登陆注册
10782500000059

第59章 太阳的结构

太阳的结构从里向外主要分为:中心为热核反应区,核心之外是辐射层,辐射层之外为对流层,对流层之外是太阳大气层。

从核物理学理论推知,太阳中心是热核反应区。太阳中心区占整个太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上。这表明太阳中心区的物质密度非常高。每立方厘米可达160 克。太阳在自身强大重力吸引下,中心区处于高密度、高温和高压状态,是太阳巨大能量的发祥地。

太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25 个太阳半径向外到0.86 个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分。

太阳内部能量向外传播,除辐射外,还有对流过程。即从太阳0.86 个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。

太阳对流层外是太阳大气层。太阳大气层从里向外又可分光球、色球和日冕。我们看到耀眼的太阳,就是太阳大气层中光球发出的强烈的可见光。光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最底层或最里层,光球层的厚度约500 公里,与约70 万公里的太阳半径相比,好似人的皮肤和肌肉之比。我们说太阳表面的平均温度约6000 摄氏度,指的就是这一层。

光球之外便是色球。平时由于地球大气把强烈的光球可见光散射开,色球便被淹没在蓝天之中。只有在日全食的时候才有机会直接饱览色球红艳的姿容。太阳色球是充满磁场的等离子体层,厚约2500 公里。其温度从里向外增加,与光球顶衔接的部分约4500摄氏度,到外层可达几万摄氏度。密度则随高度增加而减低。整个色球层的结构不均匀,由于磁场的不稳定性,太阳高层大气经

常产生爆发活动,产生耀斑现象。

日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体,它的密度比色球层更低,而它的温度反比色球层高,可达上百万摄氏度。日全食时在日面周围看到放射状的非常明亮的银白色光芒即是日冕。

太阳耀斑

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中,所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是,日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的亮斑闪耀,其寿命仅在几分钟到几十分钟之间,亮度上升迅速,下降较慢。特别是在太阳活动峰年,耀斑出现频繁且强度变强。

别看它只是一个亮点,一旦出现,简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10 万至100 万次强火山爆发的总能量,或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸;而一次较大的耀斑爆发,在一二十分钟内可释放1025 焦耳的巨大能量。除了日面局部突然增亮的现象外,耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强。耀斑所发射的辐射种类繁多,除可见光外,有紫外线、X 射线和伽马射线,有红外线和射电辐射,还有冲击波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射线。

耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸,地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时,发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时,将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时,与大气分子发生剧烈碰撞,破坏电离层,使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信,以及电视台、电台广播,会受到干扰甚至发生中断。

耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用,产生极光,并干扰地球磁场而引起磁暴。

此外,耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此,人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增,科学家们正在努力揭开耀斑迷宫的奥秘。

传说,第二次世界大战时,有一天,德国前线战事吃紧,后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台,传达命令。突然,耳机里的声音没有了。他检查机器,电台完整无损;拨动旋钮,改变频率,仍然无济于事。结果,前线失去联系,像群龙无首似的陷入一片混乱,战役以失败而告终。布鲁克因此被军事法庭判处死刑,他仰天呼喊“冤枉!冤枉!”。后来查清,这次无线电中断,“罪魁祸首”是耀斑。布鲁克的死,实在冤枉。他的死,在于人们当时对耀斑还不了解。

太阳光斑

太阳光斑为太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。用天文望远镜对它观测时,常常可以发现:在光球层表面的斑点有的明亮有的深暗。这种明暗斑点是由于这里的温度高低不同而形成的,比较深暗的斑点叫做“太阳黑子”,比较明亮的斑点叫做“光斑”。光斑常在太阳表面的边缘“表演”,却很少在太阳表面的中心区露面。因为太阳表面中心区的辐射属于光球层的较深气层,而边缘的光主要来源于光球层较高部位,所以,光斑比太阳表面高些,可以算得上是光球层上的“高原”。光斑也是太阳上一种强烈风暴,天文学家把它戏称为“ 高原风暴”。不过,与乌云翻滚、大雨滂沱、狂风卷地百草折的地面风暴相比,“高原风暴”的性格要温和得多。光斑的亮度只比宁静光球层略强一些,一般只大10%,温度比宁静光球层高300℃。许多光斑与太阳黑子还结下不解之缘,常常环绕在太阳黑子周围“表演”。少部分光斑与太阳黑子无关,活跃在70°高纬区域,面积比较小,光斑平均寿命约为15 天,较大的光斑寿命可达3 个月。

光斑不仅出现在光球层上,色球层上也有它活动的场所。当它在色球层上“表演”时,活动的位置与在光球层上露面时大致吻合。不过,出现在色球层上的不叫“光斑”,而叫“谱斑”。实际上,光斑与谱斑是同一个整体,只是因为它们的“住所”高度不同而已,这就好比是一幢楼房,光斑住在楼下,谱斑住在楼上。

