這可能是史上最清晰的太陽黑子圖像

廣陵子圖書館藏 2020-12-30

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12月15日消息，據(jù)外媒報道，世界上最大的太陽觀測站最近發(fā)布了有史以來最清晰的太陽黑子圖片，在紅色和橙色的暖色調(diào)下，宛如橙子切開后的樣子。世界最大的太陽望遠鏡——井上建太陽望遠鏡(DKIST)目前仍在建造中，它于2020年1月28日拍攝的這第一張?zhí)柡谧诱掌?，已?jīng)是人們能看到的最清晰的太陽黑子圖像了。

在夏威夷，DKIST仍在圖像處理完成的最后階段，但它第一張?zhí)柡谧拥膱D像是我們早已看到過最詳細的圖像了。

國家科學(xué)基金會國家太陽天文臺的天文學(xué)家托馬斯·里默勒說，"此次太陽黑子的圖像的空間分辨率比之前高2.5倍，顯示了太陽表面小至20公里(12英里)的磁性結(jié)構(gòu)。"

太陽黑子是太陽磁場變得特別強的臨時斑塊，抑制了恒星正常的對流活動。由于熾熱的等離子體被磁場線阻止從內(nèi)部升起，太陽黑子比它周圍的區(qū)域溫度低三分之一左右，看起來更暗。

這些磁場線是另一種影響地球上我們的現(xiàn)象的原因。在它們糾纏、折斷、再連接的過程中，它們會釋放出巨大的能量，釋放太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。

太陽為什么會有太陽黑子

太陽的黑子現(xiàn)象一直是對我們?nèi)祟惿畹睦_，那么太陽黑子到底是什么呢？太陽的光球表面有時會出現(xiàn)一些暗的區(qū)域，它是磁場聚集的地方，這就是太陽黑子。黑子是太陽表面可以看到的最突出的現(xiàn)象。一個中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。

太陽黑子，其實就是一種太陽活動現(xiàn)像。是太陽表面上的一種氣體旋渦，溫度非常高，一般在4000度左右。又由于它的溫度要比太陽表面自身的溫度要低些，低1500度左右，所以，它看上去亮度就沒有太陽表面亮，像一個暗色的小黑點。這些黑點又是怎么來的呢?推測應(yīng)該是太陽磁場的原因，具體的不知道?？茖W(xué)家認(rèn)為，太陽黑子的形成，很大的可能是太陽強大的磁場引發(fā)了一個區(qū)域物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，太陽里面的光熱不能夠正常的傳到太陽表面，使得太陽表面溫度不均，那些低溫的小塊，就是我們稱為的太陽黑子。

其實太陽的黑子現(xiàn)在對人類的影響也是很大的比如當(dāng)太陽上有大群黑子出現(xiàn)時，會出現(xiàn)磁暴現(xiàn)象，使指南針亂抖動，不能正確地指示方向；平時很善于識別方向的信鴿會迷路；無線電通信也會受到阻礙，甚至?xí)蝗恢袛嘁欢螘r間。這些反?，F(xiàn)象將會對飛機、輪船和人造衛(wèi)星的安全航行，還有電視傳真等方面造成很大的威脅。太陽黑子的爆炸還會引起地球上氣候的變化。

黑子現(xiàn)象的產(chǎn)生就是太陽高磁場變化引起對流從而導(dǎo)致太陽一部分表面溫度降低的區(qū)域所形成雖然他們的溫度依然有3000～4500k,但是與其他周圍5780k的物質(zhì)比較下他們清楚的顯示為黑點因為黑體的熱強度與溫度的四次方成正比，如果將黑子與周圍的光球隔離開，黑子會比一個電弧還要閃耀，當(dāng)他們表面在太陽表面移動時，會膨脹和收縮，直徑可以達8萬公里，所以在地球才可以不用望遠鏡也可以觀察到，激烈的磁場活動顯示，太陽黑子會導(dǎo)致次一級的活動，像是冕圈和再聯(lián)結(jié)事件大多數(shù)的閃焰和日冕物質(zhì)拋射，太陽黑子很少單獨行動，常是成群的出現(xiàn)，黑子的活動周期為11.2年。

