太阳黑子是怎样形成的?

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--Hong523096 2009年11月19日 (四) 11:16 (CST)

问题具体描述:

太阳黑子是怎样形成的?


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原因

太阳黑子形成的原因:

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。它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。

黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比太阳的光球层表面温度要低一、二千度,在更加明亮的光球衬托下,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。

关于太阳黑子形成的原因,天文学界一直众说纷纭,基本上有以下几种说法:

  • 第一种: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)。
  • 第二种: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<管外压强。根据克拉伯龙方程(pV=nRT)管内温度<管外温度。因为此结构密度小于周围物质,所以漂浮到对流层表面,形成黑子。
  • 第三种: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。太阳表面温度为6000°C,中心温度高达15000000°C以上。太阳表面密度很小,只有水的100亿份之一。而它的中心密度却很大,为水的110倍。这种内外巨大的温度和密度差异,引起了太阳物质的大规模运动。黑子就是太阳物质运动的一种表现。

补充

黑子的特性

  • 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。
  • 小黑子大约有1000千米,而大黑子则可达20万千米。
  • 太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。
  • 黑子越多可能说明太阳越老。
  • 不是磁场影响了黑子而是黑子影响了磁场。

观测历史

  • 世界上最早的太阳黑子的记录是中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的。《汉书·五行志》中对前28年出现的黑子记载则更为详尽。
  • 1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。

太阳黑子的周期性

通过长期的观测,人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性。

天文学家对黑子ê活动从1755年开始标号统计,规定太阳黑子的平均活动周期为11.2年。黑子最少的年份为一个周期的开始年,称作“太阳活动极小年”,黑子最多的年份则称做“活动极大年”。

提醒

  • 太阳黑子爆发时,会向外释放大量的带电离子流,冲击地球磁场,导致卫星信号、手机信号、无线电通讯信号中断,因信号中断,会使人造卫星丢失等。
  • 对信鸽的磁场产生破坏和干扰,直接影响信鸽的导航系统,造成信鸽丢失。
  • 严重时,会导致电网正负极发生混乱,出现爆炸事故。
  • 黑子大爆发还会使大气层上方出现的臭氧量激增,增加的臭氧要吸收比正常量更多的太阳热量,使气温、气压和大气环流发生变化,形成恶劣的天气。有科学家说,太阳黑子的“顽皮行为”很可能是导致“厄尔尼诺”等全球性气候反常现象的原因。

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