太陽吼一吼,地球抖三抖。太陽對人類非常重要,沒有太陽,地球上的生命将不複存在。當太陽發生某些變化時,就會影響到人類。
有時太陽表面會出現若幹塊黑斑,看起來好像太陽公公臉上長了黑痣。那這個黑斑是什麼東西呢?
在天文學領域,這種黑斑被稱作太陽黑子,中國古人對此現象的記載非常豐富,史書上至少出現過100多次太陽黑子的記錄。世界上公認的第1次明确的黑子記錄是公元前28年,我國漢朝人所觀測到的。《漢書·五行志》記載到:“成帝河平元年三月乙未,日出黃,有黑氣,大如錢,居日中央”。
太陽黑子是太陽表面最容易看到的現象。所謂太陽黑子,本質上就是太陽的光球層表面上的一些低溫區域。一個發展成熟的黑子是由中心顔色暗黑的本影部分和其周圍暗黑的半影部分組成。太陽表面溫度高達5500℃,而太陽黑子本影區的溫度則在4000℃左右。因為存在溫度差異,所以也就産生了明暗對比,在明亮的光球背景襯托下那塊低溫區域顯得黑。黑子其實并不黑,隻是因為它的溫度比周圍低。
太陽黑子的出現與其自身的磁場變化有關,黑子出現的區域就是太陽表面磁場聚集之地。衆所周知,太陽能發光發熱,源于内部的核聚變反應。而強磁場能夠抑制太陽内部能量通過對流的方式向外傳遞,正是此原因導緻太陽表面磁場聚集之處的溫度降低,從而形成黑子。黑子是日面上磁場最強的區域,強度可達三、四千高斯,比地球上的磁場強度高很多倍。
太陽黑子一般傾向于成群出現,黑子群越大,該處的磁場極性越複雜。而一個中等大小的黑子大概和地球的大小差不多,黑子越大,磁場強度也越大。
觀測表明,黑子的數量和位置每隔一段時間會發生周期性變化。黑子的形成和消失要經曆幾天到幾個星期不等。而大部分黑子群的壽命可以持續1天~20天,長的可達幾個月。黑子也會随太陽表面一起旋轉,大約27天完成一次自轉。
那太陽黑子變多變大的時候,是否會對人類産生影響?
通過長期的觀測,科學家發現,太陽表面黑子變多的時候,其它太陽活動,比如太陽耀斑等,也會比較頻繁。大約每隔11年就會出現一次黑子活躍期。絕大多數的太陽爆發活動,均發生在黑子上空的太陽大氣低層至高層,并以黑子為核心形成了一個太陽活動區。黑子既是活動中心,也是活動區最明顯的标志。
雖然太陽黑子對太陽本身沒什麼太大影響,但對人類有影響。當太陽黑子比較活躍時,該區域會存儲很多磁能,過高的能量不穩定,一旦失衡就會釋放出巨大的能量,産生高能電磁輻射,将太陽表面的部分等離子物質抛出,形成劇烈的太陽風暴。太陽風主要就是高能帶電粒子流,這些高能帶電粒子如果太劇烈,會影響位于大氣層之外的衛星,嚴重時會損壞衛星上的電子儀器,有時甚至連地面的無線電通信也會受到幹擾。
此外,太陽黑子太活躍,還會對地球的磁場和電離層産生幹擾,指南針不能正确指示方向,依靠地球磁場導向的動物(比如鴿子)會迷路。
在高緯度地區,當太陽黑子異常活躍時,極光也會增多,有時甚至會影響電力系統,曆史上影響最大的一次是發生于1989年3月的加拿大魁北克大停電事件。
總之,若是放在古代,對人的影響并不明顯,隻是現在是信息時代,高度依賴各種各樣的通訊系統,所以太陽黑子等對人類的影響在現代社會很巨大。每次進行航天發射任務時,也必須要看太陽的臉色。
衛星對人類的重要性不言而喻。在離不開衛星的時代,對日觀測是一項非常重要的工作,通過對太陽不間斷地觀測,可以預測未來一段時間太陽的活動情況,從而制定應對措施,盡可能減小太陽活動對人類的影響。這被稱作空間氣象預報,就如同天氣預報一樣。
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