以光速?gòu)牡厍虺霭l(fā),飛行8分20秒左右,便到達(dá)了1.5億公里之外的太陽(yáng)表面附近
所以現(xiàn)在我們看到的,是8分鐘之前的太陽(yáng),更準(zhǔn)確的說(shuō),是8分鐘之前的太陽(yáng)表面。
但在科學(xué)家看來(lái),照射到我們身上的每一個(gè)光子,雖然都是在太陽(yáng)表面同一個(gè)起跑線上出發(fā)過(guò)來(lái)的,但它們的年齡卻大不相同,更準(zhǔn)確地說(shuō)從太陽(yáng)表面飛來(lái)的光子們,其實(shí)都已經(jīng)幾萬(wàn)歲甚至幾十萬(wàn)歲了,早已不再年輕。
言下之意就是
雖然光子僅需8分20秒左右就能到達(dá)地球,但太陽(yáng)光子其實(shí)都誕生于幾十萬(wàn)年前,而非8分20秒之前,地球接收的太陽(yáng)光,從來(lái)都“老光”,而不是“新光”
造成這種“反直覺(jué)”現(xiàn)象的原因,源于太陽(yáng)光子的形成機(jī)理。
太陽(yáng)的光和熱來(lái)源于核聚變,而根據(jù)科學(xué)家探測(cè),太陽(yáng)的核聚變主要發(fā)生在內(nèi)核。這個(gè)內(nèi)核的直徑約為太陽(yáng)整體的四分之一,也就是直徑大約30萬(wàn)公里的球體。在這個(gè)球體中,溫度達(dá)到了恐怖的1500℃,壓強(qiáng)也有3000億個(gè)地球大氣壓。
在如此極端環(huán)境下,氫元素核聚變每秒會(huì)讓太陽(yáng)虧損400多萬(wàn)噸質(zhì)量,海量的光子與熱量,也隨著質(zhì)量虧損而得以產(chǎn)生。
由于太陽(yáng)半徑只有70萬(wàn)千米,所以誕生在核心區(qū)域的光子,理論上只需要兩秒鐘,就能離開(kāi)太陽(yáng)。
然而事情并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單
因?yàn)樘?yáng)主要由氫和氦等元素構(gòu)成,物質(zhì)都處于等離子狀態(tài),這導(dǎo)致光子要想到達(dá)太陽(yáng)表面,就必須穿越重重障礙。
70萬(wàn)千米的直線路程,對(duì)于光子來(lái)說(shuō),是和質(zhì)子電子無(wú)數(shù)次的碰撞,無(wú)數(shù)次的吸收再發(fā)射,無(wú)數(shù)次的前進(jìn)三步后退三千步。無(wú)數(shù)次被扯住或者被偏轉(zhuǎn)方向。光子這樣蛇皮走位,一天還前進(jìn)不了10米,而太陽(yáng)的半徑有70萬(wàn)公里
更重要的是,在整個(gè)隨機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,無(wú)數(shù)光子被瞬間吸收,而后再受激回落,向外發(fā)射出新的光子,新光子又將不斷重復(fù)上一過(guò)程,直到不知第幾代光子 ,經(jīng)歷千難萬(wàn)阻,終于到達(dá)太陽(yáng)表面為止。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),太陽(yáng)核反應(yīng)區(qū)誕生的光子,并不能直接到達(dá)太陽(yáng)表面,而是需要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次死亡和重生。正如你現(xiàn)在看到的那個(gè)他,早已不是原來(lái)那個(gè)他,到達(dá)太陽(yáng)表面的光,也早已不是最初的那個(gè)光。
在太陽(yáng)內(nèi)部至少擁有,10的26次方個(gè)質(zhì)子的情況下,如果光子和每個(gè)質(zhì)子都發(fā)生反應(yīng),那么光子需要4000億年,才能從核心到達(dá)表面,進(jìn)而給宇宙帶去光和熱。
但好在質(zhì)子分布并不均勻,所以核心光子只會(huì)與一小部分質(zhì)子發(fā)生反應(yīng),這一過(guò)程持續(xù)數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)年后,它們就能到達(dá)太陽(yáng)表面。
一旦進(jìn)入到每立方厘米,只有幾個(gè)原子的太空中,核心光子們就會(huì)恢復(fù)“宇宙速度冠軍”的本性,僅需500秒,就能跑完地日之間1.5億公里的路程。
而誕生于太陽(yáng)外層,也就是光球?qū)雍腿彰釋拥奶?yáng)光子,則會(huì)因?yàn)闆](méi)有質(zhì)子和其他物質(zhì)阻礙,而一路暢通無(wú)阻,直達(dá)地球,運(yùn)氣要比核心光子們好得多。
總體來(lái)說(shuō),目前科學(xué)界對(duì)太陽(yáng),尤其是太陽(yáng)內(nèi)部情況的了解,還非常有限,包括帕克號(hào)在內(nèi)的太陽(yáng)探測(cè)器,也只是收集太陽(yáng)附近的數(shù)據(jù)而已,絕無(wú)可能深入到太陽(yáng)內(nèi)部。
想要真正了解,太陽(yáng)核心正在發(fā)生著什么,只能通過(guò)收集太陽(yáng)中微子來(lái)完成,幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的中微子們,將會(huì)是第一批,攜帶太陽(yáng)核心區(qū)域信息,并把它們送到地球的粒子。
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