太阳多大声?


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声音不能在外层空间传播。但是如果可以的话,太阳会发出多响?声音会对地球上的生命造成危险,还是我们从这个距离几乎听不到声音?


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好问题。我永远不会奇怪的事
Rimian

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声音可以通过外层空间传播。
罗布·杰弗里斯

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@RobJeffries但不是让我们充耳不闻的频率。
gerrit 2015年

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实际上,没有任何东西能够以我们可以听到的频率产生声音。
罗布·杰弗里斯

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哇,好问题!我记得做梦可以听到太阳。
noncom

Answers:


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太阳很大声。表面每平方米产生数千至数万瓦的声功率。在摇滚音乐会上或在警笛声响之前,通过扬声器的功率通量约为10倍至100倍。在这种情况下,除了“扬声器表面”是太阳的整个表面,比地球表面积大大约10,000倍。

尽管“ user10094”说了什么,但实际上我们确实知道太阳的“声音”是什么-诸如SDO的HMI或SOHO的MDI或地面的GONG天文台之类的工具都可以测量太阳可见表面各处的多普勒频移,我们实际上可以看到在整个太阳中共振的声波(嘛,次声波)!很酷吧?由于太阳很大,声波会在很深的频率处发生共振-典型的共振模式有5分钟的周期,并且其中约有100万个同时发生。

太阳中的共振模式被某种事物激发。那就是对流湍流的巨大宽带冲击。对流将热量带到太阳表面-热物质穿过外层上升,到达表面,冷却(通过辐射太阳光)并下沉。“典型的”对流室大约等于德克萨斯州的面积,被称为“颗粒”,因为当通过望远镜观察时,它们看起来像小颗粒。每个人(记住得克萨斯州的大小)都会升起,分散其光线,并在五分钟内下沉。那会产生一团球拍。随时有大约一千万个这样的东西遍布整个太阳表面。大部分声能只是直接反射回太阳,但其中一部分会散发出太阳的色球和日冕。还没有人能确定有多少声能散发出来,但平均每平方米表面最有可能在30瓦至300瓦之间。之所以不确定,是因为太阳的表面动力学非常棘手。在较深的内部,我们可以假装太阳磁场对物理学的影响不大,并使用流体力学;而在外部(电晕)中,我们可以假装气体本身对物理学的影响不大。在可见表面上方的边界层,这两种近似都不适用,并且物理过于棘手而难以处理(尚未)。我们可以假装太阳磁场对物理学的影响不大,并使用流体力学,而在外部(电晕)中,我们可以假装气体本身对物理学的影响不大。在可见表面上方的边界层,这两种近似都不适用,并且物理过于棘手而难以处理(尚未)。我们可以假装太阳磁场对物理学的影响不大,并使用流体力学,而在外部(电晕)中,我们可以假装气体本身对物理学的影响不大。在可见表面上方的边界层,这两种近似都不适用,并且物理过于棘手而难以处理(尚未)。

就dBA而言,如果所有泄漏的声音都能以某种方式传播到地球,那么让我们看一下……地球上的阳光被距离衰减了大约10,000倍(即,在太阳表面的亮度是10,000倍),因此如果200 W / m2的太阳声音可以某种方式传播到地球,从而产生约20 mW / m2的声音强度。0dB约为1pW / m2,因此约为100dB。在地球上,距声源约1.5亿公里。好声音不会在太空中传播,是吗?

SOHO / MDI项目的好伙伴通过将其仪器中的数据加速了43,000倍来创建了一些共振太阳振荡的声音文件。您可以在Solar Center网站上听到这些声音。其他人也使用SDO / HMI仪器执行了相同的操作,并将声音叠加在SDO的初光视频上。这两种声音听起来像橡皮筋在晃动,都已从数据中被严重过滤掉-从数据中提取出特定的共振空间模式(共振声音的形状),因此您主要会听到该特定的共振模式。实际未过滤的声音更加刺耳,对耳朵来说听起来不像是共鸣声,而更像是噪音。


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如果我们认为空间充满类地球的空气而不是像声音一样衰减声音该怎么办?我认为这将更符合OP的问题:-)
Andrew Cheong

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+1为定量答案。相当一部分声波可能用于加热色球层。您对每平方米30-300 W有参考吗?
罗布·杰弗里斯

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@AndrewCheong很难回答,因为当您回答反事实时,您必须选择抛弃多少物理。但是,如果3分钟,5分钟或20分钟的波必须经过1 AU的空气传播,它们会在到达地球很久之前就形成冲击和/或消散为热量。另外,如果太阳系中充满了如此多的空气,它不会持续很长时间。它会很快落入太阳,而太阳本身会变得明亮得多,也更沉重。它可能(考虑到空气的成分)甚至立即冲入其红色巨相并吞没了地球。
Cumference爵士,2015年

4
@ user2813274好吧,作为一个整体,太阳不会在高于大约5分钟(3mHz)的频率下产生共振。色球层(恰好在可见表面或光球上方)以大约3分钟的周期(5mHz)共振。这并不意味着在较高的频率下没有声音,只是它没有在明确定义的频率上产生共鸣。光球原则上可以支持可听频率的声音,但是我们目前无法检测到它们。光球上方的层不能,仅仅是因为那里的气体太微弱了。
Cumference爵士,2015年

4
696241km2

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尽管库姆西弗爵士的帖子是一个非常有趣的答案,但我担心这是错误的。太阳的表面显然处于运动状态,但这不一定会导致发出可听见的声音,即使太阳和地球在允许声音传递的流体介质(例如空气)中也是如此。

为了解释原因,我们实际上可以对地球的海洋应用相同的分析方法。表面移动很多,所以应该发出声音。但是,除非您真的在附近并且遇到大浪,否则我们什么也听不到。

1501012m251024W

那为什么不呢?为了使声音实际发出,表面必须均匀移动。对于每一个向上移动空气的海浪,附近都会有一个向下移动空气的海浪,因此贡献就抵消了。从技术上讲,我们需要通过对整个表面上的法线强度进行积分来计算功效,该强度具有相等数量的正负分量,并且这些分量之和为零。

这就是为什么要将扬声器放在盒子中的原因相同:在露天环境中,来自锥体前面和锥体后面的空气运动会简单地抵消掉,因此您将其放在盒子中以消除扬声器的振动。从后方发出声音。

因此,我认为真正的答案是:您不会听到任何声音,因为来自太阳表面不同部分的声音会相互抵消。仅当太阳表面均匀移动(即整个太阳膨胀或收缩)时,才会发生超过该距离的声音辐射。这确实在某种程度上发生了,但是仅在非常低的频率下才发生,这是听不到的,并且声音辐射的效率要低得多。


库姆弗里爵士的回答说:“我们实际上可以看到声波(很好的次声波)在整个太阳中产生共振”。但是您看不到这种次声波在海洋中产生共振,因此在太阳下有些不同。
14:05的JiK

当然,您可以看到海底的声波。潮水就是一个很好的例子。您仍然听不到他们的声音。尽管有相同的推论:非常非常低的频率会极大地改变能量计算并使其听不见,
Hilmar

5
所以这里的底线是什么-未来的DJ能否在他们的音乐中包含太阳的样本
共同燃烧
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