太阳黑子是怎样形成的?

太阳黑子是怎样形成的?
太阳黑子是怎样形成的?

太阳黑子是怎样形成的?
日斑[sunspot] 即太阳黑子.
在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子.黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比起光球来,它的温度要低一、二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了.
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象.一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度.因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点.太阳黑子很少单独活动.常常成群出现.
[编辑本段]黑子
黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的,具有旋涡状结构.当大黑子群具有旋涡结构时,就预示着太阳上将有剧烈的变化.人类发现太阳黑子活动已经有几千年了.黑子的活动周期为11.2年.届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害.在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年.在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年.国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列.1999年开始为第23周.
[编辑本段]太阳耀斑
1859年9月1日,两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳.他们同时在一大群形态复杂的黑子群附近,看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒.这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失.这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑.由于这次耀斑特别强大,在白光中也可以见到,所以又叫“白光耀斑”.白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现.耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时.在耀斑出现时要释放大量的能量.一个特大的耀斑释放的总能量高达10^26焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量.耀斑是先在日冕低层开始爆发的,后来下降传到色球.用色球望远镜观测到的是后来的耀斑,或称为次级耀斑.
耀斑按面积分为4级,由1级至4级逐渐增强,小于1级的称亚耀斑.耀斑的显著特征是辐射的品种繁多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、x射线和伽玛射线.耀斑向外辐射出的大量紫外线、x射线等,到达地球之后,就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉,短波衰弱甚至完全中断.
[编辑本段]太阳黑子特性
太阳黑子产生的带电离子,可以破坏地球高空的电离层,使大气发生异常,还会干扰地球磁场,从而使电讯中断.一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米.黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多.位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”.一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米.
太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系.但是他到底是如何形成的,天文学家对这个问题还没有找到确切的答案.不过科学家推测,极有可能是强烈的磁场改变了某片区域的物质结构,从而使太阳内部的光和热不能有效地到达表面,形成了这样的“低温区”.黑子越多可能说明太阳越老（近年发现红矮星上黑子占据表面的一半,详见中国＜天文爱好者＞2005年第三期）,可能也是所有恒星寿命的一般特征,黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些（此消彼长的原因）,黑子向低纬度运动是因为太阳密度小和自转的原因,就像地球上的大陆版块向低纬度运动一样,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因.
太阳黑子的成因
关于这个问题天文学界一直众说纷纭.一种说法是黑子可能是太阳的核废料（如人类核反应堆的核废料）,约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的（如元宵在锅里被煮得上下翻动）,黑子温度较低应该也是废料的一个证明（如煤炉中的炭灰在一般情况下不能再产生高温）.
另一种说法是：由于太阳的聚变作用,热核反应区周边的物质向内补充,在半径为0.75R处物质补充速度较其周围更快,由于角动量守恒,此处运动速度比周围快,产生摩擦.由于质子与电子所受摩擦不同,所以运动的相对速度不同,产生电流,进而产生管状磁场,管内气压＋磁压=管外压强,所以管内气压