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太阳的构成和化学成分及其变化与太阳活动周期相关

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:总之,黑子和耀斑的外观与厚达3000千米的光球的剧烈变化有关。太阳是个神奇的大火炉,在里面上演的动乱的规模令人咋舌,即便是最小的动荡,其波及范围也比整个地球都大。关于太阳温度的问题一直是上世纪争论的焦点。普耶认为太阳温度达15 000度,但塞奇神父认为太阳温度高达1000万度。不管怎样,太阳释放出的辐射绝对不是持续且有规律的。人们最近所做的测定显示,太阳辐射似乎随着太阳活动周期的变化而波动。

太阳的构成和化学成分及其变化与太阳活动周期相关

我们可以认为光球是浓厚大气内的一层或固态或液态的发亮悬浮微粒。我们很难准确辨认出光球层上太阳黑子的本质及其形成机制——有些黑子就像一个个裂缝,我们可以窥见其中心有一个不是那么明亮的本影;在另一些黑子中可以看到,有一些过热区域由于光球分子的气化也不那么明亮。总之,黑子和耀斑的外观与厚达3000千米的光球的剧烈变化有关。光球上方还有一层1000千米左右的薄薄的大气(1),这层大气包含了构成太阳元素的金属蒸汽。再往上是平均厚度约1000千米、同样由蒸汽构成的色球层。从色球层喷出的日珥是一团团氢气、钙蒸汽、钠蒸汽、铁蒸汽和镁蒸汽。

至于环绕着以上一切的日冕,它就像是一层非常稀薄的大气,似乎是由极其微小的炽热颗粒和同样炽热的气体——光谱研究揭示了气体中含有铁、镁、钛、氢、氦以及被暂时命名为“癚”的假定元素——组成的混合体;但癚可能只是氧,由于它的原子处于一种特别兴奋的状态,所以还不能在实验室中被还原出来。

最后,对于所有在太阳上形成的物质或发生的扰动——若一言以蔽之,即所有太阳活动的表现形式——电磁现象似乎起到了重要作用。

太阳是个神奇的大火炉,在里面上演的动乱的规模令人咋舌,即便是最小的动荡,其波及范围也比整个地球都大。

关于太阳温度的问题一直是上世纪争论的焦点。普耶认为太阳温度达15 000度,但塞奇神父认为太阳温度高达1000万度。人们现在普遍信赖用精确度更高的现代测算手段测得的光球温度:6500度。有人估计,太阳这个火炉所释放出的光等同于30 000×1024根蜡烛共同释放出的光的总和(2)

不管怎样,太阳释放出的辐射绝对不是持续且有规律的。人们最近所做的测定显示,太阳辐射似乎随着太阳活动周期的变化而波动。下面我们就来讨论这些太阳活动的周期。(www.xing528.com)

大规模的太阳黑子——在数量和范围上都格外明显——平均每11.1年出现一次。两次大规模黑子爆发的间隔,小规模黑子出现,在此期间,太阳上时常有好几周不会出现任何黑子。小规模黑子并不正好在两次大型黑子爆发的间隔正中出现:大型黑子衰落成小型黑子需要6.5年,而小型黑子再次发展成大型黑子只要4.5年。另外,这些数字只是平均值,因为周期根本不是有规律可循的,有时一个周期时间降至7年,有时则拉长至15或16年。我们趋向于认为,这些异常取决于其他尚不明确的波及范围更广的周期活动。

太阳活动周期图示 Maximum:最大值;Minimum:最小值

一部分哥白尼(1473—1543)绘制的太阳系图示

(1) 再次说明,黑子是太阳光球层上的活动,耀斑是太阳色球层上的活动;现测定太阳光球层约500千米,光球层上方的色球层厚度在2000千米到10 000千米之间,而最外面的日冕则能延伸出几倍太阳直径的范围。(《天文学新概论》第四版)

(2) 现测定太阳中心温度在15 000 000开尔文到20 000 000开尔文之间,即14 999 727摄氏度到19 999 727摄氏度。(《基础天文学》)

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