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輻射層

指数 輻射層

輻射層是恆星內部經由輻射而不是對流的手段向外傳遞能量的區域,能量以電磁輻射,像是光子,的形式穿越輻射層。在太陽內部,輻射層位於太陽核心和對流層之間,從0.2至0.71太陽半徑的區間。 物質在輻射層有很高的密度,光子只能自由旅行很短的距離,就會被吸收或散射成另一個粒子,在這個過程中並且會逐漸轉移成較長的波長。由於這個原因,從太陽核心區域離開的γ射線平均要171,000年才能穿越輻射區。在這個範圍內,電漿的溫度從核心的1,500萬K下降,抵達對流層底部時大約是150萬K。 在輻射層內,溫度梯度 ─溫度(T)變化是半徑(r)的函數─ 由下式給出: 此處,κ(r)是不透明度,ρ(r)是物質密度,L(r)是亮度,和σ是斯特藩-玻爾兹曼常數。因此,不透明度(κ)和輻射通量(L)再恆星給定的區域內是決定輻射是如何有效的擴散和運送能量的因素。高不透明度或高亮度會造成高的溫度梯度,這是能量流動緩慢的結果。在傳輸能量上,對流層會比輻射層更有效率的擴散能量,從而創造出一個更低的溫度梯度,並成為對流層。 對主序星 ─以氫核心的核融合產生能量的恆星,輻射層的位置取決於恆星的質量。質量低於0.3太陽質量的主序星,整個都是對流層,意思是它們並沒有輻射層。從0.3至1.2太陽質量,圍繞著核心區域的是輻射層,上面覆蓋著差旋層,將它與對流層分隔開來。輻射層的半徑是質量的函數,半徑只會隨著質量增加而增加,大約1.2太陽質量的恆星,整顆幾乎都是輻射層。超過1.2太陽質量的恆星,核心區域會成為對流層,在上面覆蓋著輻射層,在對流層的質量會隨著恆星的總質量的增加而增加。.

12 关系: 太阳质量太陽核心對流對流層 (恆星)差旋層主序星光子美国国家航空航天局辐射電磁輻射核聚变欧洲空间局

太阳质量

太阳质量(符號為)是天文学上用于测量恒星、星团或星系等大型天体的质量单位,定义为太阳的质量,约为2×1030千克,表示为: 1个太阳质量是地球质量的333000倍。 太陽質量也可以用年的長度、地球和太陽的距離天文單位和萬有引力常數(G)的形式呈現: 現在,天文單位和萬有引力常數的數值都已經被精確的測量,然而,還是不太常用太陽質量來表示太陽系的其他行星或聯星的質量;只在大質量天體的測量上使用。現今,使用行星際雷達已經測出很準確的天文單位和" G ",但是太陽質量在習俗中仍然繼續被當成天文學歷史上未解的謎題來探究。.

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太陽核心

太陽核心被認為是由中心點至0.2太陽半徑的區域,是太陽系內溫度最高的地方。它的密度高達150,000 kg/m³(是地球上水的密度的150倍),溫度則為15,000,000K(對比於太陽表面的溫度大約是6,000K)。.

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對流

對流是指流體內部的分子運動,是熱傳與質傳的主要模式之一。熱對流(亦稱爲對流傳熱)是三種主要熱傳方式中的其中一種(另外兩種分別是熱傳導與熱輻射).

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對流層 (恆星)

