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太阳在向人们“表演”!

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1859年9月1日上午10时,英国天文学家卡林顿把天文望远镜对准太阳,装好投影“银幕”──一张白纸,然后聚精会神地观看太阳的影像。11时18分,突然在一大群黑子的近旁,爆发出两个耀眼夺目的新月型闪光!

起初,卡林顿以为望远镜上遮挡阳光的护板有了破洞,阳先漏射到银幕上来了。检查的结果是护板完好无损。卡林顿由此推断,那突然耀眼的闪光是发生在日面上的现象。当时,卡林顿还请近旁一位观测者一同观测了闪光的变化,发现那明亮耀眼的光斑很快暗淡下去,大约过了5分钟,就连一点影子也没有了。卡林顿猜想,这突然的闪光,会不会是一块巨大陨石撞入太阳引起的呢?

就在同一时刻,别处另外一位天文学家也观测到了太阳突然闪光这一现象。他说,当时见到这种现象时,自己竟不由自主地从望远镜前倒退了一步。凑巧的是,在此令人惊异的现象过后的几天内,世界上许多地磁台记录到强烈的地磁暴;居住在地球高纬度地方的人们,看到天空出现了彩色的、像帷幕一样闪闪发光的北极光。这一连串的富有戏剧性的突发事件,使很多科学家大为吃惊。有的天文学家兴奋地说,这是太阳在向人们“表演”!后来天文学家把这种太阳活动称为耀斑。

1892年,美国天文学家海耳用自己研制的“太阳分光照相仪”,首次拍摄到太阳耀斑照片。1932年,世界上成立了一个使用太阳分光镜观测太阳耀斑的国际组织。4年以后,全世界的天文台站开始联合起来对太阳耀斑进行观测研究。随着观测到的太阳耀斑记录不断增多,人们终于认识到,小型的太阳耀斑是一种常见的太阳活动现象,在太阳黑子密集的部位,一天就能观察到100多次,但像卡林顿第一次所看到的那么大的耀斑则是罕见的。耀斑是太阳上层大气中最为剧烈的爆发现象,除了日面局部突然增亮外,更主要的表现是从射电波段直到x射线的辐射通量突然增强,同时有大量高能粒子和等离子体猛烈喷发出来。天文学家称太阳大耀斑为“惊天动地的爆炸”。

大耀斑最突出的特征是来势凶猛,能量巨大,在短短的一二十分钟内就可以释放出1026焦耳的巨额能量,相当于地球上十万至百万次强火山爆发的能量总和,太阳上的这种爆炸的确是“惊天动地”的。太阳大耀斑还有一个显著特征是辐射品种繁多,而且往往带有突然增强的特点。在耀斑辐射中,除了可见光外,还有紫外线、红外线、x射线、γ射线、射电辐射和高能粒子流等。这么多令人眼花缭乱的辐射,在一刹那间从耀斑区域浩浩荡荡,倾泻而出,对日—地空间环境产生巨大影响。

长期的观测使人们认识到,太阳耀斑和黑子有着十分密切的关系。已经发现,很多耀斑在开始的时候,是靠近黑子的亮点,以后变成亮带。这些亮带有时横跨黑子群。鉴于太阳耀斑具有一系列神奇难解的特征以及对地球的巨大影响,它已成为现代日地物理学研究的主要课题之一。

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