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太陽的結構和太陽黑子

6 月 13, 2015 Einstein 天文資料庫, 專題文章 0


太陽的表面主要可分為三層,由太陽中心起計算,依次序為核心、輻射層和對流層。

核心約為太陽半徑的四分一,溫度高達1500萬度,密度比水高150倍,壓力是大氣壓力的2000億倍,這個溫度和壓力足夠產生核聚變,讓兩顆氫原子結合成氦原子,產生大量的能量。

輻射層利用輻射作用是把核心的能量傳送到太陽表面,而對流層則利用對流作用傳送能量。在太陽中心部份產生的光子 (光的粒子),在太陽中不停跳彈,約需要三萬年時間才可離開太陽,飛到宇宙去。

對於一顆自行發光的恆星來說,我們的太陽屬於較小型的中年恆星。太陽本身是穩定的,但對於太陽表面的大氣層的種種自然現象,卻是不停產生激烈的變化,這種種的現象可產生熾熱的氣流或粒子流,亦可形成太陽風,直接影響到我們的地球及我們的通訊設備。

太陽的大氣層可分為三層:最內為光球層、其次是色球層,最外是日冕。

光球層是太陽大氣層最底的一層,而光球表面最常見的就是它們的米粒組織,這些組織平均直徑有300-1000公里,溫度比旁邊的氣體高出200多度,它們的平均壽名約有七至八分鐘,相信是光球層底部以每秒鐘2公里的速度流到表面而形成的。

除此之外,黑子也是光球層上常見的組織,它的成因是當太陽磁場扭曲時,磁場會減慢太陽內部流向太陽表面的熱力,使其溫度變低,而那個區域的顏色也會變暗。大約每隔11年左右,便會出現一次黑子高峰期。

下圖是美國太空總署於2001年在太空船上拍攝到的照片,圖的黑點部份是太陽黑子。那是近十年來發現的一些最大的黑子群,右上角的太陽黑子的面積比地球還要大三倍。


Credit: NASA

至於色球層,平時不能觀測到,因為其底部的光球層實在太亮了,所以我們只有在日食時,才有可能觀測到淡紅色的色球層。

最高的一層大氣層是日冕,其溫度約為數百萬度。由於亮度較低,所以平時不能觀測,只有在日食時才可看到。(下圖是美國太空總署攝得的日冕圖片。)

科學家認為,太陽黑子可以產生巨大的日冕爆發,將數十億噸重的帶電氣體,以每秒1280哩的速度發射出來,這些氣體到達地球時,會影響地球的磁場,對地球的電子通訊、人造衛星,造成嚴重的傷害。

資料搜集及編寫:蔡錦滔


  • 太陽, 太陽系
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土星光環擁有大氣層 (Saturn's rings have their own atmosphere) 利用伽瑪射線的眼睛看地球 (Using Gamma-ray eyes to see our Earth)

Einstein

星匯點委員。

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