Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 咆哮的太阳 
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月18日11:03:08 星期天), 站内信件


    光球上的米粒

    当我们用专门观测太阳的望远镜观测太阳表面时，会发觉它一直处于剧烈的活
动中。

    我们所看到的太阳表面，是太阳大气的最底层，厚度约500公里，称作光球。
在太阳望远镜中，我们可以看到光球布满了像米粒一样的东西。这些"米粒"被称为
太阳的米粒组织。每颗"米粒"的大小约为1000公里，温度比周围高出约300度，寿
命为几分钟。米粒组织实际上是太阳内部物质强对流运动在太阳表面的表现。光球
下的物质在米粒中上升到光球上来，上升的速度在每秒500米左右，冷却后，又下
沉到光球下去。

    光球上"米粒"的运动虽然已经这样剧烈，但比起黑子、耀斑、日珥等等真正的
太阳活动现象来，还是只能算宁静的常规运动。

    黑子、耀斑和日珥

    黑子其实并不黑，它们中心的温度在4000摄氏度以上，亮度仍可与上、下弦时
半个月亮的光相比。

    天文学家根据近300年来的记载，发现太阳黑子活动有11年的周期。因此，他
们把这11年的周期称为太阳活动周。另外，太阳活动还有22年、80多年、170年左
右和360年等多种周期。当几种周期同时达到最高峰的时候，黑子相对数就特别高，
对地球的影响也特别大。据预测，1999年的中期到2000年的中期，正是几个周期
达到最高峰的时候，太阳活动将比历史上任何时候都剧烈。

    太阳上最剧烈的活动现象是耀斑，它们通常都出现在黑子附近。当黑子出现的
多时，耀斑出现也更频繁。耀斑产生于太阳光球上面的一层大气层里面，这层大气
称为色球。色球层的厚度约为2500公里，所以，耀斑又称色球爆发，或者太阳爆发。

    在强磁场的作用下，耀斑可以在几百秒钟内积聚起极大的能量。这些能量以电
磁波以及高能带电粒子流的形式向外辐射。尤其是紫外线和X射线的强度，远远超
过可见光的强度，并且高能粒子流的速度可达光速的一半。

    太阳大气的外层称为日冕，它位于色球之上，伸展的范围超过太阳圆面半径十
几倍。在这一层中，有时会发生一种规模最大的太阳活动现象，这就是日珥。日珥
由光球一直伸展到日冕里，是一些较稠密的气体流，因而可以在日冕的背景中明显
地看到。最大的日冕可以伸展到4万公里高，呈环状，寿命可达几个月。还有一种
爆发日珥，虽然不是很大，但在数小时内由剧烈的变化，并迅速消失。

    太阳活动还有其他一些现象，但最显著、最引人注目的是上述三种。

    预报太阳活动至关重要

    各种太阳活动，特别是大耀斑，会发射出大量的高能带电粒子，来到地球附近，
会在地球两极产生绚丽多彩的极光，但同时会严重干扰地球的磁场和辐射带，使
地球上的无线电通讯受到阻碍，某些人造卫星上的仪器也有可能遭到破坏，特别是
全球的气候环境会发生明显的变化，灾害性天气大大增加。据研究，太阳活动的周
期与降水量有很密切的关系。

    即使不在太阳活动高潮时，太阳通过日冕，也会发射出带电粒子流。这些带电
粒子流称为太阳风。太阳风使得太阳系空间分成四个扇形区域，相邻的区域有不同
的磁场极性。太阳风还在地球朝向太阳的一侧形成磁层。当太阳活动增强时，太阳
风也跟着增强。地球通过磁扇形边界时，会影响地球电离层中带电粒子的流动方向，
进而改变大气环流，使气候出现反常。诸如厄尔尼诺、拉尼娜一类的气候反常现
象，追根究底，很可能是太阳活动造成的。

    因此，对太阳活动作科学的预报，是天文学的一项重要任务，使人们可以及早
采取措施，减小太阳活动引起的灾害。
 

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