太陽黑子：比50個地球更大？

看，太陽長斑了！

最近幾日華北一帶霧霾重重，霧霾大的時候，整個天空都顯得霧蒙蒙的，讓太陽也失去了往日刺眼的光芒。不過正是這霧霾讓人們有了一些新奇的發現，比如有細心人抬頭發現，太陽本來紅潤的臉上，居然長出了幾個麻子點！這是怎么回事呢？

其實，這幾個黑點，只是最近在太陽上產生的一個編號為2192號的大型太陽黑子群而已。而太陽黑子，則是太陽表面極為普遍，且最容易被人們觀測到的太陽活動現象之一了。那太陽黑子是如何形成，又有什么故事呢？

“太陽黑子”，既不“黑”也不“子”

我們都知道，被烈火燒熱的鐵板會發出橙紅色的光芒，而如果撒上幾滴水上去，那么落了水的地方就會迅速暗下去，在紅光中出現一個黑點。事實上，這就很類似于太陽黑子在太陽表面的表現。

太陽依靠其內部的核聚變釋放大量的能量，從而具有相當高的溫度。據估計太陽表面溫度可達近6000℃。而黑子產生的部位，比周圍低了約1000~2000℃，由此在明亮的太陽表面顯得“黑”了。不過，盡管黑子所在區域“較冷”，但其溫度也可達到4000℃左右，仍足夠放出可見光來。事實上，即使整個太陽被黑子完全覆蓋，太陽也不會“變黑”，而是成為類似晨曦或黃昏時的橙紅色。

此外，太陽黑子雖然看上去只像是太陽長的幾顆“雀斑”，但考慮到太陽長達140萬公里的直徑，這些黑子的大小也就極為可觀了。就以這幾天出現的2192號黑子群來說，整個黑子群的大小和太陽系中最大的行星——木星不相上下，而對地球和它相比更是小巫見大巫，這片黑子足以放下50多個地球！

太陽的“長斑周期”

人類對太陽黑子的觀測很早之前就開始了。在公元前364年，我國天文學家甘德對觀測到的太陽黑子做出了記錄。在此之后，隨著人們對天體觀測的深入和持續，越來越多的太陽黑子被記錄了下來。

不過，在早期，人們并沒有將太陽黑子視為太陽表面的黑點，因為當時普遍認為太陽應是一個完美的天體，不應出現這些“缺陷”，因此觀測到的太陽黑子通常被解釋為凌日的行星。直到1612年，著名科學家伽利略才做出了準確的解釋。而這一發現也證明了太陽自身也在進行自轉。

長期的觀測累積的數據讓科學家意識到，太陽黑子的出現是具有一定規律的。人們發現，太陽黑子出現的頻率和數量會以大約11.2年為周期進行循環，而太陽黑子發生的極大期還伴隨著強烈耀斑、日冕等現象的出現，因此這一規律被稱為太陽周期。除了時間上的周期性外，太陽黑子在太陽表面的位置也具有周期性。在活躍期早期，太陽黑子更容易出現在太陽約30°~45°的位置上；隨著活躍期到達尾聲，太陽黑子出現的位置會逐漸向低緯度移動，最終更容易在赤道附近出現。這一規律被稱為“史波勒定律”。

太陽黑子的產生和太陽內部的活動有著極為密切的關系。科學家的研究表明，太陽黑子產生的部位，通常是磁場出入太陽表面的位置，太陽極強的磁場抑制了太陽表面的對流活動，從而使的此處太陽表面溫度下降從而形成黑子。而由于磁場的出入，黑子通常都以成對出現。

太陽黑子會對人健康產生危害嗎？

在每次太陽出現大量黑子時，網上都會出現一些流言，說這會影響到人體睡眠、心血管等健康問題，這是真的嗎？

前面說到過，黑子只是太陽表面的低溫區域，它的出現意味著太陽正在進行較為劇烈的活動，其本身并不會產生出特別的危害來。更加值得人們注意的伴隨太陽黑子一起出現的太陽現象，如耀斑，日冕拋射等。耀斑、日冕等會將大量太陽物質拋向宇宙空間，形成強烈的太陽風，即太陽風暴，如果這些物質直奔地球而來，就會和地球發生相互作用。

由于太陽風暴帶有大量的帶電粒子，因此它對于電子設備的危害是較大的。例如太陽風暴可以造成太空中的宇航器電子元件失效、損害等情況，而在地面則可能對電力系統造成損傷，并對通訊造成干擾。

不過，地球本身具有的磁場可以偏轉和屏蔽這些帶電粒子，不會讓它們長肆意掃過地球。只有在地球兩極地區，這些帶電粒子才有較大可能進入低空大氣，因此對人類設施的破壞大多發生于高緯度地區，值得說明的是，美麗的極光就是這些帶電粒子和大氣相互作用而形成的。對于廣大中低緯度地區來說，能夠沖擊到地面的帶電粒子少之又少，因此說，有了地球磁場這道“金鐘罩”的保護，太陽風暴對人類本身健康的影響小之又小。

不過從宏觀尺度上來說，太陽活動和全球氣候變化具有一定相關性，因此觀測太陽黑子這個太陽活動的“晴雨表”，可以讓我們對地球可能遭遇的氣候變化進行一定程度的預測。例如從17世紀中葉到18世紀初期的60余年時間中，人們發現太陽黑子極少出現，而與此同時歐洲和北美等地出現了一次小型的冰期。此外還有不少研究表明太陽黑子出現頻率和旱澇、季風等有一定相關性。目前，對于太陽活動對地球氣候的影響依然是科學家們研究的熱點之一。

特別提醒：

雖然這次出現的2192號大黑子群是一個值得觀測的天文現象，但是在觀察時請一定注意安全。直視明亮的太陽進行觀察是極為危險的事情，很容易造成視網膜損傷。這幾天華北地區只是由于霧霾起到了自然濾光作用，才得以讓人們直接用肉眼觀看到黑子。穩妥的方式是在剛日出或快要日落、太陽光芒不那么刺眼時進行觀測。其他時段則可以使用巴德膜等濾光措施，或通過投影法等進行觀察。畢竟，我們不能總是期待通過霧霾觀察太陽嘛。

發表于 2014-10-26 00:00
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