太阳活动除了太阳黑子、耀斑以及日珥还有哪些?及其分布?

太阳活动除了太阳黑子、耀斑以及日珥还有哪些?及其分布?
太阳活动除了太阳黑子、耀斑以及日珥还有哪些?及其分布?

太阳活动除了太阳黑子、耀斑以及日珥还有哪些?及其分布?
黑子
太阳黑子
太阳的表面常常会出现黑色的斑点——黑子.在风沙蔽日或阳光微弱的时候,我们甚至用肉眼也能看见黑子.目前,世界上公认的最早有关黑子的记录,在我国的史书《汉书·五行志》中.
黑子其实并不黑,它的温度在4500摄氏度左右,由于它比周围的高温低了1500摄氏度左右,看起来就呈现为黑色的斑点.黑子其实也不小,小黑子的直径为1000千米左右,大黑子或者是黑子群,直径可达10万千米以上.
黑子实际上是太阳表面上的风暴,是一个巨大的旋涡状气流.
太阳黑子由暗黑的本影和在其周围的半影组成,形状变化很大,最小的黑子直径只有几百公里,没有半影,而最大的黑子直径比地球的直径还大几倍.太阳黑子是由于周围明亮光球背景的反衬才显的暗黑,实际上它们 的温度达3800K,比融化的钨还亮热.黑子的重要特性是它们的磁场强度,黑子越大,磁场强度越高,大黑子 的磁场强度可达4000高斯.太阳黑子活动呈周期出现,两次极大间的间隔平均为11.2年,叠加有一个为期80年 的低幅度的周期.在黑子群周围常出现耀斑,发出的辐射和粒子同地球磁场和电离层相互作用会使地球上的短波无线电通讯中断并出现极光.
耀斑
太阳色球层中局部小区域的突然发亮,并迅速增强的现象,又叫色球爆发,它是各种太阳活动中最为剧烈的现象.位置在谱斑或光斑附近,且常在黑子群周围.耀斑在几分钟内形成,可持续存在几个小时.能量大多是紫外辐射,也发出强X射线,还有宇宙线和非高能粒子.所释放的能量极大,最大可达到1025焦耳,相当于百万吨级氢弹威力的100亿倍.粒子的运动速度比耀斑的光速慢得多,因而一二天后才能到达地球附近.耀斑发出的辐射和粒子同地球磁场和电离层相互作用,会使地球上的短波无线电通讯中断并出现极光.耀斑是太阳活动最主要的标志.耀斑和黑子有密切关系,它多出现在黑子区的上空,并有同一兴衰过程,活动周期为11年.
日珥
在日全食时,太阳的周围镶着一个红色的环圈,上面跳动着鲜红的火舌,这种火舌状物体就叫做日珥,日珥是通常发生在色球层的,它像是太阳面的"耳环"一样.按运动情况来看,日珥可分为爆发型、宁静型和活动型这样三大类.如果细分下去可以分为十几类.宁静日珥,在观测时间内似乎是不动的,而活动日珥,则老在不停地变化着.它们从太阳表面喷出来,沿着弧形路线,又慢慢地落回到太阳表面上.但有的日珥喷得很快、很高,它的物质没有落回日面,而是抛射入宇宙空间了,爆发日珥的高度可以达到几十万千米.1938年爆发的一个最大日珥,顷刻间上升到157万千米的高空.地球的直径不过1.3万千米.
日珥是突出在日面边缘外面的一种太阳活动现象.日珥出现时,大气层的色球酷似燃烧着的草原,玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾,形状千资百态,有的如浮云,有的似拱桥,有的像喷泉,有的酷似团团草丛,有的美如节日礼花,而整体看来它们的形状恰似贴附在太阳边缘的耳环,由此得名为“日珥”.
日珥的上升高度约几万公里,大的日珥可高于日面几十万公里,一般长约20万公里,个别的可达150万公里.日珥的亮度要比太阳光球层暗弱得多,所以平时不能用肉眼观测到它,只有在日全食时才能直接看到.
日珥是非常奇特的太阳活动现象,其温度在5000～8000K之间,大多数日珥物质升到一定高度后,慢慢地降落到日面上,但也有一些日珥物质漂浮在温度高达200万K的日冕低层,即不附落,也不瓦解,就像炉火熊熊的炼钢炉内居然有一块不化的冰一样奇怪,而且,日珥物质的密度比日冕高出1000～10000倍,两者居然能共存几个月,实在令人费解.

