日冕是什麼現象?
日冕是太陽大氣的最外層,由高溫、低密度的等離子體組成。亮度微弱,在白光中的總亮度比太陽圓面亮度的百分之一還低,相當於滿月的亮度,因此只有在日全食時才能展現其光彩,平時觀測則要使用專門的日冕儀。
日冕的溫度高達上百萬攝氏度,其大小和形狀與太陽活動有關,在太陽活動極大年時,日冕接近圓形;在太陽寧靜年則呈橢圓形。自古以來,觀測日冕的傳統方法都是等待一次罕見的日全食——在黑暗的天空背景上,月面把明亮的太陽光球面遮掩住,而在其周圍呈現出青白色的光區,就是人們期待觀測的太陽最外層大氣——日冕。
什麼是太陽黑子?
太陽黑子是光球層物質劇烈運動而形成的局部強磁場區域,也是光球層活動的重要標誌。長期觀測太陽黑子就會發現,有的年份太陽黑子多,有的年份太陽黑子少,有時甚至幾天、幾十天日面上都沒有黑子。天文學家們早就注意到,太陽黑子從最多或最少的年份到下一次最多或最少的年份,大約相隔11年。也就是說,太陽黑子有平均11年的活動周期,這也是整個太陽的活動周期。天文學家把太陽黑子最多的年份稱為「太陽活動峰年」,把太陽黑子最少的年份稱為「太陽活動谷年」太陽黑子會對地球的磁場和電離層產生幹擾,使指南針不能正確指示方向,動物迷路,無線電通信受到嚴重影響或中斷,直接危害飛機、輪船、人造衛星等通信系統安全。太陽黑子活動的高峰期,太陽會發射大量的高能粒子流與X射線,引起地球磁暴現象導致氣候異常,地球上微生物因此大量繁殖,這就為流行疾病提供了溫床。
什麼是太陽耀斑?
太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動,是太陽能量高度集中釋放的過程。一般認為發生在色球層中,所以也叫「色球爆發」。其主要觀測特徵是,日面上(常在黑子群上空)突然出現迅速發展的亮斑閃耀,其壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間,亮度上升迅速、下降較慢。特別是在太陽活動峰年,耀斑出現頻繁且強度變強。除了日面局部突然增亮的現象外,耀斑更主要表現在從射電波段直到射線的輻射通量的突然增強。耀斑所發射的輻射種類繁多,除可見光外,有紫外線、射線和y射線,有紅外線和射電輻射,還有衝擊波和高能粒子流,甚至有能量特高的宇宙射線。當耀斑輻射來到地球附近時,與大氣分子發生劇烈碰撞,破壞電離層,使它失去反射無線電電波的功能。無線電通信尤其是短波通信,以及電視臺、廣播電臺會受到幹擾甚至中斷。耀斑發射的高能帶電粒子流與地球高層大氣作用,產生極光,並幹擾地球磁場而引起磁暴。
磁暴是一種什麼現象?
當太陽表面活動旺盛,特別是在太陽黑子極大期時,太陽表面的閃焰爆發次數也會增加,閃焰爆發時會輻射出射線、紫外線、可見光及高能量的質子和電子束。其中的帶電粒子(質子、電子)形成的電流衝擊地球磁場,引發短波通信即為磁暴。磁暴時會增強大氣中電離層的游離化,也會使極區的極光特別絢麗,另外還會產生雜音掩蓋通信時的正常信號,甚至使通信中斷,也可能使高壓電線產生瞬間超高壓,造成電力中斷,也會對航空器造成傷害。
什麼是太陽風?
太陽風是一種連續存在,來自太陽並以每秒200~800千米的速度運動的高速帶電粒子流。這種物質雖然與地球上的空氣不同,不是由氣體的分子組成的,而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子—質子和電子等組成的,但流動時所產生的效應與空氣流動十分相似,所以稱它為太陽風。太陽風使彗星形成長長的、背向太陽方向延伸的彗尾。當人們欣賞美麗的彗尾的時候就可以想像太陽風的存在。在地球高緯度地區看到的多彩的極光現象,也是進入地球磁場的太陽風粒子經加速後在地球大氣中沉降產生的。