對流層是在恆星內部以對流為傳輸能量主要方式的半徑區域。在輻射層,能量經由輻射傳遞。恆星的對流包括內部電漿的質量移動,通常是形成熱電漿上升,冷電漿下沉的迴路。 在史瓦西準則下,恆星內部的不穩定條件會產生對流。一個氣體包裹略微上升就會發現自己處在一個壓力比原本低的環境中,結果是,氣體包裹將會膨脹和冷卻。如果上升的氣體冷却到比新環境周圍的溫度更低,由於它密度比周圍的環境高,在缺乏浮力的情況下,將導致它下沉回到它原來的地方。然而,如果溫度梯度的漸變足夠陡峭(也就是說溫度變化相對於恆星中心的距離是迅速的),或是這種氣體有很高的熱容量(即它的溫度變化相較於體積的擴張是緩慢的),於是上升中的氣體包裹依然比周圍的新環境溫暖和密度較低,它的浮力會導致它繼續上升。發生這種情況的區域,就是恆星的對流層。 質量大於太陽1.3倍的恆星,在核心進行的氫融合成氦的反應是以CNO循環取代了質子-質子鏈反應。CNO循環對溫度相當敏感,所以核心的溫度非常高,但是溫度下降的也很快。因此,核心區域會形成氫燃料與氦產物均勻混合的對流層。這些恆星核心的對流層疊加在熱平衡,但只有少量或沒有混和的輻射層之上。 在質量大約低於10倍太陽質量的恆星,外層會包含一個電離的氫和氦的氣殼,使熱容量增加。由於較重的元素會造成較高的溫度梯度,在這個區域的相對低溫同時造成不透明度。這樣的組合會在外面也造成一個對流層,在太陽最表面可以看見的就是米粒組織。低質量的主序星,像是質量低於0.35太陽質量的紅矮星,以及還在林軌跡上的前主序星沒有輻射層,整顆恆星都是對流層。.

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差旋層

差旋層是內部的輻射層和外面有著較差自轉的對流層之間的過渡區域,他位在太陽半徑外側的三分之一處。非常迅速的轉速變化導致這個地區有很大的切變。對流帶的表面像是一般的流體,有著極區轉得較慢,赤道轉得較快的較差自轉。內部的輻射帶展現出固體的轉動,可能是因為化石場,通過內部的自轉速率大約等同於中緯度的自轉速率,級旋轉速率介於較慢的級區和較快的赤道之間的速率。來自日震學的最近結果指出,差旋層位於0.7太陽半徑處 (從核心量起,表面是1太陽半徑),厚度是0.04太陽半徑。這意味著有很大的剪切剖面,這是一種可以形成很大規模磁場的方法。差旋層的幾何和寬度在太陽發電機的模型中扮演著重要的角色,經由重疊纏繞微弱的極向場可以創造出非常強大的環形場。差旋層這個專門術語是愛德華·史派格和Jean-Paul Zahn在1992年的一篇論文中新創的,類比於海洋學的溫躍層。.

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主序星

主序星在可顯示恒星演化過程的赫羅圖上,是分布在由左上角至右下角,被稱為主序帶上的恆星。 主序帶是以顏色相對於光度繪圖成線的一條連續和獨特的恆星帶。這個色-光圖就是後來埃希納·赫茨普龍和亨利·諾利斯·羅素合作發展出來,著名的赫羅圖。在這條帶子上的恆星就是所謂的主序星或"矮星"。 恆星形成之後,它在高熱、高密度的核心進行核聚变反應,將氫原子轉變成氦,並且創造出能量。在這個生命期階段的恆星,座落在在主序帶上的位置主要是依據它的質量,但化學成分和其它的因素也有一些關係。所有的主序星都處於流體靜力平衡狀態,它來自炙熱核心向外膨脹的熱壓力與來自外圍包層向內擠壓的重力壓維持著平衡。在核心溫度和壓力與能量孳生率有著強烈的相關性,並有助於維持平衡。在核心孳生的能量傳遞到表面經由光球輻射出去。能量經由輻射或對流傳遞,而後著在其區域內會產生階梯狀的溫度梯度,更高的透明度,或兩者均有。 基於恆星產生能量的主要過程,主序帶有時會被分成上段和下段。質量大約在1.5太陽質量以內的恆星,將氫聚集融合成氦的一系列主要程序稱為質子-質子鏈反應。超過這個質量在主序帶的上段,核融合主要是使用碳、氮、和氧原子,經由碳氮氧循環的程序,將氫原子轉變成氦。質量超過太陽10倍的主序星在核心區域會產生對流,這樣的活動繪激發新創建的氦外移,並維持發生核融合所需要的燃料比例。當核心的對流不再發生時,發展出的富氦核心的外圍會被氫包圍著。質量較低的恆星,核心的對流區會逐步的縮小,大約在2太陽質量附近,核心的對流區就會消失。在這個質量以下,恆星的核心只有輻射,但是在接近表面會有對流。隨著恆星質量的減少,對流的包層會增加,質量低於0.4太陽質量的主序星,全部的質量都在對流。 通常,質量越大的恆星在主序帶上的生命期越短。當在核心的核燃料已被耗盡之後,恆星的發展會離開赫羅圖上的主序帶。這時恆星的發展取決於它的質量,質量低於0.23太陽質量的恆星直接成為白矮星,而質量未超過10太陽質量的恆星將經歷紅巨星的階段;質量更大的恆星可以爆炸成為超新星,或直接塌縮成為黑洞。.

