但是这部分光子,想要爬到太阳的表面,就非常的困难,因为它会和太阳内部的带电粒子频繁地发生碰撞,然后被散射到随机的方向上,有时还会被散射180度,朝向了太阳里面,因此一个光子想要从核心走出来,它的路径是弯弯曲曲的,向回走都是有可能的,那这个路径就叫光子的随机漫步,那对于光子来说,想要从太阳的核心漫步到表面平均得需要10万年的时间。
在伽马光子往出爬的过程中,它会因为和带电粒子的碰撞而损失大量的能量,这些能量并没有消失掉,而是会加热太阳的各个分层,比如辐射层,对流层和光球层,从内到外每个层的温度都不一样,当然里面的温度高,外面的温度低,但它们都会像被加热的黑体一样然后又自行辐射出光子。比如说这个光球层,这是太阳的表面,它的温度大约是6000K,那它辐射出来的光子,就可以直接穿越空间,只需要8分钟的时间就可以到地球了。
而其他层辐射出来的光子也需要先往出爬,尤其是核心聚变产生的光子,那就得爬10万年的时间。所以你看到的太阳光,有十万年前的,也有8分钟前的。
那总结起来就是,我们看到的太阳光来自两个部分,第一个就是核心聚变产生的光子,它们一开始是伽马射线,然后再往出爬的时候,由于每个光子的路径都不一样,所以损失的能量也各不相同,因此这些伽马射线就被分散到了各个波段当中。这是太阳光的一部分,它们是十万年前的。
第二部分就是太阳各个分层的黑体辐射了,这些分层在被加热以后,就像是铁被加热到了不同的温度,也会辐射出光子的,它们就距离太阳表面就比较近了,所以消耗的时间短,最短的就是光球层,产生的光子立马就能往地球飞。
那有人就问了?这太阳的核心都被外面这些分层给挡住了,那我们有没有办法看到太阳的核心,研究它发生聚变的地方?有,刚才我们说跟光子一起诞生的还有一种粒子叫中微子,它没有电磁相互作用力,所以即使太阳内部等离子体密度在高,在中微子的面前都像是空无一物一样,所以它可以不受阻碍地从核心一直畅通无阻地飞到地球。我们捕捉这些中微子就可以研究太阳地核心了。