书城科普读物南极北极哪里冷
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第7章 太阳中心温度

自古以来,人们就懂得万物生长靠太阳,太阳给我们带来光明和温暖,带来了日夜和季节的轮回,左右着地球冷暖的变化。没有太阳,地球上就不可能有姿态万千的生命现象,当然也不会孕育出作为智能生物的人类。

远远望去,太阳只是一个发出耀眼光芒的圆球,看起来似乎很平静,然而,当通过专门的望远镜观测太阳表面时,会发现它实际上无时无刻不处于剧烈活动变化之中。

太阳是一个直径为140万km的气体球。组成太阳的物质主要是氢,其次是氦,此外还有少量的其他元素。太阳的中心温度达到1500万℃,内部压力也极大,从而发生由氢聚变为氦的热核反应,释放出极大的能量。

太阳表面,也称作光球,温度约为6000℃,这里被作为太阳大气的最底层,厚度约500km。通过太阳望远镜可以看到光球层存在激烈的活动,形成许多密密麻麻的斑点状结构,很像一颗颗“米粒”,这是光球下面气体的剧烈对流造成的。在日全食时观测太阳,可以看到太阳周边有一大片晕光,称为日冕。其中有时会喷发许多腾起的火焰,称为日珥。

太阳表面另一种著名的活动现象是太阳黑子,它是由日面上的强磁场产生的巨大气流旋涡,在明亮的光球背景下显得比较暗,但实际温度高达4000℃左右。太阳上最剧烈的活动现象是耀斑,它们通常都出现在黑子附近。在强磁场的作用下,耀斑可以很快积聚起极大的能量,以电磁波及高能带电粒子流的形式向外辐射。

太阳的最外层大气不断向外膨胀运动,向外连续辐射热电离气体粒子,称为太阳风。太阳黑子、耀斑和日冕物质喷发等活动会使太阳风大大增强。当来到地球附近时,会在两极上空产生绚丽多彩的极光,同时会影响地球的磁场和辐射带,严重干扰地球上无线电通讯及航天设备的正常工作,使人造卫星上的精密电子仪器受到损害,地面电力传输网发生混乱,甚至可能对飞船和空间站中宇航员的生命构成威胁。因此,天文学家们的一项重要任务就是监测太阳活动和太阳风的强度,适时作出空间天气预报,使人们可以及早采取措施,减小灾害。

世界各国科学家正在进行合作,共同监测太阳活动。目前已经有欧洲航天局“太阳与日光层观测台”卫星和美国“日地关系观测台”卫星每天24小时不间断地观测太阳的活动。中国计划在2008年发射自主研制的世界上口径最大的空间太阳望远镜。此外,中国与法国合作研制的“太阳爆发探测小卫星”计划在2011年左右发射升空。