天文学基础

太阳活动及其对地球的影响

摘要:太阳大气像一个滚烫的海洋,经常出现汹涌澎湃的惊涛骇浪,这就是太阳上发生的活动现象。太阳活动的形式多种多样,如光球层经常出现黑子群;在色球层出现的激烈的耀斑爆发现象及各种形态的日珥活动;日冕出现的冕环和日冕物质抛射等。这些太阳活动对地球有着重要影响,直接关系到人类的生活、生产、宇宙航行、空间开发、通讯和社会文明。

关键词:太阳活动 地球 影响

太阳活动

太阳黑子:太阳活动变化的最长久纪录是太阳黑子的变化。太阳

黑子的第一次纪录大约是在西元前800年前的中国,最老的描绘纪录约在西元1128年。在1610年,天文学家开始用望远镜观测并纪录黑子和它们的运动,最初的研究聚焦于本质和行为。然而,黑子的物理性质直到20世纪能位被辨认,所以观测还在持续中。太阳黑子是太阳光球上的暗斑,它是光球上温度较低的区域,通常成群出现。研究表明,黑子的成因是太阳内部的强磁场出现于光球表面而形成的。黑子越大磁场越强,黑子区的磁场显然比太阳表面的普通磁场强得多。太阳黑子大小不一,其形状像一个暗的浅碟,中间凹陷。发展完全的黑子分本影和半影两部分黑子中间的暗核部分叫做本影,本影周围较浅的边框叫做半影。本影是黑子的核心。半影部分温度明显高于本影部分。太阳黑子是太阳活动的基本标志,其周期大约为11年。

色球活动:色球层呈现出许多剧烈而壮观的太阳活动,其主要包

括谱斑、耀斑、日珥、暗条和日浪等。

谱斑 太阳色球上出现的大块增亮区称为亮谱斑;较暗的称为暗

谱斑。一般谱斑的温度比周围高1000K左右,谱斑在整个色球上都可以观测到。磁场是光球上的光斑和色球上谱斑的联系纽带。谱斑与黑子有密切联系,谱斑多出现在大黑子和和黑子群附近,当黑子多时,谱斑也比较多。谱斑的寿命比黑子长。

耀斑 耀斑是发生在太阳色球高层大气和低日冕区的一种急骤

不稳定过程,也是太阳大气上最复杂和最激烈的活动现象。耀斑的寿命不长,约为几分钟到几十分钟。一般,耀斑的面积越大,寿命越长。绝大多数耀斑都出现在双极黑子群附近区域。耀斑发生时,会产生高能电磁辐、,射电辐射、高能粒子和等离子体爆发等,有的还伴随一系列的动力学现象,如日浪、日喷和日冕物质抛射等。

日珥、暗条与日浪 日珥是太阳表面喷出的炽热气体流,是美丽

的太阳色球活动现象。从测量得知,日珥的物质密度比日冕大一千倍到一万倍,温度低于日冕约为7000K,它在色球上的投影是暗条。通常人们将日珥分成两大类:宁静日珥和活动日珥。宁静日珥有较稳定

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