關(guān)于太陽(yáng)之謎
太陽(yáng)與地球、月亮的最大差別在于它是一顆能夠發(fā)光的巨大恒星。為研究方便,天文學(xué)家把太陽(yáng)分成了“里三層”和“外三層里三層,從中心向外,依次是核反應(yīng)區(qū)(太陽(yáng)能量產(chǎn)生的區(qū)域)、輻射區(qū)、對(duì)流區(qū)(太陽(yáng)能量的輸送帶)!蓖馊龑印耙来螢楣馇?qū)樱驅(qū)雍腿彰釋印?868年8月18日,印度發(fā)生了一次日全食。法國(guó)經(jīng)度局研究員、米頓天體物理現(xiàn)象臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)詹森為了抓住這千載難逢的觀測(cè)機(jī)會(huì),特意帶著他的考察隊(duì)專程趕往印度觀測(cè),希望弄清日珥現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。他在觀測(cè)日全食時(shí)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)的譜線中有一條黃線,并且是單線。而鈉元素的譜線是雙線,所以詹森肯定它不是早就發(fā)現(xiàn)的那種鈉元素,第二天的觀測(cè)也證實(shí)了這一點(diǎn)。詹森把太陽(yáng)中存在又一新元素的重大發(fā)現(xiàn)寫信通知了巴黎科學(xué)院,1868年10月26這一天,詹森收到了另一封內(nèi)容相同的信,那是英國(guó)皇家科學(xué)院太陽(yáng)物理天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)洛克耶寄來(lái)的。兩個(gè)著名科學(xué)家不約而同地發(fā)現(xiàn),使人們確認(rèn)了這是一個(gè)新元素。這就是在地球上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)太陽(yáng)元素———氦。后來(lái),人們?cè)诘厍蛏弦舶l(fā)現(xiàn)了氦元素。在1869年和1870年,科學(xué)家們又進(jìn)行了兩次日全食觀測(cè),人們又發(fā)現(xiàn)了一條綠色的譜線,天文學(xué)家們證實(shí)這也是一種新元素,并給它命名為”氪“,但這個(gè)元素后來(lái)沒有被列入化學(xué)元素周期表。瑞典光譜學(xué)家艾德倫經(jīng)過(guò)七十多年的研究,發(fā)現(xiàn)”氪“不過(guò)是一種殘缺的鐵原子———鐵離子。它是失去9至14個(gè)電子的鐵,是一種極其特殊的環(huán)境下的鐵。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)上元素最多的是氫和氦,比較多的元素有氧、碳、氮、氖、鎂、鎳、硫、硅、鐵、鈣等10種,還有六十多種含量極其稀少的元素。到20世紀(jì)80年代,科學(xué)家們認(rèn)定的太陽(yáng)上有73種元素。此外還可能有從氫到氦19種元素存在,其中包括9種放射性元素。太陽(yáng)上到底有多少種元素,相信隨著探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,這個(gè)謎很快就能解開。1.光球發(fā)出明亮耀眼的太陽(yáng)光,這里是人們平時(shí)看到的太陽(yáng)光輝的圓面。光球并不完美,常有黑斑出現(xiàn),稱為太陽(yáng)黑子。太陽(yáng)黑子并不真黑,只是溫度比周圍光球低點(diǎn),大約低一千五百度,以致相對(duì)”發(fā)黑“。黑子經(jīng)常成群結(jié)隊(duì)出現(xiàn),酷似太陽(yáng)大氣渦旋。黑子在太陽(yáng)上的位置每日在變化,據(jù)此,可以知道太陽(yáng)也在自轉(zhuǎn),約二十七天自轉(zhuǎn)一周。黑子變化呈周期性,即黑子數(shù)量的多少以大約十一年為一個(gè)周期。光球面上也不純凈。布滿著米粒般的粒狀結(jié)構(gòu),科學(xué)家形象地稱它們?yōu)椤泵琢=M織“,其實(shí),太陽(yáng)的”米!按T大無(wú)比,每個(gè)的直徑都有1000千米,相當(dāng)于四川省那么大”,米!皞兙o密相挨,上下翻滾,酷似一鍋煮開了的大米粥。2.色球在光球外層,只有用專門的儀器才可觀測(cè)到這層厚約二千米,呈玫瑰色的氣體,這一層是太陽(yáng)大氣中最為波瀾壯闊的。首先是色球?qū)用,它由無(wú)數(shù)細(xì)小的火舌組成,其寬度約有幾百千米,高度可到6000—7000千米。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,像大片燃燒的草原。