文／山羊

本以為八大行星與其他天體都繞著太陽運行，位於太陽系中心的太陽是靜止不動的。上星期逛台北天文館官網，小明才突然像發現新大陸一樣，大叫：「原來太陽也會自轉及公轉！」

沒錯，太陽會自轉，但因不是固體，繞軸自轉一周的速度並不相同，赤道地區約25天，愈往南北極愈慢，到極區就已慢到約需36天了。這現象稱為「差異自轉」（differential rotation）。

另外，太陽也以橢圓形軌道，帶著太陽系裡所有行星、矮行星、小行星、彗星以及其他物體，以每秒約220公里速度繞銀河系中心公轉，一周約需2.25～2.5億年，稱為「宇宙年」（cosmic year）或「銀河年」（galactic year）。

也就是說，從太陽誕生至今約45～46億年來看，它已經繞著銀河系中心旋轉有20次之多。

壯年恆星 質量驚人



太陽是太陽系中唯一的「恆星」，也是距地球最近的一顆，成了地球上所有生命的能量來源。

恆星壽命視質量而定，大質量的耗盡燃料速度快，壽命通常僅有幾百萬年。小質量恆星則可存在數百億年之久。至於質量中等的太陽，壽命約100億年，目前正處於壯年期，屬「黃矮星」（yellow dwarf）階段。

它是由約74%的氫、24%的氦所組成，其餘為氧、碳、氮、鐵等微量元素。雖屬中等，質量依舊驚人，約占太陽系總質量99.86%，是地球的33萬倍。其他所有行星、衛星、小行星、彗星等加總起來，也不過是0.14%。

還有，太陽直徑約139.2萬公里，是地球的109倍。如果我們把太陽想像成一個籃球，地球就只是一顆小芝麻而已。

至於太陽的核心溫度則是嚇人的1500萬℃，表面稱為「光球層」（photosphere），溫度也達5500℃。

表面最外層大氣，即環繞在太陽周圍的電漿光環，稱為「日冕」（corona），溫度可高達200萬℃，比太陽表面熱很多，是太陽最大的謎團之一。

但是太陽表面看起來像黑點的較暗區域，就是我們所說的「黑子」（sunspot）溫度卻比較冷，約2700℃～4200℃左右，原因是黑子為磁場超強區域，會抑制熱量從太陽內部傳出來，其數量則呈現約11年的週期性變化。

「太陽風」（solar wind）則是從日冕釋放出來的帶電粒子（包括電子、質子等）高速噴發，如果抵達地球，就會干擾地球磁場，影響通訊及電力系統，也會產生美麗極光。

太陽命運 成白矮星



像太陽這樣大小的恆星，其「主序星階段」（即核心能進行穩定的氫核融合反應，穩定發光發熱的階段）的壽命大約是100億年。因此，科學家預測太陽約還有50億年壽命，才會結束它的主序星階段。

由於太陽核心不斷進行核融合反應，在釋出巨大能量的過程中，每秒鐘都會消耗掉數百萬噸的物質，所以儘管太陽壽命看來漫長，但終究也會耗盡能量，在50億年後邁向死亡。

這時，太陽核心會開始收縮並升溫，而外層則會膨脹並冷卻，形成紅巨星（red giant），吞噬掉水星及金星，甚至也有可能吞噬地球或將地球烤焦。換句話說，我們地球宜居的環境，可能會在太陽進入紅巨星階段之前就會消失。

再經過幾10億年後，它就會緩慢冷卻且逐漸黯淡，變成一顆與地球差不多大小的白矮星（white dwarf），此時它的密度依舊很高，質量與太陽相當。

理論上，最終它會冷卻到不再發光，變成冰冷的黑矮星（black dwarf）。然而，由於宇宙的年齡（約138億年）還不夠長，所以目前還沒有觀測到真正的黑矮星。

最後要說的是，距離我們太陽最近的恆星是「比鄰星」，約4.24光年，最近的白矮星則是「天狼星B」，約8.6光年。還有，天文學家曾發現銀河系當中有些恆星還比太陽大100倍！

聽到這裡，小明除了驚嘆宇宙浩大之外，還學「人外有人，天外有天」的諺語，說了一句：「真是太陽外有太陽啊！」