如果太陽(yáng)是顆雞蛋

韓大洋

太陽(yáng)的直徑約為140萬(wàn)千米，體積是地球的130萬(wàn)倍，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。人類(lèi)經(jīng)過(guò)上百年的研究，借助數(shù)學(xué)、物理等工具，通過(guò)理論計(jì)算和科學(xué)探測(cè)，初步探明了它內(nèi)部構(gòu)造的模樣。咦，這是一顆懸浮在宇宙中的煮雞蛋嘛！

如果你想品嘗一口太陽(yáng)的味道，千萬(wàn)記得不要用金屬勺子，因?yàn)椤?/p>

太陽(yáng)核心區(qū)——

這枚“雞蛋黃”噎得慌

這是太陽(yáng)系自然溫度最高的地方，在太陽(yáng)形成之初就是一片熱鬧非凡的景象。溫度能輕松突破1500萬(wàn)攝氏度，壓力更是高達(dá)3000億個(gè)地球大氣壓，如此極端的條件為核反應(yīng)提供了絕佳的環(huán)境。于是，太陽(yáng)核心區(qū)每秒就有約6億噸氫元素通過(guò)核聚變反應(yīng)成為氦，與此同時(shí)，通過(guò)失去400萬(wàn)噸物質(zhì)質(zhì)量的方式釋放巨大的能量。用光芒萬(wàn)丈、耀眼奪目等詞形容它都顯得那么蒼白無(wú)力。

這就是太陽(yáng)內(nèi)部的最核心區(qū)域，整個(gè)星系能源工廠(chǎng)的主要生產(chǎn)車(chē)間。如果我們將太陽(yáng)解剖開(kāi)來(lái)，你將看到整個(gè)核心區(qū)約占太陽(yáng)半徑的四分之一，就如同一枚雞蛋黃，富含營(yíng)養(yǎng)與能量，只不過(guò)吃的時(shí)候容易噎著。

太陽(yáng)輻射區(qū)

——光速公路“大塞車(chē)”

太陽(yáng)核心區(qū)外面的部分被稱(chēng)為輻射區(qū)，核聚變產(chǎn)生的能量從這里向外傳輸，占太陽(yáng)內(nèi)部0.25～0.86個(gè)半徑的區(qū)域，如同雞蛋黃外包裹的蛋白。如果按照光速計(jì)算，光子離開(kāi)這一區(qū)域所用的時(shí)間不到兩秒鐘，實(shí)際上這里卻被能量堵得水泄不通。

由于太陽(yáng)巨大的能量產(chǎn)出和特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，無(wú)數(shù)的光子被困在輻射區(qū)，原本沿直線(xiàn)高速傳播的光遇到了大麻煩：它們互相擠在一起，就像一顆顆彩虹糖填滿(mǎn)了圓形的外盒，你想取出一顆糖來(lái)，根本倒不出來(lái)，甚至 連將手指伸入其中的空間也沒(méi)有。

光子的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)非常曲折，且自由程很小，每次運(yùn)動(dòng)只能走1μm～10μm，科學(xué)家通過(guò)模型計(jì)算了光子離開(kāi)輻射區(qū)的大致時(shí)間，大約平均需要一百萬(wàn)年。所以，我們現(xiàn)在沐浴的陽(yáng)光，說(shuō)不定與人類(lèi)一般古老。

太陽(yáng)對(duì)流區(qū)

——“味道”不好但很重要

輻射區(qū)外部有一層厚約數(shù)萬(wàn)千米的區(qū)域，被稱(chēng)為對(duì)流區(qū)。雞蛋蛋白外包裹的一層薄膜能夠留住水分，阻擋細(xì)菌的入侵。雖然吃起來(lái)口感很差，但對(duì)于雞蛋來(lái)說(shuō)這層薄膜非常重要。對(duì)流區(qū)于太陽(yáng)的外在活動(dòng)而言，也十分重要。

顧名思義，太陽(yáng)的對(duì)流區(qū)如同地球大氣的對(duì)流層一樣，存在著劇烈的熱量交換過(guò)程——溫度高的太陽(yáng)等離子體不斷上升，來(lái)到太陽(yáng)表面，并在這一過(guò)程中溫度逐漸降低，隨后又被溫度更高的物質(zhì)取代，再次沉降到對(duì)流層底部，如此循環(huán)往復(fù)。太陽(yáng)的能量伴隨這一過(guò)程被運(yùn)輸?shù)搅吮砻妫⒃谝恍┑胤讲粩嗬鄯e。

太陽(yáng)大氣

——冒著熱氣的“蛋殼”

核心區(qū)、輻射區(qū)和對(duì)流區(qū)可以被認(rèn)為是太陽(yáng)本體，再往外我們就正式來(lái)到太陽(yáng)外部大氣層了。這里從內(nèi)到外又分為光球?qū)?、色球?qū)雍腿彰釋尤齻€(gè)區(qū)域，它們組成了“雞蛋”的外殼，還有外殼上裊裊升起的熱氣。

“蛋殼”內(nèi)部這一面就是光球?qū)?，它的厚度大約500千米，由不透明的氣體組成。別小看這薄薄的一層，它可負(fù)責(zé)了99%的可見(jiàn)光，意味著我們?nèi)粘？吹降奶?yáng)其實(shí)只是它的光球?qū)?。除此之外，大家耳熟能詳?shù)奶?yáng)黑子也是由光球?qū)釉杏模瑢?duì)流區(qū)從太陽(yáng)內(nèi)部搬運(yùn)上來(lái)的能量，其中一部分就留在了光球?qū)拥暮谧踊顒?dòng)區(qū)。

緊挨著光球?qū)?，位于“蛋殼”另一面的就是色球?qū)樱驌碛忻匀说拿倒寮t色而得名。不過(guò)就算你冒著亮瞎眼睛的風(fēng)險(xiǎn)去看太陽(yáng)也是無(wú)法看到色球?qū)拥?，因?yàn)樗耆还馇驅(qū)拥膹?qiáng)光淹沒(méi)了，何況盯著太陽(yáng)看是要禁止的危險(xiǎn)行為。但大自然還是給我們留了一個(gè)“后門(mén)”，那就是當(dāng)發(fā)生日全食的時(shí)候，整個(gè)太陽(yáng)都被月球遮擋，此時(shí)處于外層的色球?qū)泳湍芤徽顾姆既萘?。除了難得一見(jiàn)這一特點(diǎn)外，色球?qū)舆€是耀斑活動(dòng)爆發(fā)的位置。

日冕層位于太陽(yáng)大氣的最外層，它是太陽(yáng)等離子體向外的延伸，其范圍非常寬廣，能覆蓋數(shù)個(gè)太陽(yáng)半徑區(qū)域，而且外在形態(tài)非常迷人，如同女子隨風(fēng)飄動(dòng)的長(zhǎng)發(fā)。它與色球?qū)右粯?，自然狀態(tài)下只有在日全食的食甚片刻才能看到。日冕真正厲害的是它的超高溫，太陽(yáng)表面的平均溫度在5500～6000 ℃，而靠外的日冕卻能跳變至上百萬(wàn)攝氏度。它是如何做到的？這件事至今仍困擾著太陽(yáng)物理學(xué)家們。

日冕上還會(huì)形成密度不均的大氣分布，其中等離子體溫度相對(duì)低、數(shù)量稀少的區(qū)域會(huì)形成冕洞，太陽(yáng)風(fēng)就是從這些地方源源不斷地飛到太陽(yáng)系的每一個(gè)角落。