以光速从地球出发,飞行8分20秒左右,便到达了1.5亿公里之外的太阳表面附近
所以现在我们看到的,是8分钟之前的太阳,更准确的说,是8分钟之前的太阳表面。
但在科学家看来,照射到我们身上的每一个光子,虽然都是在太阳表面同一个起跑线上出发过来的,但它们的年龄却大不相同,更准确地说从太阳表面飞来的光子们,其实都已经几万岁甚至几十万岁了,早已不再年轻。
言下之意就是
虽然光子仅需8分20秒左右就能到达地球,但太阳光子其实都诞生于几十万年前,而非8分20秒之前,地球接收的太阳光,从来都“老光”,而不是“新光”
造成这种“反直觉”现象的原因,源于太阳光子的形成机理。
太阳的光和热来源于核聚变,而根据科学家探测,太阳的核聚变主要发生在内核。这个内核的直径约为太阳整体的四分之一,也就是直径大约30万公里的球体。在这个球体中,温度达到了恐怖的1500℃,压强也有3000亿个地球大气压。
在如此极端环境下,氢元素核聚变每秒会让太阳亏损400多万吨质量,海量的光子与热量,也随着质量亏损而得以产生。
由于太阳半径只有70万千米,所以诞生在核心区域的光子,理论上只需要两秒钟,就能离开太阳。
然而事情并没有这么简单
因为太阳主要由氢和氦等元素构成,物质都处于等离子状态,这导致光子要想到达太阳表面,就必须穿越重重障碍。
70万千米的直线路程,对于光子来说,是和质子电子无数次的碰撞,无数次的吸收再发射,无数次的前进三步后退三千步。无数次被扯住或者被偏转方向。光子这样蛇皮走位,一天还前进不了10米,而太阳的半径有70万公里
更重要的是,在整个随机运动过程中,无数光子被瞬间吸收,而后再受激回落,向外发射出新的光子,新光子又将不断重复上一过程,直到不知第几代光子 ,经历千难万阻,终于到达太阳表面为止。
简单来说,太阳核反应区诞生的光子,并不能直接到达太阳表面,而是需要经历无数次死亡和重生。正如你现在看到的那个他,早已不是原来那个他,到达太阳表面的光,也早已不是最初的那个光。
在太阳内部至少拥有,10的26次方个质子的情况下,如果光子和每个质子都发生反应,那么光子需要4000亿年,才能从核心到达表面,进而给宇宙带去光和热。
但好在质子分布并不均匀,所以核心光子只会与一小部分质子发生反应,这一过程持续数万到数十万年后,它们就能到达太阳表面。
一旦进入到每立方厘米,只有几个原子的太空中,核心光子们就会恢复“宇宙速度冠军”的本性,仅需500秒,就能跑完地日之间1.5亿公里的路程。
而诞生于太阳外层,也就是光球层和日冕层的太阳光子,则会因为没有质子和其他物质阻碍,而一路畅通无阻,直达地球,运气要比核心光子们好得多。
总体来说,目前科学界对太阳,尤其是太阳内部情况的了解,还非常有限,包括帕克号在内的太阳探测器,也只是收集太阳附近的数据而已,绝无可能深入到太阳内部。
想要真正了解,太阳核心正在发生着什么,只能通过收集太阳中微子来完成,几乎不与任何物质发生反应的中微子们,将会是第一批,携带太阳核心区域信息,并把它们送到地球的粒子。