太陽位于銀河系,是一顆離我們最近的普通恒星,太陽是所有天體中最容易觀測的,也是唯一一顆能被觀測到表面細節的恒星.因而,研究太陽對恒星研究具有不可替代的借鑒作用.
太陽是由炙熱的等離子體氣體所構成,其能量來自發生在其內核的核聚變,每秒所釋放出的能量大約為3.86×1033爾格(我國目前每年用去約3.5萬億度電,折合為1.26×1027爾格).
■太陽大氣
我們能夠直接觀測到的是太陽的大氣層,它從里向外分為光球、色球和日冕.光球是可以用白光觀測的太陽表面(厚度僅500 km左右),我們所接收到的太陽能量基本上是從光球發出的(如圖1).色球位于光球之上,它是由早期日全食觀測者發現的,只有在日全食的短暫時刻,觀測者才能用肉眼看到這一層非常美麗的玫瑰紅的閃光(如下頁圖2).日冕是太陽大氣的最外層,延伸到幾個太陽半徑處,在發明日冕儀以前,人們只能在日全食時觀測到日冕(如下頁圖3).日冕的溫度很高,達百萬度,日冕的加熱之謎一直是懸而未決的重大問題.
■太陽活動
太陽活動是指太陽局部在短時間內(幾分鐘至幾十分鐘)能量的大量釋放(1031~1032爾格).觀測上講,耀斑(圖2和圖4)和日冕物質的拋射是最為常見的太陽活動現象.這兩類活動現象密切相關,一般發生在黑子(如上頁圖1)周圍的一定區域里,這一區域被稱為太陽活動區,太陽活動的能量來自黑子上空的磁場能量(圖4).太陽黑子是太陽光球層上的一些相對于明亮背景的小黑點,一般由較暗的核(本影)和圍繞它的較亮部分(半影)組成.太陽活動的程度,通常用太陽黑子的相對數來表示.黑子數目多時表示太陽活動較強,黑子數目少時表示太陽活動較弱.日面上黑子數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
太陽表面和大氣層中的活動現象,諸如耀斑和日冕物質噴發等,會產生大量的高能粒子,造成許多地球物理現象──例如極光、大氣電離層和地磁的變化.太陽活動和太陽風的增強還會嚴重干擾地球上無線電通訊及航天設備的正常工作,使衛星上的精密電子儀器遭受損害,地面電力控制網絡發生混亂,甚至可能對航天飛機和空間站中宇航員的生命構成威脅.因此,監測太陽活動,適時作出“空間天氣”的預報,在空間時代顯得越來越重要.
責任編輯蔡華杰
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