太陽“爆發(fā)”是怎么回事

江楠

一百萬顆原子彈的威力

今年——一九五七年到明年年底，對太陽來說，是個(gè)不尋常的時(shí)刻。

繼今年一月間太陽的一次爆發(fā)以后，今年六月二日，奧地利文學(xué)家赫爾曼·豪普特博士觀察到太陽上又發(fā)生了一次巨大的爆發(fā)。這次爆發(fā)延續(xù)了大約四十分鐘之久，它的能力相當(dāng)于一百萬顆原子彈，同上一次的爆發(fā)不相上下。豪普特博士把這次爆發(fā)的經(jīng)過拍攝下來了。他還說，這次太陽爆發(fā)曾引起了對整個(gè)短波通訊的巨大干擾，繼這次爆發(fā)現(xiàn)象后，還出現(xiàn)了北極光。據(jù)報(bào)載，今年七月間和九月三日太陽又陸續(xù)爆發(fā)了好幾次。

看來是那么寧靜而安祥的太陽怎么會發(fā)起怒來呢？太陽爆發(fā)對離它一億五千萬公里遠(yuǎn)的地球會有些什么樣的影響？它的巨大能力又是從哪兒“解放”出來的？這些都是人們感到興趣的部題。

爆發(fā)的起因

太陽是地球上生命的源泉，人類在很早以前就懂得太陽對自己的意義。古代人把太陽看成人類的主宰，看成神明，向它祈禱，向它頂禮膜拜。時(shí)代進(jìn)步了，對太陽的科學(xué)研究代替了對它的崇拜?？茖W(xué)指出，自然界中是沒有什么超自然的力量的，我們的太陽是一個(gè)普通的恒星，宇宙間有很多像這樣的恒星。

太陽是一個(gè)迸發(fā)著光和熱洪流的巨大的熾熱氣體球，它的直徑有一百四十萬公里，比地球的直徑大109倍。從放大倍數(shù)很高的望遠(yuǎn)鏡中，我們可以看到太陽表面并非是均勻一致的，好像是煮開了的小米粥，這叫“米粒組織”。在太陽赤道兩邊，我們還可以看到許多太陽黑子。

人們對于太陽黑子是早就引起注意了的。據(jù)現(xiàn)有材料知道，我國則是世界上最早發(fā)現(xiàn)黑子并把它記錄下來的。比如，“漢書”中的“五行志”里說到：“漢成帝河平元年（公元前28年）三目乙未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央。”從那時(shí)起到明末止，我國歷史書上，共有過一百多次確切的記錄，為近代關(guān)于太陽黑子的研究，提供了豐富的資料。

太陽的爆發(fā)原因和太陽黑子有很密切的關(guān)系，那么，太陽黑子到底是什么東西呢？

從科學(xué)工作者的研究知道，太陽黑子是太陽表面上產(chǎn)生的赤熱氣體的巨大旋渦，有許多黑子比地球的直徑還要大。黑子的周圍半明半暗，中心最黑。過去，人們以為太陽黑子是太陽表面不活躍和不發(fā)光的部分，后來才知道，其實(shí)黑子倒是太陽表面最活躍的9部分，在黑子范圍內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)動就達(dá)到每秒一——二公里的速度。黑子也并不是不發(fā)光的，它的溫度也有攝氏4，500度，只是由于它發(fā)的光不及周圍的強(qiáng)烈而顯得“黑”罷了。黑子的數(shù)目是在增減到化著的，當(dāng)黑子數(shù)量達(dá)到極大的時(shí)候，在色球（太陽上的大氣層之一）中很迅速頻繁地發(fā)生宏大的“爆發(fā)”，這時(shí)在太陽大氣部分中成億平方公里面積上的亮度劇烈地增強(qiáng)了，紫外線也顯著地增多，這就是我們說的“太陽的爆發(fā)”。這種由于太陽某一部分突然釋放出大量的能，使發(fā)光的氣體（主要是熾熱的氫氣）亮度突然增加的現(xiàn)象，也叫做“耀斑”的出現(xiàn)，“耀斑從出現(xiàn)到消失，短則一二十分鐘，長則達(dá)到幾十小時(shí)。今年六月二日的太陽爆發(fā)，也就是在太陽上面出現(xiàn)了一個(gè)大“耀斑”。

太陽上除了黑子之外，還有一種奇?zhèn)ス妍惖木跋螅涸谔栠吘壙梢钥吹奖简v起伏的火海，紅色的火舌不斷上升，它們的光端可以向外伸出達(dá)到幾十萬公里，這就是日珥。有的日珥幾天就消失了，有的卻可以保持幾個(gè)月不散開。

為期十一年的黑子周期

根據(jù)科學(xué)家多年觀測的結(jié)果，知道太陽黑子的數(shù)目是以十一年為周期在循環(huán)變化著的，這叫做黑子周期。太陽黑子是太陽活動的表示，太陽黑子最多的時(shí)期，也就是太陽活動的最高峰。

