活躍的太陽日珥(1 / 1)

活躍的太陽日珥

人類早期的觀測

太陽與人類的關係最密切,它本身有著數不清的謎,日珥之謎就是其中的一個。發生日全食時,人們可以清楚地看到,在色球層中不時有巨大的氣柱騰空而起,像一個個鮮紅的火舌,這就是日珥。

1239年,天文學家在觀測日全食時就觀測到了日珥,並稱其為“燃燒洞”;1733年觀測日珥時,將其稱作“紅火焰”;1824年觀測日珥時,日珥又被想象成太陽上的山脈。

1842年7月8日日全食的觀測留下了最早的、明確的日珥觀測記錄。1860年7月18日日全食時拍攝下日珥的照片。1868年8月18日日全食時拍到日珥的光譜,確定日珥的主要成分是氫。

人們對曰珥的認識

1868年,法國的讓桑和英國的洛基爾分別引進了光譜技術,人們對日珥的外形才有了明確的認識。

日珥是在太陽的色球層上產生的一種非常強烈的太陽活動,是太陽活動的標誌之一。日珥的形狀變化萬千,大小也不盡相同,一般長達20萬千米,厚約5000千米,其騰空高度可達幾萬至幾十萬千米,甚至百萬千米以上。日珥有著複雜的精細結構,一般由許多條細長的氣流組成,流線上有稱為節點的亮快成亮點。

日珥可分為:寧靜日珥、活動日珥和爆發日珥三類。寧靜日珥噴發速度達每秒10000多米,能在日麵存活幾天,甚至幾個月之久;而爆發日珥的噴發速度每秒鍾可達幾百千米,但存在時間極短。

由於日珥騰空高度有時達數百萬千米,實際上它已進入日冕層。日冕層的溫度極高,甚至可達100萬攝氏度以上,日珥的溫度也很高,在10000攝氏度左右。它們不僅溫度差別懸殊,密度差別也很大,日珥的密度是日冕的幾千倍,令人奇怪的是當日珥衝入日冕層時,既不墜落,也不消融,而是和平相處在一起。

日珥的劇烈運動

日珥的運動很複雜,具有許多特征。例如,在日珥不斷地向上拋射或落下時,若幹個節點的運動軌跡往往是一致的;當日珥離開太陽運動時,速度會不斷增加,而這種加速是突發式的,在兩次加速之間速度保持不變;在日珥節點突然加速時,亮度也會增加。對於這些現象,目前還沒有滿意的解釋。

活動日珥和爆發日珥的速度可高達每秒幾百千米,動力從何而來?日珥運動往往突然加速,甚至寧靜日珥會一下子轉變為活動日珥,原因是什麼呢?這些問題都有待於進一步研究。一般認為,除重力和氣體壓力外,電磁力是日珥運動的一個重要因素。日珥運動狀態的突變可能與磁場的變化有關。

日珥的分布

日珥在太陽南、北兩半球不同緯度處都可能出現,但在每一半球都主要集中於兩個緯度區域,而以低緯度區為主。低緯區日珥的分布與黑子的分布相似,按11年太陽活動周不斷漂移。

在活動周開始時,日珥發生在30度至40度範圍內,然後逐漸移向赤道,在活動周結束時所處的緯度平均約為17度。高緯度區的日珥並不漂移,都在45度至50度範圍內。

日珥的數目和麵積都與11年的太陽活動周有關,隨黑子相對數而變化。但變化幅度沒有黑子相對數那樣大。

日珥的上升高度約幾萬千米,大的日珥可高於太陽表麵幾十萬千米,一般長約20萬千米,個別的可達150萬千米。日珥的亮度要比太陽光球層暗弱得多,所以平時不能用肉眼觀測到它,隻有在日全食時才能直接看到。

日珥是非常奇特的太陽活動現象,其溫度在4726攝氏度至7726攝氏度之間,大多數日珥物質升到一定高度後,慢慢地降落到太陽表麵上,但也有一些日珥物質漂浮在溫度高達199萬攝氏度的日冕低層,即不降落,也不瓦解,就像爐火熊熊的煉鋼爐內居然有一塊不化的冰一樣奇怪。而且,日珥物質的密度比日冕高出1000倍至10000倍,兩者居然能共存幾個月,實在令人費解。

科學家的解釋

有科學家解釋,太陽磁場具有隔熱作用,它包裹住日珥,使兩者無法進行熱量交換。但是,人們發現,有些日珥並非是從大氣層的低層噴射上去的,而是在日冕高溫層中“凝結”出來,而有些日珥還在頃刻間就燒完乃至全無蹤影,這種凝結現象和突變現象讓人無法解釋。

此外,空無一物的日冕怎麼會突然出現日珥呢?據計算,全部日冕的物質也不夠凝結成幾個大日珥的,它們很可能是取自色球的物質。但這些猜測尚未得到證實,所以關於日珥的一切還是個謎。

拓展閱讀

日全食時太陽完全被月球遮住,“黑夜”突然來臨。在“黑太陽”周圍鑲著一個紅色的光環,這就是太陽的色球層。天文學家形容太陽色球層像是“燃燒著的草原”,那上麵許多細小的火舌就叫作“日珥”。