人類是怎麼知道太陽組成的?

袁小莯


分析恆星表面的物質構成,科學家不可能親自去用勺子挖一塊來測量,更不能夠靠猜。恆星是太空中灼熱的熱核反應巨大熔爐,這個熔爐可以大到太陽的一億倍那麼大,小的只有太陽質量的8%,當然,更多的是和太陽差不多的中等個子。它們是宇宙中的光線來源,由於它們距離地球太遠,因此在我們的視網膜上只能夠呈現點狀。肉眼看起來,很多星星都是閃著幽幽的藍光,當然也有紅色的,比如獵戶座α(參宿四),冬天的華夏大地,可以在南面請出地看到這個星座,左上角那一顆。

(獵戶座,冬季北半球南面夜空最明顯的星座)

我們當然不能夠親自跑到恆星表面去檢測有什麼元素組成,我們連太陽都靠近不了。因為人類還沒有發現可以長期經受6000℃炙烤的物質,在那些藍色的恆星魔王面前,表面溫度可能是20000℃。


我們只能夠曲中求直,通過太陽以及其它恆星的光線來判斷該恆星表面有哪些元素。 玩過三稜鏡的人都知道,一束陽光通過三稜鏡之後,可以被分解成一條綵帶,與雨後彩虹的顏色分佈一樣。科學家把這種綵帶叫做光譜。

通過研究,科學家發現在等離子狀態下,不同物質的等離子可以吸收相應頻率的光線,從而在通過三稜鏡分解後的光譜中,總是存在一些空白(黑線條),與之對應的是,不同物質(單體或者化合物)在燃燒的時候會發出不同的光線,人們驚奇地發現,物質燃燒所發出的光線剛好就是光譜中缺少的那些頻率,科學家就是這樣子知道了,恆星光譜中缺少的頻率,正好對應相應的元素/化合物!

(太陽光譜是這樣的,它不是連續的,我們知道,太陽的大氣中,存在不同的元素和化合物)


太好了,這樣子咱們不要飛到恆星表面去測量了,要不然,就目前的技術,探測器飛到太陽大約要半年。飛到最近的比鄰星,需要500年……


部分描述來自網絡和教科書


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