其次是色球邊緣,常常突然急劇串升一片火舌般的氣柱,高度達(dá)到幾萬(wàn)千米,甚至一百多萬(wàn)千米,這就是日珥。日珥可謂千姿百態(tài):有的像脫兔,有的如飛鳥,有的如輕煙浮云,有的狀如噴泉飛瀑,這里可以算得上是太陽(yáng)”名勝“,是太陽(yáng)上最壯麗的景色。再有,色球還有耀斑,太陽(yáng)表面最”驚天動(dòng)地“的爆發(fā)現(xiàn)象。常出現(xiàn)在黑子群上空的色球?qū)又,耀斑?lái)勢(shì)兇猛,去則迅疾,短短時(shí)間里,突然增亮,耀眼一片,同時(shí)釋放出巨大能量,不亞于幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)個(gè)氫彈爆炸的能量。3.色球爆發(fā),地球遭殃1989年一次超級(jí)耀斑爆發(fā),地球上連連作出反應(yīng)。除了高緯度地區(qū)絢麗的極光讓人賞心悅目以外,其余都具破壞性。許多地方電訊突然中斷,這是因?yàn)榈厍蛏系亩滩o(wú)線電波是靠大氣中的電離層對(duì)它們的反射而傳向遠(yuǎn)方的。耀斑的X射線會(huì)使電離層劇變,從而導(dǎo)致無(wú)線電通訊衰退甚至中斷,給通訊部門和軍事部門帶來(lái)不少麻煩。地磁站記錄到強(qiáng)烈磁暴。我們知道地球是個(gè)大磁體,自由支懸的指南針靜止時(shí)總是呈南北方向的,耀斑的爆發(fā)使地磁場(chǎng)受到干擾,這時(shí)的指南針失靈,稱為磁爆,甚至連輸電網(wǎng)都遭到破壞。如果沒有地球大氣和地球磁場(chǎng)的雙重保護(hù),地球創(chuàng)傷還會(huì)更重。4.日冕層只有在日全食中,才能看到一片青白色的日冕光區(qū)。日冕層的溫度比它的發(fā)源地———太陽(yáng)表面高出許多,有100萬(wàn)度,因此日冕物質(zhì)不斷向外膨脹,把許多沿著太陽(yáng)磁力線的粒子流不斷地噴射到行星際空間,形成著名的太陽(yáng)風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)風(fēng)速?gòu)?qiáng)勁,平均每秒 350千米,最高的可達(dá)到每秒1000千米,這股太陽(yáng)風(fēng)比地球上記錄的最快風(fēng)速快了500多倍。太陽(yáng)風(fēng)每秒帶走的物質(zhì)也驚人的巨大,有1000萬(wàn)噸太陽(yáng)物質(zhì)。但太陽(yáng)始終還是圓形的太陽(yáng),這跟燭火原理一樣,燭火中的物質(zhì)不斷離開火焰的可見部分,又不斷從燭心得到補(bǔ)充。物質(zhì)不斷更新,外形基本不變。我們平時(shí)說(shuō),”太陽(yáng)每天都是新的“,看來(lái)是與現(xiàn)實(shí)相符的。5.太陽(yáng)風(fēng)使我們免遭宇宙射線襲擊科學(xué)家用精密儀器觀測(cè),證明太陽(yáng)風(fēng)可見的蹤跡可飛到太陽(yáng)以外七千萬(wàn)千米的地方,可以說(shuō),太陽(yáng)風(fēng)不僅吹拂著最近的水星,還包圍金星、地球和火星,實(shí)際上可能包括其他行星。即整個(gè)太陽(yáng)系都在太陽(yáng)大氣范圍之內(nèi),只是越來(lái)越稀薄,在太陽(yáng)系與宇宙空間形成一道屏障,這道無(wú)形的屏障對(duì)地球作用非同小可,它可以不讓頗具殺傷力的宇宙輻射粒子長(zhǎng)驅(qū)直入,耀武揚(yáng)威,從而使地球受傷害。那么,太陽(yáng)風(fēng)高速粒子流不是同樣對(duì)地球產(chǎn)生沖擊嗎?答案是,地球磁場(chǎng)使帶電粒子流被迫轉(zhuǎn)向、減速,迫使它們飛向南北兩極。再說(shuō),太陽(yáng)風(fēng)到達(dá)地球時(shí)密度也有限了,威力不算很大。而這一切,都是我們看不見摸不著的無(wú)聲較量。由此看來(lái),今天有一點(diǎn)是很清楚的,要是沒有太陽(yáng)創(chuàng)造的特別環(huán)境,我們?cè)诘厍蛏暇筒荒苌,太?yáng)不僅是光和能的賜與者,還是我們免受宇宙射線襲擊的保護(hù)者。黑子、耀斑、日珥、太陽(yáng)風(fēng)等太陽(yáng)活動(dòng)豐富多彩,太陽(yáng)的”天氣“變幻莫測(cè),對(duì)地球氣象、水文、地震等各方面都有不程度的影響,因此,越來(lái)越多的國(guó)家不僅預(yù)報(bào)地球天氣,還重視太陽(yáng)”天氣“的預(yù)報(bào),因?yàn)閮烧叽_實(shí)有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。
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