地球之美與地理學（上） 太 陽

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\"content\": \"太陽是一顆恒星，具有巨大的質量和很高的溫度。它的質量相當於地球質量的33萬餘倍，太陽係九大行星質量總和的700餘倍，這使得它以強大的引力控製著它周圍的行星係統。巨大的質量使得太**有很高的中心溫度，是地球和整個太陽係光明和熱量的源泉。\\n\\n在銀河係浩瀚的恒星世界裡，太陽隻是其中的普通一員。它的各種物理參數，諸如質量、體積、密度、光度和溫度，以及它的化學組成，都冇有什麼與眾不同的地方。\\n\\n在太陽係的範疇內，太陽居於“中心”地位，它是這個體係的中心天體，有彆於其他恒星：①太陽是地球所繞轉的恒星，故與彆的“恒”星不同，它在天球上冇有固定位置。“日月經天”，太陽在恒星間有周天巡行。②和其他恒星相比，太陽離地球最近，距離上的懸殊，使其他恒星在天球上都成為光點，唯有太**有視直徑約半度的日輪，因而顯得特彆明亮。③距離近，太陽賦予地球的熱量特彆多，除可見光外，還發射無線電波，宇宙射線和微粒流等，以致日地關係非常密切。一切彆的恒星的輻射，根本不能引起任何可察覺的地球物理效應。\\n\\n太陽和地球的平均距離約為1．49億公裡。在太陽係範圍內，常用它作為計量距離的單位，並且被稱為“天文單位”。\\n\\n太陽是地球和整個太陽係光和熱的主要源泉。日地處於平均距離，太陽光垂直照射並排除大氣影響的條件下，地麵上得到的太陽輻射熱量1．97cal／(Cm2·m)(1eal=4．1868J)，稱太陽常數。從而推算太陽每分鐘內輻射熱能總量為5．58×1027cal／min。\\n\\n太**有1500萬度的中心溫度和每分鐘5．58×1027cal的能量輸出。如此巨大的能量從何而來?人們曾提出不少假說，如重力收縮、隕星假說、天然放射性……但計算表明，它們都不能信服地說明太陽能量的來源。直到本世紀初，愛因斯坦(1897—1955)創立相對論以後，太陽的能源才找到正確的答案；它來自太陽內部的熱核反應。\\n\\n太陽大氣不同於地球大氣(分子組成)。這裡所說的太陽大氣，是指它可以直接觀測的外部層次，至於太陽內部的情況，由於太陽上原子的吸光本領很強，太陽內部產生的輻射能，全部被它自己的物質吸收，因而無法被觀測到。太陽的大氣可分為三層，即光球、色球、日冕。①光球是太陽大氣的底層，厚度約500km。光球，是由於它的明亮，視覺上成為明亮的太陽光盤。由於太陽上的原子吸光本領很強，太陽內部產生的輻射能，通過原子的反覆吸收和發射才能到達太陽表麵，隻有從光球發射的光才能透過這一薄層向空間傳播。②色球是太陽大氣的中層，厚度約2000km。色球的亮度僅及光球的1／1000，它的微弱光輝總是被光球所掩冇。隻有在日全食的短暫時間，太陽光球被月球遮蔽，色球才表現為陰暗圓而周圍的玫瑰色的花邊，色澤鮮豔，故稱為色球。溫度約10 000℃。③日冕是太陽大氣的外層，它延伸的範圍很廣，可達太陽半徑的幾倍，甚至十幾倍，冇有明確上界。日冕物質是以極高的速度在運動著，平均可達每秒220km，以致一部分粒子能夠擺脫太陽重力，奔向廣漠的行星際空間。這種現象叫做日冕膨脹。\\n\\n由於日冕的高速膨脹，行星際空間不斷地得到從太陽噴發出來的高速粒子流，叫做太陽風，整個太陽係都處於太陽風的勁吹之中。在太陽風的作用下，麵向太陽的半個地球磁場，被壓縮在一個較小範圍內，而背向太陽的半個地球磁場，被延伸到遙遠的星際空間，形成很長的磁尾。\\n\\n太陽輻射能量的變化，是由於太陽各式各樣的複雜變化引起的，它直接影響到地球，這樣的變化，總稱太陽活動。\\n\\n太陽活動本身的強弱不同，如同地球上大氣一樣，有時風和日麗，叫做寧靜太陽；有時風暴猛烈，叫擾動太陽。\\n\\n擾動太陽的一個明顯標誌是太陽黑子，黑子是出現在光球上的暗色斑塊，大小不等。形狀各異。黑子其實並不黑，也是熾熱明亮的氣體，其溫度4500K，低於光球。因此，比起明亮的光球背景來，相形見絀，顯得暗黑了。黑子由盛轉衰，再從衰到盛，大致以的1年為週期輪迴，稱為一個太陽活動週期。黑子生成的機製和它的11年活動週期，均未得到一個公認的回答。\\n\\n除黑子以外，擾動太陽還表現為光球上出現的光斑、色球中的日珥和耀斑等，常出現在日麵的邊緣。\\n\\n擾動太陽的形形色色的表現，大體上都與黑子的變化同步，即它們都隨太陽活動的總趨勢而共同起落。擾動太陽的各種活動現象中，對地球影響最大的當推耀斑。它的特征是來勢猛、能量大，一個大的耀斑，一般隻經曆一二十分鐘，但釋放的能量達1032—1033erg，相當於100億顆百萬噸級氫彈爆炸的威力。\\n\\n耀斑的另一特征是輻射品種繁多，除可見光外，有紫外線和紅外線、X射線、γ射線，還有高能粒子甚至宇宙線。它們到達地球時，便引起異常的地球物理現象。例如，強烈的短波輻射和微粒輻射會破壞上層大氣中電離層的結構，使電離層部分地或全部地喪失反射無線電波的能力，以致使無線電通訊中斷。又例，太陽活動強烈時，地球磁場也會受到乾擾，這時，磁針不再指向南北，而是動盪不定，叫做磁暴，還有，極地和高緯地區出現絢麗多彩、變幻無窮的極光。\\n\\n由此看來，耀斑的出現是擾動太陽的更加直接和重要的標誌，它已成為當前太陽研究的主題之一。\\n\\n\"

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