同类推荐
  • 低碳建筑:绿色城市的守望

    低碳建筑:绿色城市的守望

    旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。低碳生活是一种态度,也是一种责任,更是一种爱,让我们的爱更宽广,更包容,更细致吧!
  • 医疗:疾病克星

    医疗:疾病克星

    本书讲述的是药物与医疗技术发明发现背后那些鲜为人知而又令人着迷、展示伟大人性以及科学探索精神的故事。书中收集了大量的第一手资料和研究轶事,以及很多当今医学界的最新研究成果与信息,将其一一展现在读者的眼前。它是一本图文并茂的科普作品,适合广大青少年读者阅读。
  • 不可思议的财富故事

    不可思议的财富故事

    本书精选人类历史上最不可思议的敛财故事,以独特的视角,趣味横生的语言,绘声绘色地讲述了财富面前,人类理智丧失后表演出的一幕幕“集体癫狂”闹剧;讲述了古往今来一些大人物不光彩的发家史、小人物们为财富铤而走险的故事;展现了某些大国历史上种种违背道义、匪夷所思的血腥敛财秘闻……
  • 硬笔书法技法(最新21世纪生活百科手册)

    硬笔书法技法(最新21世纪生活百科手册)

    楷书是具有一定法则,一笔一画写出来的字体。楷书工整、庄重,应用范围很广。楷书是学习钢笔字入门最适宜的字体。学习楷书,可以提高初学者驾驭笔的能力,掌握基本笔画的书写和各种构字类型的一般规律
  • 考工记

    考工记

    《考工记》是先秦时期一部重要的科技专著,原未注明作者及成书年代,一般认为它是春秋战国时代经齐人之手完成的,内容遍及百工技艺,堪称百工之源。
热门推荐
  • 我们不是逃兵

    我们不是逃兵

    一个想要回到祖地,想要证明自己不是逃兵,想要告诉别人自己不是南蛮的人的故事。
  • 秘密要术法

    秘密要术法

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 从来没有的帝国

    从来没有的帝国

    中世纪,穿越者投身于造福广大人民群众,提高农业产量,建立工业体系的故事。建了一个群,有兴趣的书友可以来这里和我聊天。从来没有的帝国,群号:144065412
  • 艺止禅

    艺止禅

    春又来,人已去,忘不掉,人长叹。我拥有的人和物很少,从小到大接近的不过两人,师傅,顾六亭。一个人对我真心,我看不到;一个人对我假意,我信以为真。师傅说,顾六亭是我一生的劫,我不信,发出狂言,就算是劫,我也要让它灰飞烟灭!后来我明白,我错了,劫就是劫,破不掉,逃不掉。或许还会时常想起那片星空下,阵阵箫声;荷塘边,漫漫萤火和树干上的马蜂窝。可惜,顾六亭不在了,连带着我也不在了……不会有人再提起这个名字,也不会说起,艺止禅。
  • 剩女奋斗之私募经理

    剩女奋斗之私募经理

    操盘大赛亚军顾俨成为飞腾投资的操盘经理,却因一次失误致使公司数千万资金爆了仓,于是北上京城从头做起...MBA剩女卫兰亭相亲相出两位军旅帅哥,于是开始了纠结的爱情奋斗...
  • 超级英雄系列之键盘侠

    超级英雄系列之键盘侠

    这世上有很多人,都是善良的,但是也有很多人,不知为什么一直要伤害大家,总会有人挺身而出
  • 猎龙笔记

    猎龙笔记

    我要成为一个猎人,可以猎龙的猎人。我要成为猎人榜单上的第一个神位,赌上我伊恩之名,挑战所有的龙类!
  • 南疆喋血记

    南疆喋血记

    本书以南明永历朝廷的兴衰和覆灭为背景,写了一个身怀绝技的年轻人,为自己的理想和民族的复兴历尽千难万险,呕心沥血,九死一生。在他的整个奋斗历程中,始终贯穿着人文的思考,散发出人性的光辉。特别是他惊心动魄的奋斗过程和回肠荡气的爱情故事,将带给人无穷的启迪和回味。
  • 离离杨花落

    离离杨花落

    刘莉莉不漂亮不可爱不聪明,可她却偏偏爱上完美得像仙一样的杜子规,她顾不上杜子规爱不爱自己,她像扑火的飞蛾,义无反顾,梦想成为涅槃的凤凰。周子葵看似温婉美丽,内心却阴暗危险、富有心机就像罂粟花,杜子规偏偏是中了她的毒,爱她就像刘莉莉爱自己,一样的无法自拔,千疮百孔。李绿茵说他们都是痴心的人,既收获不了情,还献祭了灵魂。就像被千丝万线牵扯的偶人,在爱情、友情、阴谋、背叛的罗网中绝望地挣扎,拼却一醉的鱼死网破。我们是青春之海中的鱼,厌倦了水爱上了陆,然后义无反顾地投向无情的网……
  • 昭忠录

    昭忠录

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。