信已經充分了解了太陽的長度和太陽的工作原理 。然而隨著技術的進步 , 天文學家們對太陽光光譜的測量越來越精確 。對太陽的成分也有了更充分的了解 , 根據太陽的每個元素在光譜中產生明顯的吸收線表明 , 太陽的金屬豐度比之前的結果低得多 , 僅為1.3% 。與此同時 , 根據日震學 , 不同頻率的聲波在太陽內部傳播的間接性方法來推斷 , 結果卻仍為1.8% 。
假設一名被稱為“標準太陽模型”的天文學家的太陽理論是正確的 , 那日震學和光譜學得出的結果應該是一致的 。也就是說 , 天文學家應該能夠使用日震學測量來計算太陽中輻射讓位于對流的重要邊界層的深度 。根據方程 , 這個深度與太陽的不透明度有關 , 因此與它的金屬豐度有關 。這一系列計算應該預測出與光譜儀直接從陽光測量的金屬豐度相同的值 。但這次的測量結果卻完全不同 。
【太陽的主要化學成分 太陽主要的物質成分】
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領導精確光譜測量團隊的 Asplund 說:“這不僅是太陽物理學的問題 , 也是整個天文學的問題” , “要么天文學家不了解如何使用光譜儀測量恒星的元素豐度 , 要么我們對恒星內部及其振蕩方式的理解是不完整的 , ”Asplund 說:“無論哪種方式 , 它都會產生重大影響 , 因為恒星是宇宙的基本探測器 , 而恒星天體物理學為現代天文學和宇宙學提供了大部分基礎 ?!?br /> 耶魯大學太陽天體物理學家薩爾巴尼·巴蘇( Sarbani Basu)表示 , 在討論了多年可能出現的問題后——包括對太陽中暗物質的猜測辯論已經“有點僵持”  , 但還有希望能破解 。根據太陽發出的短暫粒子(太陽中微子) , 就給出了關于太陽金屬豐度的微弱暗示 。因為不同的核聚變反應會產生不同能量的太陽中微子 , 因此粒子攜帶有關太陽成分的信息 。之前在德國海德堡舉行的一次會議上 , 意大利格蘭薩索國家實驗室的 Borexino  , 實驗報告了對太陽中微子的檢測 , 根據這些中微子監測結果 , 得出太陽金屬豐度的 1.8% 估計值 。

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