17世纪初,德国天文学家开普勒正在观测太阳,突然发现太阳表面上有个小黑点。他以为这是金星凌日造成的,也就没有加以追究。其实,那个小黑点就是太阳黑子。
开普勒发现了行星运动三定律,是一代天文学大师,怎么会如此粗心大意呢?说起来这也不能怪他,在他生活的那个时代里,人们的思想被宗教观念紧紧地束缚住了。教会宣称,所有天体都是上帝创造出来的,万能的主不会创造出一个有瑕疵的天体,太阳和月亮都是最光滑、最标准、最完美的球体,谁敢有丝毫怀疑,那就是异端邪说,就得遭受严厉的惩罚。
当时有个名叫席奈尔的天主教士,他在用望远镜观测太阳时,也发现了上面有黑点。他觉得很奇怪,就去向主教大人求教。主教听了他的叙述后,不耐烦地说:“孩子,放心好了!这一定是你那望远镜出了毛病,不然就是你太累了,眼睛出了毛病。”
不管教会如何否定,太阳黑子的存在都是无可争辩的事实。几百年来,天文学家们对它做了大量观测,使得人类对太阳黑子的认识越来越深入。
太阳黑子最大的特征就是具有强大的磁场,但不同黑子的磁场其强度差别很大,大黑子的磁场强,小黑子的磁场弱。黑子经常成双成对地出现,其中的两个黑子的磁性正好相反。磁力线从一个黑子出来,进入到另一个黑子之中。
太阳黑子是不断变化的。日面上的黑子数总不一样。一个黑子的寿命通常是几天,但是也有少数黑子的寿命长达1年以上。太阳上黑子的多寡,代表着太阳活动的盛衰强弱。
太阳上为什么会出现黑子呢?通常的解释是,由于黑子中强大的磁场阻止了光球中能量的传递,使得太阳深处的热量无法传到黑子中去,那一部分的温度就比较低,同周围温度较高的区域相比,就显得暗淡一些,这就成了人们经常看见的太阳黑子。
还有一种观点认为,太阳上出现黑子是由于黑子中的能量大量地向外传播,使得它本身的温度降低,所以就变得黑暗了。
以上两种解释都部分地说明了太阳黑子出现的原因,却显得有些简单。要想充分说明太阳黑子形成的真正原因,显然还需要科学家坚持不懈的探索。
太阳会喷出高能量的带电粒子,称为“太阳风”。太阳风可以一直刮到冥王星轨道的外面,形成一个巨大的磁气圈,叫作“日圈”。日圈外面有星际风在吹刮,但是太阳风会保护太阳系不受星际风的侵袭,并在交界处形成震波面。日圈的终极境界叫作“日圈顶层”,这里是太阳所能支配的最远端,科学家一般把这里视为太阳系的尽头。至于日圈层顶距离太阳有多远,它的形状如何,目前还不能做出确切的回答。