章節27

太陽自轉的原因

太陽自轉的發現

1612年,伽利略發表了關於太陽黑子的活動記錄,其中又發現黑子位置並非固定不變,也發現了太陽確實有自轉。伽利略估計,“太陽自轉周期大約為一個太陽月”,德國數學教授沙伊納也曾有過類似的觀測。

至19世紀中葉,英國天文愛好者卡林頓對太陽黑子和太陽自轉周期進行了詳細觀察,由於太陽不是一個固體球,而是氣體球,因而它的各個部分自轉是不同的。

太陽自轉的特點

太陽自轉周期隨緯度不同而變化,赤道地區自轉周期為25天,緯度為40度的地區自轉周期為27天,80度地區為35天,太陽自轉的平均一周期為254天。

在20世紀初時,人們測定太陽自轉速度的變化差不多是太陽自轉平均速度的1/4000。

1970年,有些科學家還提出,太陽的自轉速度每天都在變化,它的變化速度是在一個極大值與極小值之間,這似乎令人感到難以解釋。

太陽自轉的研究

研究太陽自轉還包括太陽大氣層的自轉問題。一般來說,在大氣低層的自轉情況也基本上隨緯度而變化,在大氣中上層的自轉沒有什麼明顯變化。此外,太陽自轉還涉及到太陽黑子的分布問題。

有些觀測表明,在某些日麵緯度上日冕自轉速度比光球自轉速度慢,並且隨太陽周期的位相而變化。有的學者認為太陽內部自轉速度比表麵快,有的學者認為比表麵慢,看法還不一致。

太陽較差自轉的理論研究工作是20世紀60年代才開始的,因為對於太陽對流層中的大尺度環流的了解有了較大的進展,所以在湍流理論的基礎上提出了太陽較差自轉的理論,其基本思想是:米粒組織和超米粒組織這些小尺度對流可看做是一種粘滯作用,由於非軸對稱的全球尺度的對流和自轉的相互作用,角動量向赤道轉移,從而形成了太陽的較差自轉。

這些研究還是初步的,還有許多問題需要進一步研究。

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●1916年,普拉斯基特觀測到在幾天之內太陽自轉速率的變化達到每秒015千米。

●1970年,霍華德和哈維發現,太陽表麵有一個全球尺度的非軸對稱的速度場,而日麵較差自轉隻是上述速度場的緯向速度分量的反映。這一速度場的存在表明在赤道與極之間有角動量轉移。

日食形成的原因

日食奇觀

有時候,太陽高懸在天空中,光芒四射,好端端的一個大白天,但是忽然太陽缺了一大半,變成了月牙形,甚至完全不見了。於是,天地間出現了夜色,星星也在眨眼。過一會兒,慢慢地太陽又出現了,一切都和平時一樣,這是怎麼回事呢?這就是發生了日食。

世界上公認的最早的日全食文字記錄在《尚書·胤征》裏。據該書記載:

夏朝仲康時代,當時掌管天文的羲和家族有個官員,因沉湎於飲酒,懈怠職守,沒有預報即將發生的一次日食,而引起人們驚惶。國君仲康認為這是嚴重失職,便將羲和處死。科學家們推算,這是發生在公元前2137年10月21日的一次日全食。

古人對日食的解釋

在古時候,人們由於不了解產生日食的原因,對日食的現象感到十分不解和神秘,以致日食的發生竟製止了一場曠日持久的戰爭。

在公元前585年,在愛琴海東岸,有一天,米迪斯人和呂底亞人正在交戰,雙方打得難分難解。忽然天空中的太陽不見了,戰場頓時失去了平時的光明,天昏地暗。雙方的首領都十分驚恐,認為這是上天對他們的懲戒,於是,都一致同意放下武器,平心靜氣地訂立了和平條約,結束了一場持續五年之久的戰爭。據推算,這次日食發生在那年的5月28日。