快好知 kuaihz

太阳光能照射多远?会到达宇宙的尽头吗?

太阳光产生于太阳的核心区域,这个范围大概是太阳中心向外延伸17万公里(相当于太阳半径的四分之一)。那么,太阳的核心中是如何产生光的呢?

在太阳核心中,密度可达水的150倍,温度将近1570万度,压强相当于2500亿个地球表面大气压。在这种炽热致密的环境中,氢原子核获得了巨大的动能,这使它们能够克服电磁力作用,从而互相碰撞,发生核聚变反应,形成氦原子核。

在氢核聚变的过程中,有一些质量会转变为能量——伽马射线和中微子。伽马射线是肉眼不可见的高能光子,但我们能够看到太阳,这意味着伽马射线的能量发生了衰减,一部分变成了可见光。

光子离开太阳表面,它们会向宇宙中的所有方向发射出去。经过大约8.3分钟的传播,光子抵达地球,我们就能看到太阳。但事实上,我们所看到的太阳光不是产生自8.3分钟之前,而是来自数万乃至十几万年前。

光子在太阳的核心产生之后,无法径直朝着太阳表面传播。这是因为太阳核心的密度非常高,光子在前进过程中不断会撞上氢原子核、电子。这些带电粒子会吸收光子,然后又再次把光子辐射出来。经过这样的过程,原本不到3光秒的路程,光子最终耗费了1万至17万年的时间才抵达太阳表面。

这些来自上万年前的光子离开太阳表面之后,就会进入广袤的空间中。太阳光经过3分钟后会抵达水星,8.3分钟后抵达地球,43分钟后抵达木星,4.2小时候抵达海王星,20.6小时候抵达旅行者1号,1年后穿过奥尔特云进入星际空间中,4.2年后抵达比邻星,1900年之后从垂直于银道面方向离开银河系。

那么,太阳光能照射到多远的地方呢?太阳光会抵达宇宙的尽头吗?太阳光会消失掉吗?

光是电磁波,其本质是交互变换的电磁场,光的传播不需要介质。因此,当太阳光在空荡荡的宇宙空间中传播时,如果没有遇到其他天体而被吸收,太阳光是不会消失在宇宙中的。要知道,宇宙中最古老的光子已经传播了138亿年而没有消失,它们的存在时间只比宇宙年龄短了38万年。

由于太阳存在了46亿年,并且太阳光始终会以光速前进,这意味着太阳光最远已经照射到了46亿光年之外,这已经远超银河系所处的拉尼亚凯亚超星系团的范围。

只要太阳光没有被吸收,它们一直会在宇宙中前进。考虑到空间不断膨胀,这会导致太阳光的波长在前进过程中不断拉长,最终会变成能量很低、波长很长的无线电波。

空间不仅在膨胀,而且膨胀的速度还在持续增加。据估计,目前距离我们超过140亿光年的星系正在超光速退行。因此,即便太阳光以光速在宇宙中无限传播下去,它们始终无法到达遥远的宇宙,无法离开可观测宇宙,更无法到达宇宙的尽头。

本站资源来自互联网,仅供学习,如有侵权,请通知删除,敬请谅解!
搜索建议:光能  光能词条  多远  多远词条  照射  照射词条  宇宙  宇宙词条  尽头  尽头词条