北京天文馆 天文学词典

英文名称 中文名称 词义解释

solar flare太阳耀斑见耀斑。

solar luminosity太阳光度太阳的光度，等于3.826×10^26焦耳每秒。太阳光度常用作天体光度的单位，所以恒星或星系的光度可以表示为太阳光度的多少多少倍。

solar mass太阳质量太阳的质量，等于1.9891×10^30千克。太阳质量常用作天体质量的单位，所以恒星或星系的质量可以表示为太阳质量的多少多少倍。

solar neutrino problem太阳中微子问题地球上的中微子探测实验发现的太阳中微子数量没有太阳内部核聚变反应产能标准模型（标准天体物理学）所预期的那么多这样一个事实。 我们从观测中或多或少得到了有关太阳中微子的知识，应归功于理论天体物理学家约翰·巴科和实验家雷·戴维斯这两位热心人。1956年仅仅在实验室中肯定观测到了中微予，到1950年代末还看不到建造可探测太阳中微子的探测器的前景，与此同时，建造这种探测器的理由似乎也不充分，因为根据标准太阳模型，“人人”都知道应该能够探测到多少中微子，然而巴科和戴维斯却认为值得一试。 确实值得一试，因为到达我们这里的中微子是来自太阳的核心部位，而不是来自表面。可是我们接收到的所有其他太阳辐射却是来自太阳的外层，在日震学得到发展之前，中微子提供供了“窥视”太阳深部的惟一希望。即使利用日震学，天文学家也是通过表层的观测来推测太阳内部发生的事情；中微子天文学旨在探测真正产生于核聚变反应发生地点的粒子，因而具有打开一扇直接通向太阳中心的窗口的潜在可能性。这样产生的中微子能够无阻碍地穿透太阳，越过空间，然后又无阻碍地穿透地球；困难在于，除极少数外，几乎全部中微子也将毫无阻碍地穿透为捕捉它们而设计的任何探测器。 由于很多其他粒子，如宇宙线，能够触发任何灵敏度足以俘获中微子的探测器，也由于中微子本身能够基本上毫无阻碍地穿透地球，所以建造太阳中微子探测器的地方不应该是高山之巅（如传统望远镜），而是有密实岩层屏蔽掉宇宙线的深矿井之底（见中微子天文学）。1964年初，戴维斯探测器被安放在南达科他州雷德市地面下1 500米深的霍姆斯泰克金矿内，为此不得不挖去大约7 000吨岩石以容纳探测器——一个大小如奥林匹克运动会游泳池、盛有400 000升通常用于干洗处理的全氯乙烯（C2Cl4）的容器。 巴科和戴维斯论证后认为，干洗剂中的氯原子可用来捕获太阳中微子。地球上全部氯原子的大约四分之一是同位素氯-37。每个全氯乙烯分子含四个氯原子，所以每个全氯乙烯分子中有一个氯-37原子，因而可供中微子撞击的靶子总共有2×1030个。在中微子真的与氯-37原子的核发生作用的极稀罕的情况下，核中的一个中子转化为一个质子并通过受迫β衰变过程放出一个电子，这个核也就变成了氩-37原子核，并逃进容器的溶液中。如果能够数出容器中氩-37原子数目，就可以知道有多少中微子与容器中的氯原子核发生了相互作用。 这项工作干得非常漂亮，值得授予诺贝尔奖。首先，将氦和惰性氩-36或氩-38气体泡通过容器而将氩-37从容器中取出，然后将已含有少量氩-37原子的全部氩与氦分离，并用特殊探测器进行监测。由于氩-37碰巧是半衰期等于34天左右的放射性同位素，实验者有可能监测每个放射性原子的衰变，从而定出它们开始时是多少。经过这些努力，得出每一轮实验记录大约12个事件，相当于两到三星期内容器中发生了同样数目的中微子相互作用。　　1968年得到了首批实验结果，但与标准太阳模型的预言不符。