太阳的基本知识

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1、太阳的基本知识太阳的基本知识A.A. 太阳太阳是一颗恒星。半径为 696000 公里，是地球半径的 109 倍，体积为 1.4371018公里，相当地球的 130 万倍。质量为 1.9891033克，是地球的 33 万倍。平均密度 1.41 克/厘米3，球心密度约 160 克/厘米3。表面重力加速度为 27.4104厘米/秒2，逃逸速度为 617.7 公里/秒。日地平均距离为149600000 公里（称为一个天文单位），太阳视半径约 16 分，与月球半径相当。 表面平均温度约 5770 度，中心温度达 15000000 度。组成太阳的物质，最丰富 的元素是氢，约占 71%，其次是氦，约占 27

2、%。这些物质，在极高温度的环境下 发生电离，变成电子和离子，称为等离子体。所以组成太阳的物质，同 90%以 上的宇宙物质一样，都是等离子态。太阳是距离我们最近的一颗恒星，它的目 视星等为 27.8，绝对星等 4.83。太阳进行着自转运动，它的自转轴与黄极倾角 为 7 度 15 分，自转周期在赤道上为 26.9 日，离赤道愈远，自转周期愈长，在 极区长达 30 日以上。太阳位于银河系赤道平面的一条旋臂上，距银心约 30000 光年。它带着太阳系所有成员环绕银心旋转，运行一周为 2.5 亿年，称做一个 宇宙年。地球自形成之日起已跟随太阳绕银心旋转了约 18 圈，即度过 18 个宇 宙年了。太阳大约

3、形成于 50 亿年前，现在正处于旺盛的中年时期，是一颗稳定 的恒星。长期以来比较稳定地进行着氢氦聚变的热核反应，从而产生大量的热 能，并以辐射的方式向外传播，成为地球的能量源泉。在它的局部也存在着不 稳定和不平衡，经常发生局部爆发现象，称为太阳活动，这些活动会对地球产 生巨大的影响。B.B. 耀斑耀斑太阳色球中局部小区域的突然增亮，位置在谱斑或光斑附近，且常在黑子 群周围。耀斑在几分钟内形成，可持续存在几个小时。能量大多是紫外辐射， 也发出强 X 射线，还有宇宙线和非高能粒子。粒子的运动速度比耀斑的光速慢 得多，因而一二天后才能到达地球附近。耀斑发出的辐射和粒子同地球磁场和 电离层相互作用，会

4、使地球上的短波无线电通讯中断并出现极光。宇宙的奥秘宇宙的奥秘色球层上空突然发亮并迅速增强的现象，又叫色球爆发。这种爆发十分猛烈，它是各种太色球层上空突然发亮并迅速增强的现象，又叫色球爆发。这种爆发十分猛烈，它是各种太 阳活动中最为剧烈的现象。一次爆发，时间很短，由数分钟到几小时。但所释放的能量极阳活动中最为剧烈的现象。一次爆发，时间很短，由数分钟到几小时。但所释放的能量极 大，最大可达到大，最大可达到 1025焦耳，相当于百万吨级氢弹威力的焦耳，相当于百万吨级氢弹威力的 100 亿倍。能使太阳辐射出的粒子亿倍。能使太阳辐射出的粒子 流和各种射线迅速增强。当这些粒子流和射线到达地球时，就会引起磁

5、暴、极光和短波无流和各种射线迅速增强。当这些粒子流和射线到达地球时，就会引起磁暴、极光和短波无 线电通讯中断等现象。所以，耀斑是太阳活动最主要的标志。耀斑和黑子有密切关系，它线电通讯中断等现象。所以，耀斑是太阳活动最主要的标志。耀斑和黑子有密切关系，它 多出现在黑子区的上空，并有同一兴衰过程，活动周期为多出现在黑子区的上空，并有同一兴衰过程，活动周期为 11 年。年。C.C. 日珥日珥是从色球层向日冕层抛出的火焰状物质，又名红焰。日珥物质从色球层抛 出后，在很短时间内可以迅速上升到 80 万公里的高空，然后又跌落下来。其运 动速度，每秒可达数百公里。日珥温度低于周围的日冕层，密度则大于日冕层，

6、 呈绯红色，故名红焰。日全食时可以看到它，平时使用仪器也能观察到。日珥 的出没也是太阳活动的明显标志，它与黑子、耀斑一样，也以 11 年为活跃周期。 其原因仍不明，也许同磁力有关。日珥的大小有很大差别，而且有活动日珥和 宁静日珥两种主要类型，活动日珥快速喷发，持续几分钟至几小时，宁静日珥 喷发平缓，减退也慢，可延续几个月。日珥的形态万千，有弧状的、舌状的、 环状的和树枝状的等等。D.D. 光斑光斑太阳表面的亮颗粒状结构，比周围的光球略热或略冷。光斑可离开黑子单 独存在，而太阳黑子则总有一个同它有关的光斑。在日面边缘附近，用通常的 白光就可以看到光斑。因为在该处，光球背景比日面中心暗。在用氢或电

7、离钙 蒸气拍摄的太阳单色像上还可以看出，光斑一直延伸到色球并遍及整个日面。 在日面边缘以外的区域所看到的光斑则称为色球光斑或谱斑。E.E. 光球光球光球是太阳的可见圆面，在太阳大气底层，厚度约 500 公里，由于它光亮 夺目，故称光球。太阳的形状和大小都是根据它测定的，太阳表面温度实际上 也是指光球的表面温度而言的。因此，人们常把光球看作太阳的整体。光球的 光热是从太阳内部热核反应区所释放出来的能量，通过辐射区传输至日表所致。 从地球上观察发现，光球表面的亮度是不均的，中部最亮，从中部向边缘逐渐 减弱。光球表面是太阳黑子、光斑、米粒状组织等现象的活动舞台。F.F. 色球色球在光球之上，日冕之下

8、，是太阳大气的一个薄层。因为它呈玫瑰色，故称 色球或色球层。其平均厚度约 2000 公里，亮度仅及光球的千分之一。因此，在 看到光球的情况下，是无法看到色球的，只有在日全食时，才能在日轮边缘看 到它。色球的温度，低层较低，约 4600 度，自低向上逐渐增高。在色球表面有 许多针状喷射物质，称为针状体，整个色球表面约有 20 多万个，但其寿命很短， 只有 5 分钟左右。G.G. 日冕日冕宇宙的奥秘宇宙的奥秘太阳大气的最外层，呈银白色或淡黄色的光辉物质。它由高温、低密度的 等离子体所组成，其中主要是质子、高度电离的离子和高速运动的自由电子。 其亮度仅及色球的千分之一，光球的万分之一。厚度很大，由色球层向外伸展 几个太阳半径远。温度极高，可达 100 万度。这种高温机制虽未彻底揭晓，但 据分析和日冕物质的高速运动有关。当黑子极盛时期，日冕射线是朝着所有方 向的，黑子极少时期，日冕射线在太阳赤道一带伸展较长，而在两极处则较短。 所以，日冕形状是随着黑子盛衰而变化着的。平时，日冕光辉被光球的光辉所 淹没，只有在日全食或使用日冕进行观察，才能看到它。注：黄极：天球上与黄道角距离都是 90o的两点天球：为方便研究天体的位置和运动而引进的一个假想球体，通常是以地 球为中心，无限长为半径的大圆球球面黄道：太阳一年在星座中穿行的视轨迹大圆