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奇特的太阳黑子

什么是太阳黑子

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。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,之所以看着黑是因为比起光球来,它的温度要低一两千摄氏度,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。

太阳黑子由暗黑的本影和在其周围的半影组成,形状变化很大,最小的黑子直径只有几百千米,没有半影,而最大的黑子直径比地球的直径还大几倍。黑子的重要特性是它们的磁场强度,黑子越大,磁场强度越高,大黑子的磁场强度可达4000高斯。

观测太阳黑子

世界上最早的太阳黑子记录是中国公元前1 40前后成书的《淮南子》。意大利天文学家伽利略发明天文望远镜后,于1 61 0年确认了太阳黑子的存在。从此,人类开始了对太阳黑子活动的探索。1926年,德国的天文爱好者施瓦贝用一架小型天文望远镜观测太阳,仔细计算每天在太阳表面上出现的黑子数目,并绘出太阳黑子图。他发现每经过约1 1年,太阳活动变得很激烈,黑子数目就会增加很多。有时可以看到四五群黑子,这时称作“黑子极大”;接着开始衰弱,直到最后太阳几乎没有一个黑子。因此,每经过1 1年,就称作一个“太阳黑子周”。

太阳黑子的周期

为了更准确地研究太阳黑子活动的规律,国际天文学界为黑子变化周期进行了排序,从1755年开始的那个11年称作第一个黑子周,1998年进入第23个黑子周。

1861年,德国天文学家施珀雷尔发现,在每一个黑子周的过程中,黑子出现是遵从一定规律的:每个周期开始,黑子与赤道有段距离,然后向低纬度区发展,每个周期终了时,新的黑子又出现在高纬区,新的周期也就开始了。

20世纪初,美国天文学家海耳研究黑子的磁性,发现磁性由强至弱直至消失的周期恰好是黑子周期的两倍,即22年。人们将这个周期称作磁周期或海耳周期。

科学家的争议

有人对太阳黑子活动周期持续的时间提出异议。19世纪80年代,德国天文学家斯波勒发现1645年至1715年间,人们很少看到太阳黑子活动。紧接着,英国天文学家蒙德尔指出,这70年太阳活动一直处于极低水平,太阳黑子平均数比通常11年周期中黑子极少的年份还要少,有时连续多年竟连一个黑子也没有。人们把这段时期称为“蒙德尔极小期”。

关于太阳黑子活动周期问题,争论一直在继续,新观点不断涌现,有人提出22年的变化周期,有人提出80年的变化周期,甚至有人提出了800年的周期。总的说来,太阳黑子活动是有一定规律的,但又是复杂多变的,就目前的科学研究水平来看还很难统一。

太阳黑子对地球的影响

太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动都会对地球产生各种各样的影响。黑子既然是太阳上物质的一种激烈活动现象,对地球的影响也就很明显。

当太阳上有大群黑子出现时,地球会出现磁暴现象,导致指南针乱抖动,不能正确地指示方向;平时很善于识别方向的信鸽会迷路;无线电通讯也会受到阻碍,甚至会突然中断一段时间,这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行,还有电视传真等方面造成很大的威胁。太阳黑子的爆炸还会引起地球上气候的变化。100多年以前,一位瑞士天文学家发现,黑子多的时候,地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候,地球上气候潮湿,暴雨成灾。

我国著名科学家竺可桢也研究提出:凡是我国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是我国范围内特别寒冷的天气出现得多的世纪。

还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过11年重复一遍,很可能也跟黑子数目的增减有关系。地震科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多。地震次数的多少,也有11年左右的周期性。

植物学家也发现,树木生长情况也随太阳活动的11年周期而变化。黑子多的年份树木生长得快;黑子少的年份就生长得慢。更有趣的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体,人体血液中白细胞数目的变化也有11年的周期性。而且一般人在太阳黑子少的年份,会感到肚子饿得比较快。

拓展阅读

对太阳黑子的说法,我国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事,是载于《汉书·五行志》中公元前28年3月出现的太阳黑子。 Wb/4jBapLUXUQEz6Gk3oSA6QBnUHJbEUBm6P8tT2QRKwzJa37sR0Nzw1yN7T5FNx

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