有人或許會問，太陽的變化為什么是以十一年為期的呢？這是一個(gè)十分深奧的問題，現(xiàn)在科學(xué)界還回答不出來。但是可以斷定，這個(gè)秘密在太陽表面是找不到的，它隱藏在那奇熱的太陽核心里。因?yàn)檫@些現(xiàn)象歸根到底還是一個(gè)在太陽內(nèi)部進(jìn)行的熱核子反應(yīng)的結(jié)果。我們相信，隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，這些秘密終久是會被發(fā)現(xiàn)的。

太陽爆發(fā)對地球的影響

在太陽爆發(fā)的時(shí)刻里，地球上有些地方出現(xiàn)了不平常的情況。這主要是當(dāng)太陽表面上出現(xiàn)大量黑子的時(shí)

候，就有磁暴、無線電干擾和極光現(xiàn)象的產(chǎn)生。

磁針本來是指南北的，但有時(shí)，在它平平靜靜地度過了一些日子之后，會突然顫抖起來，這時(shí)候，它說什么也不再指南北了。

后來，才知道磁針?biāo)詴尸F(xiàn)這種現(xiàn)象，是因?yàn)榈厍虼帕Πl(fā)生了變化。引起這種磁力發(fā)生變化的原因，可能由于黑子及太陽面活動區(qū)域大量地射出帶電粒子與豐富的紫外線，它們沖擊地球時(shí)，由于磁場和電流的交互影響的結(jié)果，改變了地球上的磁場。這種現(xiàn)象叫做“磁暴”。

同時(shí)，由于磁暴具有強(qiáng)大的能量，它可以在地殼中引起電流，擾亂了電報(bào)和無線電的通訊。

已經(jīng)查出，磁暴常常是在大而迅速變化的黑子群轉(zhuǎn)到日面中心的時(shí)候發(fā)生的。

在太陽爆發(fā)的時(shí)候，太陽上紫外線突然大量增加了，在紫外線的作用下，電離層的反射能力被破壞，一部分無線電波“穿過”電離層不再反射回來，而使無線電傳播中斷，有時(shí)它會使所有的收音機(jī)在幾十分鐘甚至一小時(shí)內(nèi)完全失去效用。

當(dāng)太陽爆發(fā)的時(shí)候，我們還可以看到在北極附近，常常在黑夜里天空出現(xiàn)了明亮而美麗的彩色光帶，像帷帳一樣地遮蔽了大半個(gè)天空，這就是北極光（其實(shí)南極也有的）。關(guān)于無線電干擾和極光現(xiàn)象的更詳細(xì)的情況，作者在本刊第十三期“探索地球的秘密”一文中已經(jīng)介紹過了

科學(xué)家們所以要把第三屆國際地球物理年安排在1957－1958年，絕不是偶然的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期是太陽活動最厲害的時(shí)期，對研究宇宙線的起源很有幫助。

太陽的能量從哪兒來

太陽不停息地向地球上，也向其他天體上放送著光和熱。那么，它究竟從哪兒取得自己的能量呢？

由于科學(xué)的不斷發(fā)展，這個(gè)問題已經(jīng)找到了可靠的答案。從恒星的光譜研究中，我們知道太陽的化學(xué)成分主要是最輕的氣體——?dú)洌s占總重量的百分之五十）和次輕氣體——氦（近百分之四十），其他還有鐵、碳，氧、矽等化學(xué)元素。太陽內(nèi)部的溫度達(dá)到幾千萬度（攝氏）而壓力達(dá)到幾百萬個(gè)大氣壓。在這種高溫高壓的條件下，由于原子的相互碰撞，就發(fā)生了原子核之間的反應(yīng)，使一種氣體——氮，轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)——氦，同時(shí)釋放出大量的原子能。這就是太陽能量的來源。據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，在太陽內(nèi)部每秒鐘有564，000，000噸的氫變成560，000，000噸的氦，剩出來的400萬噸主耍是轉(zhuǎn)變成為光子輻射出來。

太陽中氫的儲藏量，足夠維持太陽輻射能好幾十萬萬年。當(dāng)太陽內(nèi)部所有氫的儲藏都消耗完的時(shí)候，能量的釋放將顯著地縮減，太陽變得不大熱了。不過這是幾十萬萬年以后的事情。有人擔(dān)憂，那時(shí)候太陽停止了發(fā)光，地球上的生物都要凍死，而人類的末日是否就來臨了？應(yīng)該說，這種扭憂是不必要的。人類是有征服自然、改造自然和保衛(wèi)自己的本領(lǐng)的。說不定那時(shí)候，由于科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，人類會造出一個(gè)人造的太陽放到天空去代替那個(gè)“已死的”太陽哩！還有人認(rèn)為太陽爆發(fā)就是太陽快要?dú)绲南笳?，這更是無稽之談。像上面談到的，太陽爆發(fā)只不過是太陽的表面活動而已，是談不到什么太陽的毀滅的。

現(xiàn)在科學(xué)家們正在大力地研究太陽的活動，隨著科學(xué)研究工作的開展，人類的進(jìn)步，一切自然界的奧秘都不會永久存在的。