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#聊天灌水#太阳黑子和太阳耀斑是什么关系?
顶 顶 热2023/08/02 06:14:19 发布6795 浏览9 回复0 点赞
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题主已经触碰到了不同恒星活动性表征之间的联系。 我们经常会在新闻中看到太阳黑子、太阳耀斑、日冕物质抛射等等,比如前些天大家讨论很多的“太阳 4 天内发出两次 X 级耀斑,对我们日常生活有何影响”[1]。我们统称这些现象为太阳的活动性,而始作俑者就是太阳的磁场。 太阳大气分为多个成分,从对流层上方开始,依次是光球层、色球层、过渡层、冕层。太阳表面和整个大气层都有磁场存在,而太阳/恒星大气由于磁场引发的时域变化现象称为太阳/恒星的磁活动。例如,在太阳的光球层造成黑子的形成和演变、光学的耀发;在色球层,我们可以观测到各种发射线,如Balmer线系、Ca II H&K线、Mg II线等,以及紫外波段的光变;在冕层,表现为X射线辐射和射电辐射(图一)。 由于黑子、耀发这些活动性都是磁场活动的外在表现,所以它们彼此之间会存在或紧密、或弥散的正比关系,而研究不同活动性表征之间关系也是恒星活动性研究的一个主题内容。图二[2]、图三[3]、图四[3]是恒星不同活动性之间关系的一些研究举例。意思就是说,一般而言,黑子越多/越大的恒星,耀斑爆发能量也会越高,紫外辐射、X射线辐射等也会越强。当然,不排除有个别恒星位于正比关系之外,它们的磁发电机机制也许有着特殊性。 对于太阳来说,一般而言,黑子较大、较多的周期内(11年为1各周期),耀斑也会大些/多些。例如,卡林顿事件[4]发生在1859年9月,真是太阳黑子较多的时期(图五)。参考
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太阳黑子在光球层的某些区域, 有时会出现温度比周围稍低(通常定 4000 C)的暗斑,这便是太阳黑子。一大群黑子可在10天之内形成,经过两个星期之久运转到太阳背面或消失。太阳黑子由暗黑的本影和其周围的半影组成,形状变化很大。
黑子并非绝对黑暗,只是因为明亮的光球背景反衬才使它显黑,其实它的温度可达3800 K,比熔化的钨还要亮热。黑子的磁场很强,强度在0.3 ~0.4 T之间,太阳黑子一般来说黑子越大, 磁场越强。
太阳黑子活动呈周期出现,两次极大间的间隔短则9年,长则13.6年,平均为11.2年,而一个完整的太阳磁活动周期则是22年。黑子群周围常出现耀斑,发出的辐射和粒子到达地球同地球磁场和电离层相互作用,会使地球上的短波无线电通信中断,还能产生美丽的极光。 太阳黑子的大小不一,一般直径都在1000 ~ 20 000 km之间。最小的黑子 直径也有几百千米,没有半影;特大黑子的直径可达245 000 km,相当于地球直径的19倍。
黑子主要产生于太阳因表而各处的自转速度不相同而发生的磁 场扭转与纠维。太阳赤道地区自转周需要 26天,而两极地区则需要37天,这就是黑子产生的基本原因。
作者:创战纪
链接:https://www.zhihu.com/question/36911561/answer/2476205310
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