太阳活动:除了耀斑，太阳黑子，日珥，还有太阳风等

太阳风，他是造成极光现象的原因，主要分布在日冕层，就是这个啦。

太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。太阳风从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的，其主要成分是氢粒子和氦粒子。太阳风有两种：一种持续不断地辐射出来，速度较小，粒子含量也较少，被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳活动时辐射出来，速度较大，粒子含量也较多，这种太阳风被称为“扰动太阳风”。扰动太阳风对地球的影响很...

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太阳风是一种连续存在，来自太阳并以200-800km/s的速度运动的等离子体流。太阳风从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。这种粒子流是从冕洞中喷射出来的，其主要成分是氢粒子和氦粒子。太阳风有两种：一种持续不断地辐射出来，速度较小，粒子含量也较少，被称为“持续太阳风”；另一种是在太阳活动时辐射出来，速度较大，粒子含量也较多，这种太阳风被称为“扰动太阳风”。扰动太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴与强烈的极光，同时也产生电离层骚扰。太阳风的存在，给我们研究太阳以及太阳与地球的关系提供了方便。为了能够清楚的表述太阳风是怎样形成的，我们先来了解一下太阳大气的分层情况。
一般情况下，我们把太阳大气分为六层，由内往外依次命名为：日核，辐射区，对流层，光球，色球，日冕。日核的半径占太阳半径的四分之一左右，它集中了太阳质量的大部分，并且是太阳百分之九十九以上的能量的发生地。光球是我们平常所见的明亮的太阳圆面，太阳的可见光全部是由光球面发出的。
而日冕位于太阳的最外层，属于太阳的外层大气。太阳风就是在这里形成并发射出去的。
通过人造卫星和宇宙空间探测器拍摄的照片，我们可以发现在日冕上长期存在着一些长条形的大尺度的黑暗区域。这些区域的X射线强度比其他区域要低得多，从表观上看就像日冕上的一些洞，我们形象的称之为冕洞。
冕洞是太阳磁场的开放区域，这里的磁力线向宇宙空间扩散，大量的等离子体顺着磁力线跑出去，形成高速运动的粒子流。粒子流在冕洞底部速度为每秒16km左右，当到达地球轨道附近时，速度可达每秒800km以上。这种高速运动的等离子体流也就是我们所说的太阳风。
太阳风从冕洞喷发而出后，夹带着被裹挟在其中的太阳磁场向四周迅速吹散。现在我们肯定，太阳风至少可以吹遍整个太阳系。
当太阳风到达地球附近时，与地球的偶极磁场发生作用，并把地球磁场的磁力线吹得向后弯曲。但是地磁场的磁压阻滞了等离子体流的运动，使得太阳风不能侵入地球大气而绕过地磁场继续向前运动。于是形成一个空腔，地磁场就被包含在这个空腔里。此时的地磁场外形就像一个一头大一头小的蛋状物。
但是，当太阳出现突发性的剧烈活动时，情况会有所变化。此时太阳风中的高能离子会增多，这些高能离子能够沿着磁力线侵入地球的极区；并在地球两极的上层大气中放电，产生绚丽壮观的极光。
1850年，一位名叫卡林顿的英国天文学家在观察太阳黑子时，发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光，它持续了约5分钟。卡林顿认为自己碰巧看到一颗大陨石落在太阳上。
到了20世纪20年代，由于有了更精致的研究太阳的仪器。人们发现这种“太阳光”是普通的事情，它的出现往往与太阳黑子有关。例如，1899年，美国天文学家霍尔发明了一种“太阳摄谱仪”，能够用来观察太阳发出的某一种波长的光。这样，人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光，拍摄到太阳的照片。结果查明，太阳的闪光和什么陨石毫不相干，那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已。
小型的闪光是十分普通的事情，在太阳黑子密集的部位， 一天能观察到一百次之多，特别是当黑子在“生长”的过程中更是如此。像卡林顿所看到的那种巨大的闪光是很罕见的，一年只发生很少几次。
