太阳黑子：比50个地球更大？
看，太阳长斑了！
最近几日华北一带雾霾重重，雾霾大的时候，整个天空都显得雾蒙蒙的，让太阳也失去了往日刺眼的光芒。不过正是这雾霾让人们有了一些新奇的发现，比如有细心人抬头发现，太阳本来红润的脸上，居然长出了几个麻子点！这是怎么回事呢？
其实，这几个黑点，只是最近在太阳上产生的一个编号为2192号的大型太阳黑子群而已。而太阳黑子，则是太阳表面极为普遍，且最容易被人们观测到的太阳活动现象之一了。那太阳黑子是如何形成，又有什么故事呢？
“太阳黑子”，既不“黑”也不“子”
我们都知道，被烈火烧热的铁板会发出橙红色的光芒，而如果撒上几滴水上去，那么落了水的地方就会迅速暗下去，在红光中出现一个黑点。事实上，这就很类似于太阳黑子在太阳表面的表现。
太阳依靠其内部的核聚变释放大量的能量，从而具有相当高的温度。据估计太阳表面温度可达近6000℃。而黑子产生的部位，比周围低了约1000~2000℃，由此在明亮的太阳表面显得“黑”了。不过，尽管黑子所在区域“较冷”，但其温度也可达到4000℃左右，仍足够放出可见光来。事实上，即使整个太阳被黑子完全覆盖，太阳也不会“变黑”，而是成为类似晨曦或黄昏时的橙红色。
此外，太阳黑子虽然看上去只像是太阳长的几颗“雀斑”，但考虑到太阳长达140万公里的直径，这些黑子的大小也就极为可观了。就以这几天出现的2192号黑子群来说，整个黑子群的大小和太阳系中最大的行星——木星不相上下，而对地球和它相比更是小巫见大巫，这片黑子足以放下50多个地球！
太阳的“长斑周期”
人类对太阳黑子的观测很早之前就开始了。在公元前364年，我国天文学家甘德对观测到的太阳黑子做出了记录。在此之后，随着人们对天体观测的深入和持续，越来越多的太阳黑子被记录了下来。
不过，在早期，人们并没有将太阳黑子视为太阳表面的黑点，因为当时普遍认为太阳应是一个完美的天体，不应出现这些“缺陷”，因此观测到的太阳黑子通常被解释为凌日的行星。直到1612年，着名科学家伽利略才做出了准确的解释。而这一发现也证明了太阳自身也在进行自转。
长期的观测累积的数据让科学家意识到，太阳黑子的出现是具有一定规律的。人们发现，太阳黑子出现的频率和数量会以大约11.2年为周期进行循环，而太阳黑子发生的极大期还伴随着强烈耀斑、日冕等现象的出现，因此这一规律被称为太阳周期。除了时间上的周期性外，太阳黑子在太阳表面的位置也具有周期性。在活跃期早期，太阳黑子更容易出现在太阳约30°~45°的位置上；随着活跃期到达尾声，太阳黑子出现的位置会逐渐向低纬度移动，最终更容易在赤道附近出现。这一规律被称为“史波勒定律”。
太阳黑子的产生和太阳内部的活动有着极为密切的关系。科学家的研究表明，太阳黑子产生的部位，通常是磁场出入太阳表面的位置，太阳极强的磁场抑制了太阳表面的对流活动，从而使的此处太阳表面温度下降从而形成黑子。而由于磁场的出入，黑子通常都以成对出现。
太阳黑子会对人健康产生危害吗？
在每次太阳出现大量黑子时，网上都会出现一些流言，说这会影响到人体睡眠、心血管等健康问题，这是真的吗？
前面说到过，黑子只是太阳表面的低温区域，它的出现意味着太阳正在进行较为剧烈的活动，其本身并不会产生出特别的危害来。更加值得人们注意的伴随太阳黑子一起出现的太阳现象，如耀斑，日冕抛射等。耀斑、日冕等会将大量太阳物质抛向宇宙空间，形成强烈的太阳风，即太阳风暴，如果这些物质直奔地球而来，就会和地球发生相互作用。
由于太阳风暴带有大量的带电粒子，因此它对于电子设备的危害是较大的。例如太阳风暴可以造成太空中的宇航器电子元件失效、损害等情况，而在地面则可能对电力系统造成损伤，并对通讯造成干扰。
不过，地球本身具有的磁场可以偏转和屏蔽这些带电粒子，不会让它们长肆意扫过地球。只有在地球两极地区，这些带电粒子才有较大可能进入低空大气，因此对人类设施的破坏大多发生于高纬度地区，值得说明的是，美丽的极光就是这些带电粒子和大气相互作用而形成的。对于广大中低纬度地区来说，能够冲击到地面的带电粒子少之又少，因此说，有了地球磁场这道“金钟罩”的保护，太阳风暴对人类本身健康的影响小之又小。
不过从宏观尺度上来说，太阳活动和全球气候变化具有一定相关性，因此观测太阳黑子这个太阳活动的“晴雨表”，可以让我们对地球可能遭遇的气候变化进行一定程度的预测。例如从17世纪中叶到18世纪初期的60余年时间中，人们发现太阳黑子极少出现，而与此同时欧洲和北美等地出现了一次小型的冰期。此外还有不少研究表明太阳黑子出现频率和旱涝、季风等有一定相关性。目前，对于太阳活动对地球气候的影响依然是科学家们研究的热点之一。
特别提醒：
虽然这次出现的2192号大黑子群是一个值得观测的天文现象，但是在观察时请一定注意安全。直视明亮的太阳进行观察是极为危险的事情，很容易造成视网膜损伤。这几天华北地区只是由于雾霾起到了自然滤光作用，才得以让人们直接用肉眼观看到黑子。稳妥的方式是在刚日出或快要日落、太阳光芒不那么刺眼时进行观测。其他时段则可以使用巴德膜等滤光措施，或通过投影法等进行观察。毕竟，我们不能总是期待通过雾霾观察太阳嘛。
- 发表于 2014-10-26 00:00
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