色球上熊熊燃烧的烈火
色球上熊熊燃烧的烈火
在茫茫草原上,点起一堆堆篝火,远远望去,一块亮,一块暗,星星点点,斑斑驳驳的;走近一看,无数火苗在迎风摇曳,闪动,舔着它周围的枯草、干柴。
这样的景况也出现在太阳上。1980年2月16日的日全食时,我国科学家就看到了色球上的许多小火苗。在月轮完全遮住日面期间,月轮周围现出的火苗的确和草原上的篝火差不多,火焰中还喷射出明亮的细高火柱,像灌木一样散布在色球上。
色球是光球外面的太阳大气,厚度各处不同,平均厚2000千米,温度同高度有关。按照温度可分为3层:①低色球层,厚度大约400千米,温度由光球顶部的4500℃上升到5500℃;②中色球层,厚度大约1200千米,温度随高度缓慢上升,在其顶部达到8000℃;③高色球层,厚度大约400千米,温度随高度急剧上升到几万度。
色球的主要成分是氢离子、氦离子和钙离子。氢离子是红色的,所以它呈玫瑰红色。色球的名字就是由它的颜色而来的。通过色球望远镜观测色球,这里好像一片红色的海洋,给人以美丽、神奇而壮观的感觉。在太阳宁静的时候观察,望远镜视场里是“风平浪静”的,红色海洋上微波不兴。
在太阳活动的时候,望远镜视场里“篝火”点点,火苗乱摇乱窜,不仅视场中央有,边缘也有,而且边缘的火舌窜得很高,所以,人们把太阳色球叫做燃烧的“草原”。这个燃烧的草原是丰富多彩的太阳活动舞台。
在色球上蹿起的火苗是什么呢?太阳主演的日食电影对人们认识这些火苗起到了至关重要的作用。
1842年7月2日,俄国境内发生了一次日全食,吸引了许多人。当日轮被月亮遮住的时候,月亮的四周出现一圈柔和的光芒,并向四周放射很远,活像一只只展翅飞翔的大蝴蝶落在月亮后面。在这些“大蝴蝶”之间,月亮边缘上露出3个晶莹闪亮的“山峰”。这个奇景把所有的目击者都吸引住了:天文学家忘记了自己的观测计划,天文爱好者忘记了自己是在“看天”。
这一奇景是什么?以前出没出现过?天文学家感到迷惑了。他们翻阅以前的观测记录,查阅编年史书。啊,明白了,这不是新的现象,以前的人在发生日全食时也曾见到过。科学家找到了关于珍珠色亮冠的记载,史学家提到过日食时出现的太阳火舌。它在我们中国的史书里早有记载,在公元前14世纪的殷代就有明确的记录了。
太阳色球
关于这粉红色景物,曾经提出3种解释:①大多数科学家认为它来源于太阳,是太阳“外壳”的一部分,平时隐没在阳光里,看不见,只有在日全食时,月亮将强烈的阳光遮住了,才能显露出来。②有些科学家不同意这种看法,他们肯定地说:“它们是月亮上的,太阳光把它照亮了,才看到它。”③也有人认为,它们不是实实存在的物体,是幻觉,是根本就不存在的虚无缥缈的东西。
到底是什么?照片作出了公正的回答。1860年7月18日在西班牙发生了一次日食,两位天文学家对它进行了观测。一位带着照相机在地中海畔观测,另一位在西班牙内地。两地相距400千米,他们都拍到了很好的照片。底片冲洗出来一看,月亮后面清清楚楚地露出一圈火舌,而且两地的照片上面的火舌是一模一样的。相距400千米的两地拍到同样的照片,说明这个粉红色的景物绝不是虚无缥缈的幻觉。
后来,天文学家进一步证明,它们是太阳色球上的,是从色球向外喷出的“火焰喷泉”,现代天文学上叫做日珥。
日珥是从色球层喷射出来的火红的物质,温度高达500~800℃。喷出物上升的高度一般在几万千米,个别大的可达到150万千米。迅速隆起的日珥物质在高空中停止上升以后,伸展开来,成为宽阔的浮云,形状千姿百态,有的美如拱桥,有的乱似草芥,有的像节日礼花,有的像天上云霞。由于太阳吸引力很大,大多数日珥物质升到一定高度后又往日面降落,但也有一些扬长而去,成为飘浮在日冕中的“流浪者”。
根据形状和运动特征,日珥可分为6种:宁静日珥、活动日珥、爆发日珥、环状日珥、黑子日珥和冕珥。宁静日珥存在的时间很长,寿命甚至达到1年以上,黑子多的时候,它出现得也多。活动日珥是宁静日珥变化而成的,活动程度较大。爆发日珥出现在黑子附近,光很强,活动性很大。大多数爆发日珥像地面火山喷发那样,以迅雷不及掩耳之势冲出日面几万,甚至上百万千米。