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中学地理教学实用手册--天文(7)

时间:2012-10-27 05:16 来源:未知 作者:地理教师 责任编辑:地理教师
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5达因/厘米2
111色球 在光球外面有一层玫瑰红色的太阳大气称为色球,它是太阳大气的中间一层,介于光球和日冕之间。平时色球和日冕都淹没在蓝天之中不易看到,只有在日全食时才能看到它瑰丽的本色。色球层几乎是透明的,比光球的密度要小得多,而且没有明显的边界,平均厚度约一万公里,主要由氢、氦、钙等离子所组成,温度自下而上由5000度上升到几十万度。色球是一个充满磁场的等离子体层,由于磁场的不稳定性,时常产生剧烈的耀斑爆发,以及与耀斑共生的日珥、冲浪、喷焰等许多动力学现象。
112日冕 从色球层的边缘向外,延伸到几个太阳半径,甚至更远处的太阳大气最外层,叫做日冕。日冕是由非常稀薄的、完全处于电离状态的等离子体组成,其中主要是质子,高度电离的离子和高速的自由电子。日冕的温度高达一、二百万度。我们只有在日全食时才能观测到日冕。其形状与太阳活动有关。在太阳活动极大年时,日冕形状接近于圆形;在较为宁静的年份比较扁。其直径大致为太阳视圆面直径的1.5—3倍以上。
113米粒组织 在太阳的光球层中气体的对流所引起的一种在日面上呈现为米粒状的明亮斑点,镶嵌在较暗的条纹中,称为米粒组织。它们在太阳光球层上的实际直径往往达700—1400公里。中心温度比边缘至少高100度。平均寿命约为8分钟,个别可达15分钟。米粒的亮度随高度而变化,各个米粒组织的亮度也不尽相同。
114太阳活动 太阳大气的各层中,所出现的黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥等现象总称为太阳活动。太阳活动是太阳表层物质运动和变化的结果,并不涉及太阳本体的基本稳定。太阳活动有极大年和极小年,一般以太阳黑子的多少而定,但平均周期约11年。在太阳活动强盛时,由于从太阳上发射出大量的紫外线、X射线、微粒流以及强射电波,从而扰乱电离层,使地面的无线电短波通讯受到影响,甚至会暂时中断。太阳抛出的带电粒子流,会使地球磁场发生扰动,产生“磁爆”现象;在两极还有极光出现。不仅如此,太阳活动还会使气候异常,导致地震发生,威胁宇宙航行,甚至影响到人体的健康和生物的生长。
115太阳黑子 太阳光球上经常出没的一些暗黑色斑点叫太阳黑子。它是太阳活动的基本标志之一。由于太阳黑子的温度比它周围光球的温度要低1500°K左右,因此在明亮的光球表面呈暗黑色斑点。充分发展的黑子是由较暗的核(本影)和围绕它的较亮的部分(半影)构成的,形状很象一个浅碟,中间凹陷约500公里。太阳黑子大多成群出现,每个黑子群由几个到几十个黑子组成,最多可达一百多个。黑子的寿命一般不长,仅一天左右,个别的可达一个月或一年以上。太阳黑子出现的数目有的年份多,有的年份少,我们把太阳黑子最多的年份叫做太阳活动极大年;最少的年份叫做太阳活动极小年。前一次活动极大年到再次出现活动极大年的平均周期约为11年。太阳黑子在日面上的分布有着一定的规律:表现为东西分布的不对称性(东半边比西半边多)和纬度分布的不均匀性。关于太阳黑子,我国最早在《淮南子》中就有记载。《汉书·五行志》中对公元前28年出现的大黑子记录得更为详细,不仅记录了黑子出现的日期,而且还描述了黑子的形状、大小和位置。而欧洲人1610年才开始用望远镜观测黑子。
116光斑 在太阳光球上出现的比周围更为明亮的斑点或条纹叫光斑。它是太阳活动之一。光斑的平均温度比周围高100°左右,亮度大10%左右。平均寿命只有半小时。光斑的活动与太阳黑子密切有关。它比黑子早出现几小时或几天,而消失又远在黑子之后。光斑和黑子一样,也有一个11年的活动周期,但光斑的纬度活动范围要比黑子宽15度左右。光斑向外延伸到色球就是谱斑。
117日珥 在色球层中,有时向外猛烈地喷射出火红色的气柱,这种突出在日面边缘部分的太阳活动现象叫日珥。日珥比太阳圆面暗弱得多,在一般情况下被日晕所淹没,不能直接看到,只有在日全食时,肉眼才能见到。1842年7月8日的日全食,留下了最早的、明确的日珥观测记录。日珥的形状变化万千,有的象浮云、有的似喷泉,还有的似拱桥、火舌、篱笆、草丛等。大小也很不一致,一般长约200,000公里,高约30,000公里,厚约5,000公里。它主要存在于日冕中,但下部常与色球相连。日珥在日面上的分布,以低纬度地区为主。其数目和面积均与11年的太阳活动周期有关。日珥的主要成分也是氢和氦。温度约为7000K。关于日珥成因目前尚无定论。
118谱斑 在太阳色球层中出现的一些增亮区域叫谱斑,是色球层中的太阳活动现象。它与光斑十分相似,其位置也大致相同。谱斑的线度大小从几千公里到几十万公里,其形状、结构、亮度等时常在变化,寿命长短不等,长的可持续几个太阳自转周。谱斑的活动也与黑子有密切联系,大部分谱斑附近都有黑子群;谱斑一般比黑子先出现、晚消失;黑子多时,谱斑也较多、较大、较亮;异常明亮的谱斑出现预示着不久将有黑子出现。
119耀斑 也叫“色球爆发”。是色球层中的太阳活动现象。由于某种原因,在短暂的时间内(约102—103秒),释放出大量的能量(1030—1033尔格),从而引起局部区域在瞬时内出现加热、增亮以及各种电磁辐射和粒子辐射(质子、电子、中子等)突然增强。这种突然爆发出的相当明亮的斑点叫做耀斑。耀斑的寿命很短,多数只有几分钟,最长的也不过几小时,它和黑子相似,也有一个11年的活动周期。耀斑的活动与黑子的活动密切相关,黑子出现多的时候,也是耀斑出现较多的时候。
120太阳风 从太阳的外层大气,不断地发射出来的、稳定的粒子流,这种连续的粒子流好象是从太阳向外刮出的一股“风”,所以称为太阳风。太阳风是由于日冕部分具有极高的温度,作用于日冕气体上的引力不能平衡压力差,日冕中就很难维持流体静力平衡,因此稳定地向外膨胀。处于热电离状态下的气体粒子连续不断地向外流出,这样就形成了太阳风。太阳风中质子流的温度平均约4×104K,速度约450公里/秒,理论上推出的太阳风的边界大约在25—50个天文单位之间。太阳风的主要成分仍然是氢和氦。黑子等太阳活动频繁时,太阳风的强度和速度也相应地加大。彗尾的形成与太阳风有关,同时在太阳风的影响下,还产生“磁爆”等现象。
121磁爆 地磁场的强烈骚动叫磁爆。平均每年可发生十次左右,而且往往发生在太阳活动较为强烈的时候。发生磁爆时,在向着太阳一侧的地球磁层顶部,由于太阳风的速度或太阳风中等离子体微粒的密度显著增加,使向着太阳一侧的磁层顶由通常距地心8—11个地球半径被压缩到距地心只有5—7个地球半径。此外,在磁爆发生时,高纬地区常常伴有极光现象;无线电通讯也将受到严重的干扰。
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