1、天文学导论( II)恒星物理第 4讲: 太阳与恒星的基本特征第 5讲: 星际介质与恒星形成第 6讲: 小质量恒星(双星)演化(行星状星云,白矮星, Ia 型超新星)第 7讲:大质量恒星演化( II 型超新星 ,中子星与黑洞)天文学导论第 4讲太阳与恒星To man, that was in thevening made,Stars gave the first delight;Admiring, in the gloomy shade,Those little drops of light.Edmund Waller (1606-1687)本讲内容 太阳 太阳基本情况 太阳结构剖析 太阳能源机
2、制 太阳活动性 太阳稳定性与变化 恒星 测量恒星:距离、亮度、化学成分、温度与大小 恒星的光谱分类 赫 -罗图:恒星一生的轨迹 双星(恒 行 星质量的测定):多于半数恒星 星团:恒星的群居性太阳 对地球来说,太阳无疑是天上最重要的天体:几乎所有生物的能量来源,照亮和温暖地球生命 对天文学家来说,在茫茫宇宙之中,太阳只不过是一颗恒星,但离我们最近可供详细研究!It is stern work, it is perilous work to thrust your hand in the sunAnd pull out a spark of immortal flame to warm the h
3、earts of men.- Joyce Kilmer (1886-1918)1。太阳基本情况 太阳是靠自身引力而束缚在一起的一个气态球,主要成分为氢和氦。太阳核心的温度和压力异常大,使得氢聚变为氦(热核聚变),释放出巨大能量光学波段的太阳和一些太阳黑子太阳基本数据 日地距离: 1 AU = 1.5 x 108 km = 8.3 光分 (地月距离 = 1.3 光秒 ) 太阳直径: DSun = 1.4 x 106 km = 5 光秒 = 109 倍地球直径,体积 =130万倍地球 太阳质量: MSun= 2 x 1030 kg =3.3 x 105 MEarth 密度 : 平均 = 1.4 g
4、 cm-3; 中心 = 150 g cm-3; 光球层 = 3.5 x 10-7 g cm-3太阳化学成分 以质量计: 氢: 72% 氦: 26% 其它元素: 2% 以粒子数计: 90% 氢 10% 氦 等离子体态太阳温度 中心 : 1.5 x 107 K 光球层 : 5800 K 日冕 : 106 - 107 K (太阳黑子 : 4800 K )从太阳中心到光球层温度降低,但光球层以上温度快速上升,至日冕温度超过一百万 K太阳的较差自转 differential rotation 太阳不是固体,其表面的自转速度在不同纬度是不同的,赤道附近转得最快,两极最慢 太阳黑子和许多太阳活动都是由较差自转造成的 等离子体 + 自转 磁场太阳辐射本领 太阳辐射巨大的能量,主要在光学和红外波段 辐射功率 4 x 1026 瓦 太阳表面每平方厘米辐射功率相当一个 6500 瓦灯泡 地球俘获的太阳能量小于太阳光度的 10-9倍