太阳活动
太阳活动是由太阳大气中的电磁过程引起的太阳大气层里一切活动现象的总称。主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等。
太阳活动时烈时弱,平均以11年为周期。处于活动剧烈期的太阳(称为“扰动太阳”)辐射出大量紫外线、x射线、 粒子流和强射电波,因而往往引起地球上 极光、磁暴和 电离层扰动等现象。
基本信息
- 中文名
太阳活动
- 外文名
solar activity
- 解释
各种不同活动现象的总称
- 光斑
太阳光球边缘出现的明亮组织
- 谱斑
向外延伸
简介
太阳活动是太阳大气中局部区域各种不同活动现象的总称。包括:
太阳黑子是太阳活动的基本标志
光斑:太阳光球边缘出现的明亮组织,向外延伸到 色球就是 谱斑。光斑一般环绕着黑子,与黑子有密切的关系。
谱斑:太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。
太阳风:太阳风形成的 带电粒子流造成了地球上的 极光
耀斑:发出的强大的 短波辐射,会造成 地球电离层的急剧变化。对人类的影响很大。造成短波通讯中断。
日珥:在日全食时,太阳的周围镶着一个红色的 环圈,上面跳动着鲜红的火舌,这种火舌状物体就叫做日珥。
日冕:日冕是太阳大气的最外层(其内部分别为 光球层和 色球层),厚度达到几百万公里以上。日冕温度有100万摄氏度,粒子数密度为1015m3。在高温下, 氢、 氦等 原子已经被 电离成带正电的 质子、氦原子核和带负电的自由电子等。日冕只有在 日全食和利用日冕仪时才能看到。
影响:太阳活动对于地震、火山爆发、 旱灾、水灾、人类心脏和神经系统的疾病,甚至交通事故都有关系。因此也形成了 太阳活动预报这门学问。
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、最明显的现象。它实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,像是一个浅盘,中间下凹,温度比光球层表面的温度低1000℃到2000℃,所以看起来比较“黑”。
研究历史
早在公元前140年左右,人类就开始有了对太阳 黑子的目测记录,只是当时人们并不知道那代表的是什么。直到一百多年前,英国人卡灵顿观测到一个黑子区的大爆发并将它记录下来,太阳黑子的神秘面纱才逐渐被揭开。由此,科学家们开始真正地研究起黑子来,并发现了其平均活动周期为11年。
太阳活动变化的最长久纪录是 太阳黑子的变化。太阳黑子的第一次纪录大约是在西元前800年前的中国,最老的描绘纪录约在西元1128年。在1610年,天文学家开始用望远镜纪录黑子和它们的运动,最初的研究聚焦于本质和行为。然而,黑子的 物理性质直到20世纪能位被辨认,所以观测还在持续中。在17世纪和18世纪,由于黑子的数目偏低,使得研究受到了阻碍,而现在认为是太阳活动低潮被延长的一段期间,如同所知的 蒙德极小期。在19世纪之前,已经有足够长的数值纪录可以推断黑子活动的周期性。在1845年,普林斯敦大学的教授 约瑟夫·亨利和史蒂芬·亚历山大使用 热电堆观测太阳,并且确认黑子的辐射比周围地区的太阳表面为低;稍后又观测到太阳的 光斑发射出的辐射高于平均数值。
大约在1900年,研究人员开始探索太阳活动和地球上天气间的关联性,特别值得注意的是查尔斯·格里利·阿布特的工作,因为他在史密松宁天文物理观测所(SAO)领导观察 太阳辐射的变化。它的团队必 须从发明测量太阳辐射的仪器开始,之后,当他成为SAO的领导人时,他在智利的卡拉玛建立太阳观测站,以补 威尔逊山天文台在数据资料上的不足。他在273个月的海耳周期中找出了27个谐波的周期,包括7、13、和39个月的模式。他通过城市各个月的天气纪录,像是温度变化与降雨量与太阳活动匹配或反对太阳活动的趋势,寻找天气间的关联性。随着树龄学的发展,像是沃尔多·S.·葛洛克等科学家注意到树木的生长和现存纪录上 太阳活动周期之间的关联性,并且以长达世纪的 太阳常数变化,推论千年尺度的 年代学也有相似的变化。
统计学上的研究显示天气和气候与太阳活动的关联是世纪性的,数据回推至1801年,当 威廉·赫歇尔注意到麦子的价格和黑子纪录之间有明显的关联性。他们现在以来自表面的网络收集和气象卫星观察的数据作全球性高度密集的比对,以综合或观察研究太阳变异的作用如何通过地球 气候系统散布的详细过程,并且/或强迫建立气候模型。
主要标志
是 太阳黑子和 耀斑。耀斑是太阳活动最激烈的显示。对地球的气候(降水) , 电离层 (无线电短波通讯) ,磁场(有“ 磁暴”现象) 和在高纬度的夜空有 极光出现。其平均周期约为11年。