《科普第一书·畅游银河系之外:天体与天象》:
1.太阳黑子多数人认为,太阳黑子是黑色的,其外形像是一个浅盘,中间部分下凹,在光球层上气流是一种漩涡状,而它的温度要比附近稍低,远看过去似乎一些深色的斑点。其实黑子本身不黑,之所以会看起来黑是因为它比光球的温度低一两千摄氏度,因此在更加明亮的光球衬托下,它看起来就是较暗黑的黑子了。太阳黑子的颜色虽然比较深,但是在观测时,与太阳耀斑同样清晰显眼。
世界上最早发现太阳黑子的国家是古老的中国,几千年以前,中国人就已经发现了黑子的存在。最早记录太阳黑子的是成书于公元前140年前后的《淮南子》。黑子出现较为集中,成群出现,天文学家便称其为“黑子群”。黑子群出现时会对地球的磁场和电离层造成干扰,地球的两极地区也会引发极光现象。
黑子本身由本影和半影构成,比较黑的部分就是本影,它是由许多纤维状纹理组成的。每当大黑子群数量增多时,将预示着太阳上会出现剧烈的变化。
太阳是地球上的光和热的源泉,而黑子则是太阳活动的一种剧烈表现,所以,地球受太阳黑子的影响是非常大的。当太阳上出现大群黑子时,地球上的指南针不能正确地指示方向、无线电通讯会受到干扰甚至中断,这些现象直接影响到飞机、轮船、人造卫星等的安全航行。太阳黑子的变化还会对地球上的气候造成影响,黑子出现得较多,气候干燥、地震较多、农业会获得丰收;当黑子出现得少时,气候潮湿、树木生长得慢、暴雨也会成灾。而且,黑子数目的变化也会影响到人体血液中白血球的数目。所以,太阳黑子活动剧烈时,患病的人数也会增加。
伽利略十分幸运,在公元1610年将近年底的时候,伽利略用自制望远镜在黄昏时观察太阳,很巧合地发现了太阳黑子,而1610年前后恰逢太阳活动的高峰期,因此伽利略每天都在日轮上能看到深色的黑子。
然而,由于他宣传日心说而与教会发生冲突,致使他的天文研究被迫中断。
在1825年,德国有一位天文爱好者,他叫施瓦贝,他持续了43年观测太阳黑子的生涯。同时,施瓦贝还记录了太阳黑子的数目,直到1843年,他终于得出一个结论:黑子的数目会以十年为周期,不断地增多或减少。
施瓦贝施瓦贝是德国天文学家,原是一位药剂师。1825年,他开始用一架小小的两英寸望远镜注视太阳,但是除了注意到太阳黑子以外什么也看不见。过了些时候,他便开始描绘黑子。他在每一个出太阳的日子都这样描了又描,一直描了17年——对于人的耐性而言,这简直不可思议。到了1843年,他声称:黑子的数目以10年为周期增多和减少(实际上,天文学家们后来发现是11年。)这对后来的太阳研究有十分重大的意义。
在20世纪初,美国天文学家海耳研究黑子的磁性时发现,黑子有极强的磁场,经过几年坚持不懈的分析,他终于得出:黑子磁性变化周期是22年,恰好是黑子周期的2倍。科学家对黑子记录材料的分析都各自得到一些不同的结论,众多的黑子周期确实是难以统一的。每一次的黑子发生也并非重复上一次的黑子发生过程,因此,科学家对黑子的研究还在继续。
2.光斑在太阳色彩各异的斑点中,太阳黑子是其中比较深暗的,而光斑则是比较明亮的。光斑之所以亮,主要是由于温度高低不同造成。同黑子有关的光斑由明亮的纤维状纹理组成,基本垂直于赤道。同黑子无关的光斑面积较小,略呈圆形,出现在70。的高纬地区。光斑和黑子一样活动周期也是11年,比黑子早出现几小时或几天。
光斑的磁场主要是纵向的,强度达数百高斯。
光斑分布不一,主要集中在太阳表面的边缘,在太阳表面的中心区却很少出现。它要高于太阳表面,被称之为光球层上的“高原”。光斑属于太阳上的一种强烈风暴,因此天文学家戏称它为“高原风暴”。
若是把它与地面的乌云翻滚、大雨滂沱、狂风卷地的风暴相比,“高原风暴”温和得多。大多数光斑常常环绕在太阳黑子周围,只有少部分光斑与太阳黑子无关。
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