季海生
太陽(yáng)位于銀河系,是一顆離我們最近的普通恒星,太陽(yáng)是所有天體中最容易觀測(cè)的,也是唯一一顆能被觀測(cè)到表面細(xì)節(jié)的恒星.因而,研究太陽(yáng)對(duì)恒星研究具有不可替代的借鑒作用.
太陽(yáng)是由炙熱的等離子體氣體所構(gòu)成,其能量來(lái)自發(fā)生在其內(nèi)核的核聚變,每秒所釋放出的能量大約為3.86×1033爾格(我國(guó)目前每年用去約3.5萬(wàn)億度電,折合為1.26×1027爾格).
■太陽(yáng)大氣
我們能夠直接觀測(cè)到的是太陽(yáng)的大氣層,它從里向外分為光球、色球和日冕.光球是可以用白光觀測(cè)的太陽(yáng)表面(厚度僅500 km左右),我們所接收到的太陽(yáng)能量基本上是從光球發(fā)出的(如圖1).色球位于光球之上,它是由早期日全食觀測(cè)者發(fā)現(xiàn)的,只有在日全食的短暫時(shí)刻,觀測(cè)者才能用肉眼看到這一層非常美麗的玫瑰紅的閃光(如下頁(yè)圖2).日冕是太陽(yáng)大氣的最外層,延伸到幾個(gè)太陽(yáng)半徑處,在發(fā)明日冕儀以前,人們只能在日全食時(shí)觀測(cè)到日冕(如下頁(yè)圖3).日冕的溫度很高,達(dá)百萬(wàn)度,日冕的加熱之謎一直是懸而未決的重大問題.
■太陽(yáng)活動(dòng)
太陽(yáng)活動(dòng)是指太陽(yáng)局部在短時(shí)間內(nèi)(幾分鐘至幾十分鐘)能量的大量釋放(1031~1032爾格).觀測(cè)上講,耀斑(圖2和圖4)和日冕物質(zhì)的拋射是最為常見的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象.這兩類活動(dòng)現(xiàn)象密切相關(guān),一般發(fā)生在黑子(如上頁(yè)圖1)周圍的一定區(qū)域里,這一區(qū)域被稱為太陽(yáng)活動(dòng)區(qū),太陽(yáng)活動(dòng)的能量來(lái)自黑子上空的磁場(chǎng)能量(圖4).太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)光球?qū)由系囊恍┫鄬?duì)于明亮背景的小黑點(diǎn),一般由較暗的核(本影)和圍繞它的較亮部分(半影)組成.太陽(yáng)活動(dòng)的程度,通常用太陽(yáng)黑子的相對(duì)數(shù)來(lái)表示.黑子數(shù)目多時(shí)表示太陽(yáng)活動(dòng)較強(qiáng),黑子數(shù)目少時(shí)表示太陽(yáng)活動(dòng)較弱.日面上黑子數(shù)的年平均值大致作周期性變化,平均周期約為11年.
■空間天氣
太陽(yáng)表面和大氣層中的活動(dòng)現(xiàn)象,諸如耀斑和日冕物質(zhì)噴發(fā)等,會(huì)產(chǎn)生大量的高能粒子,造成許多地球物理現(xiàn)象──例如極光、大氣電離層和地磁的變化.太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)風(fēng)的增強(qiáng)還會(huì)嚴(yán)重干擾地球上無(wú)線電通訊及航天設(shè)備的正常工作,使衛(wèi)星上的精密電子儀器遭受損害,地面電力控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)生混亂,甚至可能對(duì)航天飛機(jī)和空間站中宇航員的生命構(gòu)成威脅.因此,監(jiān)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng),適時(shí)作出“空間天氣”的預(yù)報(bào),在空間時(shí)代顯得越來(lái)越重要.
責(zé)任編輯蔡華杰
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中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年10期