有时候，闪光正好发生在太阳表面的中心，这样，它爆发的方向正冲着地球。在这样的爆发过后，地球上会一再出现奇怪的事情。一连几天，极光都会很强烈，有时甚至在温带地区都能看到。罗盘的指针也会不安分起来，发狂似地摆动，因此这种效应有时被称为“磁暴”。 随着科技的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知，原来，这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为"太阳风"。太阳风是太阳喷射出的带电粒子，是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。太阳风在地球上空环绕地球流动，以大约每秒400公里的速度撞击地球磁场。地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个"漏斗"沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光。
在本世纪之前，这类情况对人类并没有发生什么影响。但是，到了20世纪，人们发现，磁暴会影响无线电接收，各种电子设备也会受到影响。由于人类越来越依赖于这些设备，磁暴也就变得越来越事关重大了。比如说，在磁暴期内，无线电和电视传播会中断，雷达也不能工作。
天文学家更加仔细地研究了太阳的闪光，发现在这些爆发中显然有炽热的氢被抛得远远的，其中有一些会克服太阳的巨大引力射入空间。氢的原子核就是质子，因此太阳的周围有一层质子云（还有少量复杂原子核）。1958年，美国物理学家帕克把这种向外涌的质子云叫做“太阳风”。
向地球方向涌来的质子在抵达地球时，大部分会被地球自身的磁场推开。不过还是有一些会进入大气层，从而引起极光和各种电现象。向地球方向射来的强大质子云的一次特大爆发，会产生可以称为“太阳风暴”的现象，这时，磁暴效应就会出现。
使彗星产生尾巴的也正是太阳风。彗星在靠近太阳时，星体周围的尘埃和气体会被太阳风吹到后面去。这一效应也在人造卫星上得到了证实。像“回声一号”那样又大又轻的卫星，就会被太阳风显著吹离事先计算好的轨道。
太阳风是一种来自太阳的物质流。这种物质虽然与地球上的空气不同，不是由气体的分子组成，而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成，但它们流 动时所产生的效应与空气流动十分相似，所以称它为太阳风。当然，太阳风的密度与地球上的风的密度相比，是非常非常稀薄而微不足道的，一般情况下，在地球附近的行星际空间中，每立方厘米有几个到几十个粒子。而地球上风的密度则为每立方厘米有2687亿亿个分子。太阳风虽然十分稀薄，但它刮起来的猛烈劲，却远远胜过地球上的风。在地球上，12级台风的风速是每秒32.5米以上，而太阳风的风速，在地球附近却经常保持在每秒350～ 450千米，是地球风速的上万倍，最猛烈时可达每秒800千米以上。
太阳风虽然猛烈，却不会吹袭到地球上来。这是因为地球有着自己的保护伞——地球磁场。地磁场把太阳风阻挡在地球之外。然而百密一疏，仍然会有少数漏网分子闯进来，尽管 它们仅是一小撮；但还是会给地球带来一系列破坏。它会干扰地球的磁场，使地球磁场的强度发生明显的变动；它还会影响地球的高层大气，破坏地球电离层的结构，使其丧失反射无 线电波的能力，造成我们的无线电通信中断；它还会影响大气臭氧层的化学变化，并逐层往下传递，直到地球表面，使地球的气候发生反常的变化，甚至还会进一步影响到地壳，引起火山爆发和地震。例如，1959年7月15日，人们观测到太阳突然喷发出一股巨大的火焰 (它就是太阳风的风源)。几天后，7月21日，也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时， 竟使地球的自转速度突然减慢了0．85毫秒，而这一天全球也发生多起地震；与此同时，地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动，环球通信突然中断，使一些靠指南针和无线电导航 的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”……
太阳风对地球的影响，只是乘虚而人的漏网分子所为。由此可见，在无所阻拦的星际空间，太阳风的威力有多大了。

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太阳风

太阳风

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...

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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”。

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还有太阳风