太阳上的黑子是什么?
通过一般光学望远镜观测太阳,观测到的是光球层(太阳大气层的最里层)的活动。在光球上经常可以看到许多黑色斑点,叫太阳黑子。太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等,每日都不一样。太阳黑子是光球层物质猛烈 运动形成的局部强磁场区域,是光球层活动的重要标志。
长期观测太阳黑子就会发现,有的年份黑子多,有的年份黑子少,有时甚至几天,几十天日面上都没有黑子。天文学家们早已注意到,太阳黑子从最多(或最少)的年份到下一次最多(或最少)的年份,大约相隔11年。也就是说,太阳黑子有平均11的活动周期,这也是整个太阳的活动周期。
天文学家把太阳黑了最多的年份称为“太阳活动峰年”,把太阳黑子最少的年份称为“太阳活动宁静年”。
人们普通 看到的太阳表面,叫做光球,它是太阳大气最下面的一层。一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,它的中间凹进去好几百千米。这些旋涡状气流很像大小不等的、形状很不规则的窟窿,很黑很黑,这就是天文学家所说的太阳黑子。
黑子本身并不黑,它的温度一般也有四五千摄氏度,但是比起光球来,它的温度要低一,二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。假设光球上百分之百地覆盖着黑子,太阳仍旧会是相当亮的,只是比现在看到的稍微暗一些罢了。
黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的,具有旋涡状结构。当大黑子群具有旋涡结构时,就预示着太阳上将有猛烈 的转变 。人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。
黑子活动的周期平均是11年。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。
在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。 1999年开始
为第23周。
太阳耀斑:1859年9月1日,两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳。
他们同时在一大群形态繁杂 的黑子群附近,看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。由于这次耀斑特别强大,在白光中
也可以见到,所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。
耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量。一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑是先在日冕低层开始爆发的,后来下降传到色球。用色球望远镜观测到的是后来的耀斑,或称为次级耀斑。
耀斑按面积分为4级,由1级至4级逐渐增强,小于1级的称亚耀斑。耀斑的显著特征是辐射的品种繁多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、X射线和伽玛射线。耀斑向外辐射出的大量紫外线、X射线等,到达地球之后,就会严重骚乱 电离层对电波的吸取 和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸取 掉,短波衰弱甚至完全中断。
人们普通 看到的太阳表面,叫做光球,它是太阳大气最下面的一层。一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,它的中间凹进去好几百千米。这些旋涡状气流很像大小不等的、形状很不规则的窟窿,很黑很黑,这就是天文学家所说的太阳黑子≮子本身并不黑,它的温度一般也有四五千摄氏度,但是比起光球来,它的温度要低一,二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成 太阳黑子为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。
假设光球上百分之百地覆盖着黑子,太阳仍旧会是相当亮的,只是比现在看到的稍微暗一些罢了。黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的,具有旋涡状结构。当大黑子群具有旋涡结构时,就预示着太阳上将有猛烈 的转变 。
人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子活动的周期平均是11年。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。
国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。 1999年开始为第23周。太阳耀斑1859年9月1日,两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳。他们同时在一大群形态繁杂 的黑子群附近,看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失。
这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。由于这次耀斑特别强大,在白光中也可以见到,所以又叫白光耀斑”。白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量。一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。