起初，人们没有表现出多少不安，他们猜想是实验起步阶段遇到了暂时困难。但随着1970和1980年代实验数据的不断积累，人们越来越清楚意识到有些不对头。实验是出色的，但它只探测到预期的太阳中微子数的大约1／3。这表示天文学家还没有充分了解恒星的本质，或者维持太阳热度的质子-质子反应的计算不对，或者对中微子的某些性质认识不足。 戴维斯探测器实际捕获的中微子来自质子-质子反应的一个旁支，其主要反应是铍-7核俘获一个质子，变成硼-8核，并很快发射一个正电子和一个中微子而变成铍-8核，然后分裂成两个氦-4核。硼-8发射的中微子的能量特别高，可以触发氯-37转化为氩-37；而质子-质子反应主序列产生的中微子能量较低，做不到这点。 关于这一反应产生的中微子中有多少应该到达地球的预言，是以美国加州理工学院凯洛格辐射实验室的科学家（如威利·福勒）的测量为依据的。他们算出，在标准太阳模型描述的太阳中心条件下，质子-质子反应主序列产生的中微子流应该能使地球上每平方厘米每秒种通过600亿个中微子。遗憾的是这些中微子的能量都不足以被戴维斯探测器记录下来。高能中微子的数量对太阳中心温度非常敏感。按照标准模型，太阳中心温度等于开氏1 500万度，在这一温度下，每秒钟通过地球上每平方厘米的由硼-8产生的中微子应该只有300万个，它们每个月将只能在戴维斯探测器中引发20个“事件”。再加上质子-质子反应另一个旁支产生的中微子（这个旁支是铍-7俘获一个电子、放出一个中微子而变成锂-7，后者再俘获一个质子并分裂成两个氦-4核）引发的少数事件，理论预言戴维斯探测器中每个月应有25个事件。但实际上，20多年来戴维斯实验每个月只记录了9个事件。 巴科发明了一个叫做太阳中微子单位——或SNU——的数作为太阳中微子活动的量度。利用这个单位，理论预言戴维斯探测器应该记录6到8个事件，这已经考虑了计算中可能存在的不确定性。而实际上只观测到2到3个事件。总之，观测到的只有预期的1／3。原因何在?　　1970年代以来，天文学家和物理学家极力尝试了许多补救措施来解决太阳中微子问题。如果太阳中心温度降低仅仅10％，就能达到目的——至少对我们关心的那些核反应来说是如此。但这在很多方面不宜总是强调为太阳中微子问题的胜利解决，因为太阳中心来的中微子已经被探测到了，理论和实验之间的差异不过10％而已（指温度），而且问题还在于，天体物理学家认为他们对恒星了解得如此彻底，以致他们不知道怎样把温度降低这么多。　　1980年代末的一个十分诱人的思想是，太阳内部可能有暗物质粒子（WIMP）。这种单个质量为质子几倍的粒子可能提供为解释我们银河系自转所需要的暗物质数量，而如果有足够多这类粒子落入太阳的引力场，它们就将沉降到太阳中心，将少量热能从中心带到外面，加热中心以外不远处的区域，使那里的温度得到平滑。太阳中心产生的总热量还是那么多，但扩散到了一个温度稍低的较大体积内。 但是，情况在1990年代初发生了变化，一方面由于建成了更多太阳中微子实验装置，另一方面也由于理论家推出了更好的太阳模型。用WIMP所做的解释仍然有效，但不再拥有优势。现在的太阳模型预言的中微子数量还不到戴维斯探测器观测到的两倍（5.3SNU：3.0SNU），有些模型甚至与最新的观测一致。尽管巴科激烈争辩说这些模型不能真正描述太阳，但有一个学派则认为，实验数据应该给予信任，符合实验结果的模型才是惟一“有效”的模型。 