日斑[sunspot] 即太陽黑子

太陽黑子是在太陽的光球?qū)由习l(fā)生的一種太陽活動,是太陽活動中最基本,最明顯的活動現(xiàn)象.一般認(rèn)為,太陽黑子實際上是太陽表面一種熾熱氣體的巨大漩渦,溫度大約為4500攝氏度.因為比太陽的光球?qū)颖砻鏈囟纫?000到2000攝氏度,所以看上去像一些深暗色的斑點.太陽黑子很少單獨活動,常是成群出現(xiàn).黑子的活動周期為11.2年,活躍時會對地球的磁場產(chǎn)生影響,主要是使地球南北極和赤道的大氣環(huán)流作經(jīng)向流動,從而造成惡劣天氣,使氣候轉(zhuǎn)冷.嚴(yán)重時會對各類電子產(chǎn)品和電器造成損害。

一個發(fā)展完全的黑子由較暗的核（本影）和周圍較亮的部分（半影）構(gòu)成,中間凹陷大約500千米.黑子經(jīng)常成對或成群出現(xiàn),其中由兩個主要的黑子組成的居多.位于西面的叫做“前導(dǎo)黑子”,位于東面的叫做“后隨黑子”.一個小黑子大約有1000千米,而一個大黑子則可達20萬千米。

太陽黑子的形成與太陽磁場有密切的關(guān)系.但是他到底是如何形成的,天文學(xué)家對這個問題還沒有找到確切的答案。

觀測歷史

世界上最早的太陽黑子的記錄是中國公元前140年前后成書的《淮南子》中記載的.《漢書·五行志》中對前28年出現(xiàn)的黑子記載則更為詳盡。

1840年代德國的一位業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽黑子10─11年的周期變化規(guī)律.通過長期的觀測,人們還發(fā)現(xiàn)太陽黑子在日面上的活動隨時間變化的緯度分布也有規(guī)律性.一開始,幾乎所有的黑子都分布在±30°的緯度內(nèi),太陽活動劇烈時,它往往出現(xiàn)在±15°處 ,并逐步向低緯度區(qū)移動 ,在±8°處消失.在上一個周期的黑子還沒有完全消失時,下一個周期的黑子又出現(xiàn)在±30°緯度附近.如果以黑子的緯度為縱坐標(biāo),以時間為橫坐標(biāo),繪出的黑子分布圖很像蝴蝶,因而稱作蝴蝶圖或芒德圖.許多專家對蝴蝶圖的含義進行了研究,但是直到現(xiàn)在還沒有確定的結(jié)論.。

據(jù)了解，太陽每隔11年就會產(chǎn)生黑子--恒星表面的黑斑--比以往任何時候都要多，而這個周期總讓研究人員摸不著頭腦?，F(xiàn)在，來自華盛頓大學(xué)的一項新研究提出了一種可能的解釋，即取決于等離子體的行為。

這項研究則是基于科學(xué)家們經(jīng)過廣泛研究得出的太陽模型展開。在這個模型中，恒星被一層薄薄的、流動等離子體覆蓋，這些等離子體以不同的速度運動著、旋轉(zhuǎn)著和扭轉(zhuǎn)著并產(chǎn)生磁力。

這項研究的論文首席作者、華盛頓大學(xué)教授Thomas Jarboe指出：“每隔11年太陽就會長出一層直到它變得太大而無法維持穩(wěn)定之后出現(xiàn)脫落。”

Jarboe稱，人們曾認(rèn)為太陽黑子來自太陽自身深處，它的力量將這些等離子體從表面噴射出去，然后留下了一種恒星疤痕。而現(xiàn)在這項研究表明，太陽黑子實際上就在太陽表面下面非常薄的等離子體層中產(chǎn)生。

天文學(xué)家認(rèn)為，太陽黑子稀少走向極端，地球異常氣候也跟著走向極端，有可能讓冬天更加寒冷。

太陽黑子活動處于不活躍期時，太陽亮度降低和輻射能量減弱，使得地球上得到太陽的光和熱也相應(yīng)減少。

而就在幾個月前，NASA太陽動力學(xué)觀察衛(wèi)星上的相機拍攝了一張?zhí)柋砻娴恼掌?/p>

照片上太陽是一個橙色大圓球，這正是太陽處于活動不活躍期的表現(xiàn)。