耀斑是先在日冕低层开始爆发的,后来下降传到色球。用色球望远镜观测到的是后来的耀斑,或称为次级耀斑。耀斑按面积分为4级,由1级至4级逐渐增强,小于1级的称亚耀斑。耀斑的显著特征是辐射的品种繁多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、x射线和伽玛射线。
耀斑向外辐射出的大量紫外线、x射线等,到达地球之后,就会严重骚乱 电离层对电波的吸取 和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸取 掉,短波衰弱甚至完全中断
在明亮的太阳圆面上,常常出现一些暗黑的斑点,叫做黑子。黑子的中心部分,看起来最黑,叫作本影,本影四周 亮一些,但也没有光球亮。
关于黑子的产生,科学家们一般认为:它们是一种巨大的漩涡形状的气流,是由于太阳上的大气活动而形成的。就像地球上大气的运动会形成台风一样,黑子也可以说是太阳上的“风暴区”。
但是这种风暴比地球上的台风要猛烈得多。12级台风的风速不超过每秒钟50米,而黑子中气流运动的速度达到每秒钟2000米。所以,黑子是太阳上物质强烈 运动的一种现象。
太阳上并不是每年都出现同样多的黑子,而是有的年份多些,有的年份少些。如果我们从某一个黑子最多的年份开始观察,就会发现在以后几年中黑子数目会逐渐减少,减到一个最少的数目后又重新增多,增到最多后又减少。
黑子数目的这样一种转变 规则 ,就像春夏秋冬四季一样循环替换,我们把它叫做周期性。黑子数目转变 的周期,就是太阳活动程度强弱转变 的周期。黑子大量出现,就表达 太阳上的物质活动达到了 *** 。黑子数目转变 的周期是11年左右。就是说,如果从某一个黑子最多的年份算起,一直算到下一个最多的年份,前后一共是11年。
天文学上规定,从1755年开始的11年为第一号周期。这样依次排下来,现在正处在第22号周期。
黑子其实并不黑,它们的温度大约为4200℃左右,比飞溅的钢花和电灯泡里钨丝的温度高得多。但是,太阳表面的温度更高,大约有6000℃。所以,黑子在四周 明亮的背景反衬下就显得是黑的了。
黑子的形状很不规则,大小也很不一样。小黑子的直径大约是1000公里,大的可以达到20万公里,比地球的直径还大十几倍。
观察黑子并不困难,不一定要用望远镜,肉眼就能看到。我们的祖先用来观察太阳黑子的 *** 很多:有的是通过一块墨色水晶来看太阳;有的是用一块半透明的玉;还有一种 *** ,叫做“盆油观日”,就是在一只盆里装上油,让太阳光射到盆里,从油中的太阳影子上可以看见黑子。
当然,不用任何别的东西,只用眼睛直接看黑子,不能在中午阳光强烈的时候看。可以在有薄雾的时候,或者有风沙而天色幽暗 的时候去看。早晨太阳刚升起时,黄昏日落西山时,都是肉眼观察黑子的好时机。据我国的《汉书·五行志》里记载,公元前28年3月的一天早晨,太阳出来时,它的中央有一个黑斑,看上去像枚铜钱那么大。
这是世界上最早的对太阳黑子的记载,比朝鲜、日本的记载早600多年,比欧洲的早800多年。
我们普通 所看到的象园盘一样明亮发光的太阳表面,天文学家把它叫作“光球”。它是太阳外部很薄的一层大气,厚度大的只有500公里,表面温度约6000度。明亮的太阳光,基本上都从这一层发出。米粒、光斑、黑子等现象,也都是从这一层发出来的。
在地球上的人们看来,太阳“光球”的表面似乎是非常宁静的。
但是,从天文望远镜中看过去,太阳表面却是很不平静的,就象一片波涛汹涌的大海。在这片辽阔的“大海”中,有着无数细小而明亮的斑点。这些斑点象米粒一样在作上下翻动,不时地改变着形状和颜色。光斑从生成、发光到消逝。先后仅仅只有几分钟。就象烧开了的一锅粥。
锅开了,锅里的水沸腾了,水中的米粒就不停地上下奔突翻腾,时隐时现:这部分的米粒沉下去了,另一部分的米粒又浮上来……
不过,太阳上的“米粒”是很大的。直径平均可达1000公里。通常,在黑子出现前,太阳光球上的一些活动区域内便会有一片明亮的纤维状结构出现。
这种结构称为“光斑”。之后,在光斑区就逐渐形成一个个旋涡状的“风暴区”。“风暴区”不停地旋转,其中心部分逐渐凹陷下去。由于这些凹陷下去的部分比四周 物质的温度要低1500摄氏度,所以,相形之下就显得黯淡 得多。在地球上的人们看来,就象点点黑斑,所以就称它为“黑子”。
黑子并不是在日面任何地区都能出现的。极大多数的黑子出现的地点是在太阳赤道南北两侧,纬度大于40度的地区,很少有黑子出现。在黑子周期内,黑子分布的纬度在不断转变 。新的一周的黑子总是在较高的纬度出现,以后出现的黑子逐渐地接近赤道,旧的一周的黑子还没有完全消失,新的一周的黑子就又会在高纬度的地区出现了。
从地球上看,黑子好象并不太大。事实上,即使是一颗很小很小的黑子,其直径也有几百公里!至于那些大的黑子,直径甚至可达几十万公里。
在太阳的表面上,黑子有时确实只是个小小的黑点。可别小看这个小黑点,它的直径至少也有成百上千千米呢!那么,究竟什么是太阳黑子?简单来说,太阳黑子其实是太阳表面上刮起来的风暴,是一个个巨大的、成旋涡状的炽热气流。黑子并不黑。它的温度在4500°C左右,比沸腾的钢水还要热得多。
但它比四周 6000°C的高温低了大约1500°C。所以在明亮背景的衬托下,温度低的黑子就显得很黑了。
太阳黑子是怎样形成的呢?我们知道,太阳表面温度为6000°C,中心温度高达15000000°C以上。太阳表面密度很小,只有水的100亿份之一。
而它的中心密度却很大,为水的110倍。这种内外巨大的温度和密度区别 ,引起了太阳物质的大规模运动。黑子就是太阳物质运动的一种表现。经过长期观测发现,太阳上的黑子数目,有些年份较多,有些年份较少。黑子数目的转变 具有周期性,大约每隔11年出现一次高峰。
太阳黑子出现的多少,反映了太阳物质活动的强弱。
太阳物质活动的转变 ,会对地球环境和地球上的生物产生不可避免的影响。太阳黑子的大爆发会骚乱 地球磁场,给航天、通信、导航定位、电网以及现代军事活动带来严重危害和巨大损失。,黑子大爆发还会使大气层上方出现的臭氧量激增。
增加的臭氧要吸取 比正常量更多的太阳热量,使气温、气压和大气环流发生转变 ,形成恶劣的天气。有科学家说,太阳黑子的“顽皮行为”很可能是导致“厄尔尼诺”等全球性气候反常现象的原因。