第二站:太阳(下)星际旅行

第二站:太阳(下)

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大家好啊,好久不见! 上一次,我们讲到了太阳的整体结构以及每一层的特征和重要性,从太阳的内部到外部,从核反应区到日冕层;这一次呢,我们要履行之前的约定,讲一讲那些家喻户晓的天文奇观:耀斑,黑子以及极光。

首先,在讲这些奇观前,我们先来聊一聊太阳上的磁场。众所周知,地球上是有磁场的,就跟磁铁有南极和北极一样,地球也是有南极和北极的。那么同理,太阳和地球一样也是有很活跃的磁场的,只是不一样的是,太阳上的磁场是随时变化的,而且具有一定的周期性。每隔大概11年,它的磁场就会整个翻转方向,导致很多明显的影响,而这也叫做太阳活动,包括我们今天要涵盖的太阳黑子,耀斑和地球上的极光。

好了,介绍完太阳上的磁场,我们可以先来近距离看看奇观之一——太阳黑子。太阳黑子是太阳光球层上的暗斑,看上去就像披萨上黑色的胡椒粒一样,微小,不规则且分布不均匀,但是,是很明显的黑斑。啊,虽然我这里说很小,但那只是相对整个太阳而言,其实最大的太阳黑子直径也是可达数万公里的,能放下不止一个地球,相当震撼。当然太阳黑子也不可能平白无故就是黑色的,这自然有它的道理,你们可以暂停一下,先结合前面说的磁场来想一想。那么现在我来公布一下答案:原因就是太阳黑子里的高密度磁场。事实上,太阳黑子中的磁场密度可以达到太阳其他区域的密度的1000到1500倍,极其夸张。如此高的磁场密度导致热量没办法轻易到达光球层,就像被一层铁墙堵住了一样,使得黑子区域的温度比其他区域要低了很多,所以看起来就要暗一些。有趣的一点是,太阳黑子一般集中出现在太阳的赤道附近,也就是太阳的中间部份,而这一现象被称作史波勒定律。

介绍完黑子,我们可以来看看所谓的大名鼎鼎的耀斑。 其实呢,耀斑就是太阳黑子的反面,是一种极其剧烈的太阳活动,一般发生在色球层,所以有时也叫做“色球爆发”——也就是说,耀斑形成的地方要比黑子更高一些。耀斑看上去就是太阳表面突然出现的一个亮斑,而且极其迅速的在扩张,持续时间不等,从几分钟到一小时的都有。不过,虽然耀斑远远看上去只是像一个小亮点,但其实有非常大的强度,一次大规模爆发所释放出来的总能量可以对应几十亿颗普通核弹同时爆炸的能量,不可小觑。既然有这么大的能量,太阳耀斑对人类的影响自然也是不小的。当耀斑爆发时,耀斑所释放的辐射也会波及到地球大气层中,干扰部分地区的无线电通信,有时甚至能完全中断电视台的广播,威力相当的大。

那么最后我们要讨论的就是耳熟能详的极光,出现在南北极圈的灿烂光彩,吸引了无数游客去打卡的“网红景点”。极光一般呈带状或者放射状,最常见到的颜色是绿色,但当然也有蓝色,红色和紫色的极光。这种自然奇观的形成原因与太阳密不可分。之前我们讲到过,太阳内部的温度极高,绝大多数物质都只能以等离子体或带电离子形式存在;而当这些带电粒子被太阳抛出来后,一部分会径直撞向地球,并被吸引到南北极两侧的大气层中。这些粒子和大气层中的分子相互摩擦碰撞,就像火焰一样产生了灿烂的光芒,总体看上去就像天空整个在闪耀,这也就是所谓的极光。

那么,今天的旅程就先到这里好了,大家稍作休息,我们已经完成了对太阳的探索。下一次,我会带大家继续探索离太阳最近的第一颗行星——水星。感谢您的收听,我们下次不见不散!

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黄春婷
黄春婷
2026.6.18
👍厉害👍