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神奇而丰富的太阳表面活动:米粒组织、日针、日珥和日冕环

太阳是太阳系的中心天体,是一颗黄矮星,无时无刻不在其内部发生着核聚变反应,从而源源不断的向宇宙空间释放能量,给其他行星,包括地球带来光照和热量。如果没有太阳,地球的温度会比现在冥王星的温度还低,地球上也不可能会有生命。

太阳表面

所以,人类对于太阳的崇敬,自古以来就有,古代人类崇拜太阳,有太阳神、太阳神庙等等。但是太阳是一个内部温度1500万℃的大火球,表面温度也有5500℃,在地球上用肉眼直接观察太阳都十分危险,所以很长时间内,人类认为太阳就是一个光亮的圆盘,直到现代天文科学的发展,人类对于太阳才有了更为深入的了解。

地球上看到的太阳

平时我们在地球上看到太阳像一个光亮的圆盘,那么因为我们在距离太阳1.49亿千米的地方观察,实际上太阳表面有着丰富的活动,太阳表面大气层由内到外可以分成光球层、色球层和日冕层。其中光球层就是我们平时观察到的太阳圆盘,其中就有黑子活动,除了颜色较暗的黑子之外,太阳光球层其他部分也不是光亮的一片,而是以米粒组织进行分割的。

黑子和米粒组织

太阳表面并不光滑,而是可以分割成无数的小单元,称为米粒组织,每个米粒组织直径约为1000千米,大的可以达到3000千米。这些米粒组织实际上是从太阳对流层上升到表面光球层的热气团,就像我们生活中沸腾的米粥上翻滚的热气泡,每个米粒组织的存在时间大约为8分钟,最多也就16分钟,所以太阳就像一个不断翻滚的大米粥。

米粒组织剖面图

太阳内部的热量,通过米粒组织的对流向外传递,在米粒中心物质垂直上升,随着能量向外辐射,温度下降,改为向四周水平运动,到米粒组织边缘在垂直下降,重新吸收太阳能量。在太阳光球层表面,除了黑子所在区域,其余部分都是米粒组织,在相邻的米粒组织之间有向外伸出的小火苗,我们称为“日针”,但实际上这些日针的高度可达数万千米。

日珥

在太阳大气层的色球层内,主要的太阳活动包括耀斑和日珥,日珥就是在太阳色球层中跳动的火舌,是非常强烈的太阳活动,其温度可以达到上万摄氏度。这些跳动的火舌,很像太阳表面的耳环,在太阳表面不断的翻腾,大的日珥其高度可达几十万千米,由于光球层太亮了,所以日珥在平时很难观察到。

日珥(动图)

在太阳表面磁场强大的区域,有时候会向外喷出滚烫的气体,实际上就是高温等离子流,形成拱形的圆环,这些环的末端连接着太阳的磁极,这些太阳活动我们称为日冕环。日冕环的形成过程中,会向外抛射大量的物质,主要是电子和质子组成的等离子,速度可达每秒几十至上千公里,对地球会产生巨大干扰。

日冕环(合成)


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