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光子

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美国国家航空航天局

美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration,縮寫为NASA)是美国联邦政府的一个独立机构,负责制定、实施美国的民用太空计划、與开展航空科學暨太空科學的研究。1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》,创立了國家NASA航空和太空管理局,取代了其前身美國國家航空諮詢委員會(NACA)。於1958年10月開始運作。自此,美國國家航空暨太空總署負責了美國的太空探索,例如登月的阿波羅計劃,太空實驗室,以及隨後的航天飞机。自2006年2月,美国国家航空航天局的愿景是“開拓未來的太空探索,科學發現及航空研究”。美国国家航空航天局的使命是“理解并保护我们依賴生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。在太空计划之外,美国国家航空航天局还进行长期的民用以及军用航空航天研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构中執牛耳者。美國國家航空暨太空總署透過地球觀測系統提升對地球的了解,透過太陽科學研究計劃精進太陽科學。美國國家航空暨太空總署注重於利用先進的機械任務探索太陽系中的的所有天體並利用天文觀測台及相關計劃研究天體物理學中的主題,例如大爆炸理論。美國國家航空暨太空總署與許多美國國內及國際的組織分享其研究數據。.

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辐射

物理學上的輻射指的是能量以波或是次原子粒子移動的型態,在真空或介質中傳送。包含.

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電磁輻射

#重定向 电磁辐射.

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核聚变

--,是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核(或粒子)的一种核反应形式。在此过程中,物质没有守恒,因为有一部分正在聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。核聚变是给活跃的或“主序的”恆星提供能量的过程。 两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量,两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥,然而两个能量足够高的核迎面相遇,它们就能相当紧密地聚集在一起,以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应,这个反应叫做核聚变。 舉個例子:两个質量小的原子,比方說兩個氚,在一定条件下(如超高温和高压),會发生原子核互相聚合作用,生成中子和氦-4,并伴随着巨大的能量释放。 原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E.

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欧洲空间局

欧洲空间局(Agence spatiale européenne,缩写:ASE; European Space Agency,缩写:ESA)是由欧洲数国政府組成的的國際空间探测和开发组织,总部设在法国首都巴黎。欧洲空间局负责亞利安4号和亞利安5号火箭运载火箭的研制与开发。 欧洲空间局的前身,--(European Space Research Organization,ESRO)经过1962年6月14日签署的一项协议,于1964年3月20日建立。如今它仍旧是ESA的一部分,称为欧洲空间研究与技术中心,位于荷兰诺德韦克。 ESA目前共有19个成员国:奥地利、比利时、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士、羅馬尼亞以及英国;另外,加拿大是ESA的準成員國(Associate Member)。法国是其主要贡献者(参见法國國家太空研究中心)。目前,ESA与欧盟没有关系。歐盟轄下另有歐盟衛星中心(European Union Satellite Centre)。 ESA共有约2200名工作人员。其2011年的预算约为40亿欧元。 ESA的发射中心(欧洲航天发射中心)位于南美洲北部大西洋海岸的法属圭亚那,占地约90600平方公里,属法國國家太空研究中心领导,主要负责科学卫星、应用卫星和探空火箭的发射以及与此有关的一些运载火箭的试验和发射。由于此地靠近赤道,对火箭发射具有很大益处:纬度低,从发射点到入轨点的航程大大缩短,三子级不必二次启动;相同发射方位角的轨道倾角小,远地点变轨所需要的能量小,增加了同步轨道的有效载荷;向北和向东的海面上有一个很宽的发射弧度;人口、交通、气象条件理想等。目前,航天中心有阿里安第一、第二、第三发射场,是欧洲航天活动的主要基地。控制中心則位於德國的達姆施塔特。.

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