为什么太阳黑子越多太阳越亮

在黑子大量出现的同时,还出现了许多光斑一一黑子附近及太阳表面其他部位远比光球明亮的亮斑 。这些光斑的温度比光球高,其亮度不仅足以补偿黑子减弱的光亮,而且还留有富余,因而造成整个太阳的亮度在黑子增多时反而变亮的奇观 。
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,最明显的活动现象 。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度 。因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点,太阳黑子很少单独活动,常常成群出现 。
黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的,具有旋涡状结构 。当大黑子群具有旋涡结构时,就预示着太阳上将有剧烈的变化,人类发现太阳黑子活动已经有几千年了,黑子的活动周期为11.2年 。
届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害,在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年 。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年 。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列 。
为什么黑子越多太阳反而越亮?在太阳面上,黑子有时确实只是个小小的黑点 。可别小看这个小黑“点子”,它的直径至少也有成百上千千米呢!更不要说大的黑子和黑子群,可盛得下好几个地球呢!黑子究竟是什么东西?简单说来,它是太阳面上巨大的、成旋涡状的炽热气流 。我国历史典籍《汉书》中的一段文字,被公认为是世界上最早的太阳黑子记录 。它记载的是公元前28年5月10日出现在太阳面上的一个大黑子群,已有2000多年的历史 。其实,我国古书中很早就有关于太阳黑子的记载 。不仅记录下了黑子出没的时日、在太阳面上的位置,而且还根据黑子的形状,很形象地进行了描述,说它像梨、像枣、像飞鸟、像长了3只脚的“乌鸦”,等等 。有意思的是,70年代从湖南长沙市东郊马王堆西汉古墓出土的大量文物中,有一幅帛画,也就是画在丝织品上的画,右上角所画的一轮太阳中,很显眼地画了一只“乌鸦” 。这无疑是关于黑子的最艺术化表现 。
欧洲最早的黑子记录在807年,也已经有了约1200年的历史 。可是直到17世纪初,意大利科学家用天文望远镜发现太阳黑子,并确认它是太阳面上的现象之前,欧洲科学家们还不那么清楚黑子是怎么回事 。
关于太阳黑子的情况,科学家们只是在最近几百年里,才逐步搞清楚了一些 。黑子看起来显得那么黑,只是因为它比四周太阳表面的温度要低一二千摄氏度 。它本身的温度大致有4000多摄氏度,太阳表面温度约6000摄氏度,在明亮背景的衬托下,温度低的区域就显得很黑了 。假如说,太阳面上全是黑子和黑子群的话,太阳仍会是很明亮的,在这种略为变暗的太阳光之下,看书读报是毫无问题的 。
在太阳面上,黑子有时确实只是个小小的黑点 。可别小看这个小黑“点子”,它的直径至少也有成百上千千米呢!更不要说大的黑子和黑子群,可盛得下好几个地球呢!黑子究竟是什么东西?简单说来,它是太阳面上巨大的、成旋涡状的炽热气流 。
科学家们发现了黑子的许多有趣现象:多数黑子是成群地出现,而在存在的那段时间里,形状和大小等可以说是随时随地都在变化,黑子在太阳面上的活动范围,好像有严格“限制”似的,绝少有跨出太阳南、北纬度40°和跨进赤道两侧5°范围的 。黑子从少到多,再从多到少有着明显的周期性,但周期略有变化 。黑子有强大的磁场,磁场的变化比较有规律 。黑子还与太阳面上的种种活动有着千丝万缕的关系 。
呈现出如此众多丰富现象的黑子,其本质究竟如何,到底是怎样形成的?目前还没有被广泛接受的肯定性的结论 。譬如,为什么黑子温度比四周要低,有人说是它的磁场阻碍了内部热量的上升,有人则认为是由于黑子中的能量被转移到了黑子之外去的缘故 。关于太阳黑子本质的研究,既是天文学家们很感兴趣的问题,也是个颇有难度的课题 。
为什么太阳黑子会增加太阳亮度?人们平常看到的太阳表面,叫做光球,它是太阳大气 最下面的一层 。一些旋涡 状的气流,像是一个浅盘,它的中间凹进去好几百千 米 。这些旋涡状气流很像大小不等的、形状很 不规则的窟窿,很黑很黑,这就是天文学家所 说的太阳黑子 。黑子本身并不黑,它的温度一 般也有四五千摄氏度,但是比起光球来,它的 温度要低一,二千度,在更加明亮的光球衬托下 ,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑 的黑子了 。图中,黑色的是太阳黑子,其周围 的斑驳特征反映出太阳表明激烈的对流活动 。