观测茫茫无际的宇宙苍穹,首先要了解我们地球所在的太阳系。太阳系被称为地球诞生生命的摇篮。
太阳系是个以太阳为中心的极其庞大的天体系统,它由太阳及9颗大行星、50余颗卫星、2000多颗已被观测到的小行星以及无数的彗星、流星体等组成。这个庞大的天体系统就像一个井然有序的大家庭,所有的天体都以太阳为中心、沿着自己的轨道有条不紊地旋转着,并且旋转的方向基本相同。在太阳系众多天体的运行中,太阳如同一根万能的绳子,拉着所有的天体围绕自己旋转运动,偶尔有个别星体脱离轨道,最终也会被太阳的引力控制住。
在太阳系中,太阳不仅是中心,而且在重量上也绝对压倒其他天体。科学家进行过大致推算,就整个太阳系的重量而言,太阳占总重量的99.8%~99.9%。更重要的一点,太阳是太阳系中唯一能发光的星体,其他都是从太阳上借光或反光。太阳的中心温度高达1500万度,表面温度达6000℃,每秒钟辐射到太空(包括我们所在地球)的热量相当于1亿亿吨煤燃烧后产生的热量的总和。
太阳系的疆域极为辽阔。如果按照通常说法,把冥王星作为太阳系边界的话,约为60亿公里的半径范围。形象地说,如果我们乘坐目前世界上最快的时速为1500公里的飞机,从冥王星飞到太阳,也要连续飞行457年的时间。
然而,庞大的太阳系又不庞大。在整个宇宙中,在我们所基本了解的银河系中,太阳系又是一个很小的部分。太阳系的天体围绕太阳旋转,整个太阳系又围绕着银河系的中心旋转。况且,太阳系在宇宙中不止一个,据近年美国科学家观察研究,至少还有一个以织女星为中心的类似太阳系的天体系统。科学家们还推测说,在现在科学仪器的视野之外,肯定还有着许多类似太阳系的“太阳系”在按自己的轨道运转着。
太阳是太阳系的中心,是一颗恒星,直径大约有139万公里,体积大约是我们所在的地球的130万倍。
太阳在宇宙中是一颗普通的恒星,又是一颗能发光发热的恒星。我们已经知道,太阳本身是一个炽热的星球,仅表面温度就有6000℃,内部温度更高。太阳的光和热的能源是氢聚变为氦的热反应。因为太阳的主要成分就是氢(占71%)和氦(占27%),热核反应在太阳内部进行,能量通过辐射和对流传到表层,然后由表层发出光和热,我们习惯上称为“太阳辐射”。
太阳带有光和热的表层称为“太阳大气”,由里向外分为3个部分:光球、色球和日冕。我们肉眼所能看见的太阳表面很薄的一层为“光球”,厚度只有500公里,平均温度约为6000℃,我们看到的太阳的光辉,就是这层光球。也正是由于这层光球,遮住了人们肉眼的视线,使人们在很长一段时间内看不到太阳的真正面目,更无法了解太阳内部的奥秘。第二层(也叫中间层)是“色球”,厚度大约为2000公里,是光球厚度的4倍,密度却比光球更稀薄,几乎是完全透明的。色球的温度高达几万度,但它的光却被光球遮挡住,平时很少能看到。只有在日食的时候,太阳的光球被月亮完全挡住,在黑暗的月轮边缘可以看到一丝纤细的红光,这便是色球的光亮。第三层即最外一层为“日冕”,厚度约为数百万公里,日冕的光更微弱,用肉眼完全看不到,但日冕的温度却很高,达100万度,在这样的高温下,太阳上的氢、氦等原子不断被电离成带正电的质子和带负电的自由电子,并且挣脱太阳的引力,奔向广袤的宇宙空间。这便是天文学上称为“太阳风”的现象。在太阳表面的三层结构中,只有外层的日冕有不规则变化,有时呈圆形,有时则呈扁圆形。
此外,在太阳的边缘外面还常有像火焰样的红色发光的气团,称作日珥。有时日珥向数十万公里高处放射,然后又向色球层落下来,实际上这也是日冕不规则变化的一种形式。日珥大约11年出现一次,不过,我们用肉眼看不到,只有天文工作者用特制仪器,并且只有在日全食时才看得比较清楚。
太阳是与人类关系最密切的一颗恒星。它散发的光和热是人类生存所必需的物质,因此,我们更有责任去了解这颗恒星。