包括伽勒克斯实验和萨奇实验在内的新探测器十分重要，因为和戴维斯探测器相比，它们对更低能量的中微子敏感，从而开辟了另一个观察太阳中微子能谱的“窗口”，甚至能提供p-p中微子（即质子-质子反应主序列产生的中微子）的信息。神冈中微子探测实验也是对高能中微子敏感，但其方法完全不同于使用氯的探测器，而得出的中微子数则基本相同。所有这些实验仍然证明与标准太阳模型不相符。 迄今已积累了20多年的戴维斯数据还包含更复杂的情况。在两个太阳活动周期间，有迹象显示太阳活动较强时探测到的中微子甚至更少，太阳活动较弱时中微子稍多。这完全令人困惑不解，因为太阳活动周是太阳表面现象，而中微子来自太阳中心。研究太阳中微子问题的人基本上没有把这个表观上的相关性当回事，但他们用半只眼睛盯着那些实验，看这一现象在当前太阳活动周中是否重复。 关于太阳中微子问题的最广受欢迎的解答是，中微子在太阳内部核反应中形成后和到达地球之前经受了某种变化过程。这个过程的一个广为流传的版本叫做MSW效应——MSW是提出这一过程的三位主要物理学家姓氏的首字母，他们是俄罗斯的S.P.米凯耶夫和 A.Yu.斯米尔诺夫，以及美国的林肯·沃尔芬斯坦。米凯耶夫和斯米尔诺夫是根据沃尔芬斯坦提出的见解完成其研究的。太阳内部核反应产生的中微子全是电子中微子，这是探测器能检测出来的惟一一类中微子。但还有另外两类中微子，一类与μ介子相关联，另一类与τ粒子相关联。如果有些电子中微子在前往地球的途中转变成了另外类型的中微子，那就可以解释探测器记录的中微子短缺。 理论认为这仅当所涉及的中微子的质量不为零时才有可能。电子中微子的质量肯定非常接近零，μ中微子的质量不会大于大约0.01电子伏。还有其他一些过程（理论上）容许中微子通过振动从一种类型变成另一种类型，但它们都要求中微子拥有质量。　　目前，几项不同实验提供的数据已经大大缩小了取舍范围，例如，允许的质量范围已经很有限了。如果你是乐观主义者，这就是好消息，它表示电子中微子的真正质量已经定得很准了。如果你是悲观主义者，你就会想以后一到两次实验将会堵死这条路，不给任何带质量的中微子存在的余地，从而将它排除在太阳中微子问题的“解答”之外。当前，太阳中微子问题仍然没有解决。一个极端是几位理论家说不存在什么问题，他们心目中的最佳模型，在实验误差范围内与观测是符合的。大多数天文学家和粒子物理学家则认为有问题，但不明确问题的解决究竟是需要更好的天体物理学知识，还是更好的粒子物理学知识。随着今后几年更多实验结果的积累，它大概将仍然是持续不衰的天体物理热门话题。

Solar oscillations太阳振动见日震学。

solar radius太阳半径太阳的半径，等于1.392×10^6公里。太阳半径常用作量度天体大小的单位，所以恒星的大小可以表示为太阳半径的多少多少倍。

Solar system太阳系太阳和跟随它的行星、彗星、小行星、气体以及所有碎片——被太阳的引力场维持在环绕它的轨道上的一切东西——的总称。太阳系质量的99.86％集中在太阳内，其余质量的2／3为木星所拥有。

solar time太阳时利用地球自转、从正午到次日正午的时间间隔为基准的时间。见恒星时。

solar units太阳单位以太阳数值为单位的单位体系。见太阳光度、太阳质量、太阳半径。

solar wind太阳风从太阳发出的主要成分为电子和质子的带电粒子流。这是以几百公里每秒的速率运动的稀薄等离子体，在地球的距离上每立方厘米大约只有8个粒子，而且随着向太阳系外区扩展而越来越稀薄。