黑子与彩虹中的暗线
人类自古崇拜太阳。中国有世界上最早、最连续的太阳黑子记录之一，《汉书·五行志》记载公元前28年“日出黄，有黑气大如钱，居日中央”，常被视为确切的黑子记录。17世纪10年代，伽利略·伽利莱用望远镜观测黑子，1613年出版专著，并根据黑子在日面上的移动主张太阳在自转。约1814年，约瑟夫·冯·夫琅禾费在太阳光谱中发现了数百条暗线；1859—1860年，古斯塔夫·基尔霍夫和罗伯特·本生证明这些暗线是太阳大气中元素吸收特定光的痕迹，开创了用光分析恒星成分的光谱学。氦元素于1868年先在太阳光谱中被发现，后来才在地球上找到。1843年，海因里希·施瓦贝发现黑子数大约以11年为周期增减。
太阳靠什么燃烧？
19世纪人们以为太阳像煤一样燃烧或靠收缩发光，但那样只能维持几千万年，与地质学和进化论所需的漫长时间不符。1925年，塞西莉亚·佩恩在博士论文中证明太阳等恒星主要由氢和氦组成。1939年，汉斯·贝特计算出恒星核心中氢原子核聚变为氦的核聚变反应是能量来源。太阳核心温度约1500万摄氏度，每秒约有400万吨质量转化为能量。核心产生的能量据估计要经过数万年以上才能穿过辐射层和对流层到达表面，而离开表面的光即光子约8分20秒就能到达地球。1968年，雷蒙德·戴维斯首次探测到太阳中微子，但数量只有预期的约三分之一，形成“太阳中微子问题”；2002年，加拿大SNO实验证明中微子在飞行中会改变类型，解决了这一难题。
太阳活动、地球与未来
太阳是一团炽热的等离子体，其复杂缠绕的磁场产生黑子、耀斑和日冕物质抛射。1859年，理查德·卡林顿首次观测到白光耀斑，随后的强烈地磁暴使电报线冒出火花，低纬度地区也能看到极光。1958年，尤金·帕克从理论上预言了太阳持续向外吹出等离子体的“太阳风”，不久即被探测器证实；以他命名的NASA帕克太阳探测器于2018年发射，成为最接近太阳的人造物体。中国也于2021年发射了“羲和号”太阳探测卫星。强烈的太阳风暴可能损害卫星、导航系统和电网，空间天气预报日益重要。预计约50亿年后，太阳将耗尽核心的氢，膨胀为红巨星，最终冷却为白矮星；它的质量太小，不会成为黑洞或中子星。切勿用肉眼、普通墨镜或未加合格太阳滤光片的望远镜直视太阳，否则可能造成严重的眼睛损伤。
常见问题
- 太阳是什么颜色的？
- 太阳光几乎包含所有颜色，接近白色。白天看起来偏黄、日落时发红，是因为大气散射了蓝光。
- 如果太阳突然消失，我们多久后会知道？
- 光到达地球约需8分20秒，在此之前我们无从知晓。引力变化也以光速传播，因此地球轨道同样要约8分钟后才受影响。
来源核查日期：2026-10-26
参考文献
- Galilei, G. (1613). Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti. Roma: Giacomo Mascardi.
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- Schwabe, H. (1844). Sonnen-Beobachtungen im Jahre 1843. Astronomische Nachrichten, 21, 233–236.
- Carrington, R. C. (1859). Description of a singular appearance seen in the Sun on September 1, 1859. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20, 13–15.
- Kirchhoff, G. (1860). Ueber das Verhältniss zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht. Annalen der Physik, 185(2), 275–301.
- Payne, C. H. (1925). Stellar Atmospheres. Harvard Observatory Monographs No. 1. Cambridge, MA: Harvard Observatory.
- Bethe, H. A. (1939). Energy production in stars. Physical Review, 55(5), 434–456.
- Parker, E. N. (1958). Dynamics of the interplanetary gas and magnetic fields. Astrophysical Journal, 128, 664–676.
- Davis, R., Harmer, D. S., & Hoffman, K. C. (1968). Search for neutrinos from the Sun. Physical Review Letters, 20(21), 1205–1209.
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