每天沐浴的阳光,为何在十几万年就已经诞生了,并不是实时的?

360影视 欧美动漫 2025-03-22 14:44 3

摘要:大约46亿年前,太阳系所在的区域海还是一片由气体和尘埃组成的巨大分子云,其中的气体主要是氢。之后这片星云可能受到附近超新星爆炸产生的冲击波影响,触发引力坍缩。在自身引力作用下,星云逐渐收缩并旋转加速,形成扁平的原行星盘。

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太阳光居然是“过去式”,每天“新鲜”的阳光,为何在十几万年就已经诞生了?

大约46亿年前,太阳系所在的区域海还是一片由气体和尘埃组成的巨大分子云,其中的气体主要是氢。之后这片星云可能受到附近超新星爆炸产生的冲击波影响,触发引力坍缩。在自身引力作用下,星云逐渐收缩并旋转加速,形成扁平的原行星盘。

之后随着物质向中心聚集,核心的温度和压力急剧上升。当温度达到约1000万摄氏度时,氢原子核发生核聚变反应,融合成氦原子,并释放出巨大能量。这一过程便标志着太阳的诞生,并进入主序星阶段。

而太阳被启动核聚变,并持续供能之后。其核心的核聚变每秒将约6.5亿吨氢转化为氦,其中0.7%的质量转化为能量。能量以伽马射线的形式向外传递,但需要经过数万年到十几万年的时间,才能到达太阳表面的光球层,并最终以电磁辐射形式释放到太空中。

其实这些能量以光子形式向外传播,原本仅需2.3秒的路程就可以到达太阳表面。但由于太阳内部的密度极高,核心密度是地球的150倍,光子在辐射层和对流层中,不仅经历了“随机游走”的过程,而且不断与带电粒子碰撞,路径极其曲折。

不过光子一旦到达太阳表面,便以约30万千米每秒的光速直线传播。仅需8分20秒即可跨越1.5亿公里的日地距离到达地球。因此我们看到的太阳外观是8分20秒前的状态,但光子的能量早在数万年甚至十几万年前的核心反应中就已产生。

此时光子的能量也已从伽马射线衰减为可见光,对人类安全无害。而这一神奇的现象,也意味着当下照射地球的阳光,其光子实际诞生于旧石器时代,也就是约10万年前智人开始使用工具的时代,甚至比之更早的时期。而且这一过程既体现了恒星能量传递的复杂性,也让我们意识到阳光是跨越时空的“古老信使”。

也正是因为阳光为地球提供光热,并驱动了光合作用在约35亿年前的地球上出现。进而逐步形成大气和臭氧层,保护了生命免受紫外线伤害,并塑造了气候与季节的变化。

而且其能量转化效率极高,仅两小时照射地球的能量即可满足全球一年需求。只是目前我们还并没有能力将太阳光照射的能量全部收集,像光伏发电所收集到的太阳光能量,仅仅是极小的一部分。绝大部分太阳光能量最终都是经过不断散射,自然消耗了。

当然太阳光在到达地球并穿透大气层之前,也并非完全就是可见光,还包含紫外线和红外线等全电磁频谱,其中可见光波长约500纳米,是太阳辐射最强烈的波段,与太阳表面约6000摄氏度的温度相关。

这些辐射穿透地球大气层时,部分被臭氧、水汽等吸收或散射,最终抵达地表驱动生命活动,主导视觉感知和光合作用,呈现白色光谱。

而紫外线包含UVA、UVB和UVC,UVC几乎被臭氧层完全阻挡,UVB则只能部分穿透,可以促进人体维生素D的合成,而维生素D促进钙的吸收,也就是晒太阳能补钙的原因。

但照射过多有增加皮肤疾病的风险,至于UVA则可以直达肌肤的真皮层,破坏皮肤表面的弹性纤维和胶原蛋白纤维,俗称晒黑。

还有红外线携带热能,占太阳辐射能量的约50%,但大气中的水蒸气和二氧化碳会吸收部分红外线。此外太阳光还有提升血清素水平,缓解抑郁情绪,以及调节生物钟的作用。

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参考资料:

长春中国光学科学技术馆,我们看到的太阳光是百万年前产生的吗?

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTI4MzM2Mg==&mid=2453665671&idx=1&sn=b5b8f5906d003e20d6d7361a91a606b1&chksm=b131bf4a8646365cb20930be167ff5db09752dc0be2d99200b06b40f8bfeadc5a139102f2821&scene=27

人民资讯,太阳巨大能量,为啥晒不热太空,到了地球却温暖万物?

来源:科学探索之路

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