主题：【分享】咆哮的太阳

光球上的米粒

    当我们用专门观测太阳的望远镜观测太阳表面时，会发觉它一直处于剧烈的活动中。

    我们所看到的太阳表面，是太阳大气的最底层，厚度约500公里，称作光球。在太阳望远镜中，我们可以看到光球布满了像米粒一样的东西。这些"米粒"被称为太阳的米粒组织。每颗"米粒"的大小约为1000公里，温度比周围高出约300度，寿命为几分钟。米粒组织实际上是太阳内部物质强对流运动在太阳表面的表现。光球下的物质在米粒中上升到光球上来，上升的速度在每秒500米左右，冷却后，又下沉到光球下去。

    光球上"米粒"的运动虽然已经这样剧烈，但比起黑子、耀斑、日珥等等真正的太阳活动现象来，还是只能算宁静的常规运动。

    黑子、耀斑和日珥

    黑子其实并不黑，它们中心的温度在4000摄氏度以上，亮度仍可与上、下弦时半个月亮的光相比。

    天文学家根据近300年来的记载，发现太阳黑子活动有11年的周期。因此，他们把这11年的周期称为太阳活动周。另外，太阳活动还有22年、80多年、170年左右和360年等多种周期。当几种周期同时达到最高峰的时候，黑子相对数就特别高，对地球的影响也特别大。据预测，1999年的中期到2000年的中期，正是几个周期达到最高峰的时候，太阳活动将比历史上任何时候都剧烈。

    太阳上最剧烈的活动现象是耀斑，它们通常都出现在黑子附近。当黑子出现的多时，耀斑出现也更频繁。耀斑产生于太阳光球上面的一层大气层里面，这层大气称为色球。色球层的厚度约为2500公里，所以，耀斑又称色球爆发，或者太阳爆发。

    在强磁场的作用下，耀斑可以在几百秒钟内积聚起极大的能量。这些能量以电磁波以及高能带电粒子流的形式向外辐射。尤其是紫外线和X射线的强度，远远超过可见光的强度，并且高能粒子流的速度可达光速的一半。

    太阳大气的外层称为日冕，它位于色球之上，伸展的范围超过太阳圆面半径十几倍。在这一层中，有时会发生一种规模最大的太阳活动现象，这就是日珥。日珥由光球一直伸展到日冕里，是一些较稠密的气体流，因而可以在日冕的背景中明显地看到。最大的日冕可以伸展到4万公里高，呈环状，寿命可达几个月。还有一种爆发日珥，虽然不是很大，但在数小时内由剧烈的变化，并迅速消失。

    太阳活动还有其他一些现象，但最显著、最引人注目的是上述三种。

    预报太阳活动至关重要

    各种太阳活动，特别是大耀斑，会发射出大量的高能带电粒子，来到地球附近，会在地球两极产生绚丽多彩的极光，但同时会严重干扰地球的磁场和辐射带，使地球上的无线电通讯受到阻碍，某些人造卫星上的仪器也有可能遭到破坏，特别是全球的气候环境会发生明显的变化，灾害性天气大大增加。据研究，太阳活动的周期与降水量有很密切的关系。

    即使不在太阳活动高潮时，太阳通过日冕，也会发射出带电粒子流。这些带电粒子流称为太阳风。太阳风使得太阳系空间分成四个扇形区域，相邻的区域有不同的磁场极性。太阳风还在地球朝向太阳的一侧形成磁层。当太阳活动增强时，太阳风也跟着增强。地球通过磁扇形边界时，会影响地球电离层中带电粒子的流动方向，进而改变大气环流，使气候出现反常。诸如厄尔尼诺、拉尼娜一类的气候反常现象，追根究底，很可能是太阳活动造成的。

    因此，对太阳活动作科学的预报，是天文学的一项重要任务，使人们可以及早采取措施，减小太阳活动引起的灾害。
                                                                                       

                                                                              作者  上海天文台  王家骥