太阳上的黑子
在明亮的太阳圆面上,常常出现一些暗黑的斑点,叫做黑子。黑子的中心部分,看起来最黑,叫作本影,本影周围亮一些,但也没有光球亮。
关于黑子的产生,科学家们一般认为:它们是一种巨大的漩涡形状的气流,是由于太阳上的大气活动而形成的。就像地球上大气的运动会形成台风一样,黑子也可以说是太阳上的“风暴区”。但是这种风暴比地球上的台风要猛烈得多。12 级台风的风速不超过每秒钟 50 米,而黑子中气流运动的速度达到每秒钟 2000 米。所以,黑子是太阳上物质激烈运动的一种现象。
太阳上并不是每年都出现同样多的黑子,而是有的年份多些,有的年份少些。如果我们从某一个黑子最多的年份开始观察,就会发现在以后几年中黑子数目会逐渐减少,减到一个最少的数目后又重新增多,增到最多后又减少。黑子数目的这样一种变化规律,就像春夏秋冬四季一样循环替换,我们把它叫做周期性。黑子数目变化的周期,就是太阳活动程度强弱变化的周期。
黑子大量出现,就表示太阳上的物质活动达到了高潮。黑子数目变化的周期是 11 年左右。就是说,如果从某一个黑子最多的年份算起,一直算到下一个最多的年份,前后一共是 11 年。天文学上规定,从 1755 年开始的 11 年为第一号周期。这样依次排下来,现在正处在第 22 号周期。
黑子其实并不黑,它们的温度大约为 4200℃左右,比飞溅的钢花和电灯泡里钨丝的温度高得多。但是,太阳表面的温度更高,大约有 6000℃。所以,黑子在周围明亮的背景反衬下就显得是黑的了。
黑子的形状很不规则,大小也很不一样。小黑子的直径大约是 1000 公里,大的可以达到 20 万公里,比地球的直径还大十几倍。
观察黑子并不困难,不一定要用望远镜,肉眼就能看到。我们的祖先用来观察太阳黑子的方法很多:有的是通过一块墨色水晶来看太阳;有的是用一块半透明的玉;还有一种方法,叫做“盆油观日”,就是在一只盆里装上油,让太阳光射到盆里,从油中的太阳影子上可以看见黑子。当然,不用任何别的东西,只用眼睛直接看黑子,不能在中午阳光强烈的时候看。可以在有薄雾的时候,或者有风沙而天色昏暗的时候去看。早晨太阳刚升起时,黄昏日落西山时,都是肉眼观察黑子的好时机。据我国的《汉书·五行志》里记载,公元前 28 年 3 月的一天早晨,太阳出来时,它的*有一个黑斑,看上去像枚铜钱那么大。这是世界上最早的对太阳黑子的记载,比朝鲜、日本的记载早 600 多年,比欧洲的早 800 多年。