什么叫太阳黑子

什么叫太阳黑子
什么叫太阳黑子

什么叫太阳黑子
太阳黑子
在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子.黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比起光球来,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.
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剧烈的变化.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复杂的黑子群附近,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,就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉,短波衰弱甚至完全中断.
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剧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”.
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象.一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度.因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点.太阳黑子很少单独活动.常常成群出现.活动周期为11.2年.届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害. 太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象.一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度.因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点.太阳黑子很少单独活动.常常成群出现.活动周期为11.2年.届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害.
黑子的特性
一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米.黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多.位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”.一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米.
太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系.但是他到底是如何形成的,天文学家对这个问题还没有找到确切的答案. 黑子越多可能说明太阳越老（近年发现红矮星上黑子占据表面的一半,详见中国＜天文爱好者＞2005年第三期）,可能也是所有恒星寿命的一般特征,黑子可能是太阳的核废料（如人类核反应堆的核废料）,约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的（如元宵在锅里被煮得上下翻动）,黑子温度较低应该也是废料的一个证明（如煤炉中的炭灰在一般情况下不能再产生高温）,黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些（此消彼长的原因）,黑子向低纬度运动是因为太阳密度小和自转的原因,就像地球上的大陆版块向低纬度运动一样,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因,另外,不是磁场影响了黑子而是黑子影响了磁场,这一点特别重要.
观测历史
世界上最早的太阳黑子的记录是中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的.《汉书·五行志》中对前28年出现的黑子记载则更为详尽.
1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律.通过长期的观测,人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性.一开始,几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内,太阳活动剧烈时,它往往出现在±15°处 ,并逐步向低纬度区移动 ,在±8°处消失.在上一个周期的黑子还没有完全消失时,下一个周期的黑子又出现在±30°纬度附近.如果以黑子的纬度为纵坐标,以时间为横坐标,绘出的黑子分布图很像蝴蝶,因而称作蝴蝶图.许多专家对蝴蝶图的含义进行了研究,但是直到现在还没有确定的结论.
太阳黑子的周期性
天文学家对黑子ê活动从1755年开始标号统计,规定太阳黑子的平均活动周期为11.2年.黑子最少的年份为一个周期的开始年,称作“太阳活动极小年”,黑子最多的年份则称做“太阳黑子活动极大年”.