黑子数从1985到2000年经历了哪些变化?
太阳黑子是一个太阳黑子。
在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,比如一个浅圆盘,中间凹进去,看起来是黑色的。这些旋转的气流就是太阳黑子。太阳黑子本身并不黑。之所以看起来是黑色的,是因为它的温度比光球层低一两千度。在更明亮的光球层的映衬下,它变成了一个看起来没有光的黑色黑子。
太阳黑子由本影和半影组成,本影是特别暗的部分。半影不太暗,但由许多纤维纹理组成,具有螺旋结构。当大黑子群出现涡旋结构时,预示着太阳将发生剧烈变化。人们发现太阳黑子活动已经有几千年了。太阳黑子活动的平均周期为11年。前四年左右,太阳黑子不断产生和增多,活动加剧。太阳黑子数量达到最大值的那一年被称为太阳活动的高峰期。在接下来的七年多时间里,太阳黑子活动逐渐减弱,黑子数越来越少。太阳黑子数量极少的一年被称为太阳活动谷年。按照国际规定,太阳黑子周期从1755开始是第一周,之后依次排列。1999是第23周。
太阳耀斑
9月1859,1日,两位英国天文学家用高倍望远镜观测太阳。与此同时,在一大群形状复杂的黑子附近,他们看到一大片明亮的闪光发出耀眼的光芒。这片光从黑子群上方掠过,亮度慢慢减弱,直至消失。这是太阳耀斑上最强烈的活动现象。因为这种耀斑特别厉害,在白光下也能看到,所以也叫“白光耀斑”。白光耀斑极其罕见,只有在太阳活动高峰期才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑可持续数小时。耀斑出现时会释放出大量的能量。一次大耀斑释放的总能量高达1026焦耳,相当于1000亿兆吨级氢弹的总能量。耀斑首先在较低的日冕爆发,然后下降到色球层。用色球层望远镜观察到的是随后的耀斑,或称二次耀斑。
耀斑按面积分为四个等级,从1到4逐渐增大,小于1的称为子耀斑。耀斑的显著特点是辐射种类多,不仅有可见光,还有无线电波、紫外线、红外线、X射线、伽马射线等。耀斑辐射的大量紫外线和X射线到达地球后会严重干扰电离层对无线电波的吸收和反射,使短波无线电波部分或全部被吸收,短波微弱甚至完全中断。
通过一般的光学望远镜观察太阳,我们观察光球层(太阳大气层最内层)的活动。你经常可以在光球上看到很多黑点,叫做太阳黑子。太阳表面黑子的大小、数量、位置和形状每天都不一样。黑子是光球物质剧烈运动形成的局部强磁场区,是光球活动的重要标志。长期观察太阳黑子会发现,有些年份太阳黑子多,有些年份太阳黑子少,有时太阳几天或几十天都没有黑子。天文学家早就注意到,从黑子最多(或最少)的一年到下一个黑子最多(或最少)的一年,大约有11年的间隔。换句话说,太阳黑子的平均活动周期为11,这也是整个太阳的活动周期。天文学家把太阳最黑的一年称为“太阳活动高峰年”,把太阳黑子最少的一年称为“太阳活动平静年”。
黑子是太阳光球层上的一种太阳活动,是太阳活动中最基本、最明显的现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一个巨大的热气体漩涡,温度约为4500摄氏度。它看起来像一些黑点,因为它低于太阳光球层的表面温度。太阳黑子很少单独移动。经常成群出现。活动周期为11.2年。届时会对地球磁场和各种电子产品、电器造成损害。黑子是太阳光球层上的一种太阳活动,是太阳活动中最基本、最明显的现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一个巨大的热气体漩涡,温度约为4500摄氏度。它看起来像一些黑点,因为它低于太阳光球层的表面温度。太阳黑子很少单独移动。经常成群出现。活动周期为11.2年。届时会对地球磁场和各种电子产品、电器造成损害。
太阳黑子的特征
发育良好的黑子由较暗的核心和周围较亮的部分组成,中间约有500公里的凹陷。太阳黑子经常成对或成群出现,大多数是由两个主黑子组成。位于西边的称为“领先黑子”,位于东边的称为“跟随黑子”。一个小黑子大约1000 km,一个大黑子可以达到200000km。
太阳黑子的形成与太阳磁场密切相关。但是他是怎么形成的呢?天文学家还没有找到这个问题的确切答案。黑子越多,太阳可能越老(近年来发现红矮星上的黑子占据了表面的一半,见2005年第三期《中国<天文学家>》),也可能是所有恒星寿命的普遍特征。太阳黑子可能是太阳的核废料(比如人类核反应堆的核废料)。大约11年发生一次,可能是太阳黑子在太阳内部和表面上下翻转一次(比如元宵在锅里上下煮),太阳黑子温度低应该也是浪费材料的一个证明(比如煤炉里的炭灰一般不能产生高温),太阳黑子周围的温度应该比太阳正常的地方要高(这种变化的原因)。由于太阳的低密度和自转,太阳黑子向低纬度移动。就像地球上的大陆板块向低纬度移动,有太阳黑子的地方就有500公里的凹陷,这可能就是温度低了,不再膨胀的原因。另外,特别重要的是,黑子影响的是磁场,而不是磁场。
观察历史
世界上关于太阳黑子的最早记录是在中国公元前140年左右写的《淮南子》中。前28年太阳黑子的记录在《汉书·五行志》中更加详细。
1840年代,德国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。通过长期观测,还发现太阳表面黑子活动的纬度分布是随时间变化的。起初,几乎所有的太阳黑子都分布在30°的纬度上。太阳活动剧烈时,常出现在15,逐渐向低纬地区移动,8时消失。上一个周期的黑子还没有完全消失的时候,下一个周期的黑子就出现在北纬30°附近。如果以太阳黑子的纬度为纵坐标,时间为横坐标,那么太阳黑子的分布图与蝴蝶的分布图非常相似,所以称之为蝴蝶图。许多专家研究了蝴蝶图的含义,但直到现在也没有明确的结论。
太阳黑子的周期性
天文学家从1755开始统计太阳黑子的活动,规定太阳黑子的平均活动周期为11.2年。黑子最少的一年是一个周期的开始年,称为“太阳活动最小年”,黑子最多的一年称为“黑子活动最大年”。