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离我们最近的“星星”

2019-03-28王小梅

农村青少年科学探究 2019年11期
关键词:日冕太阳风黑斑

○王小梅

我们所说的“星星”,是自己会发光的天体,由于内部的核融合反应产生大量的能量,表面温度很高,进而发出耀眼的星光,专业一点的说法称它作“恒星”。我们所处的银河系大约聚集了千亿颗恒星,而整个宇宙大约有数十亿个像银河系这样的星系。我们的太阳是一颗典型的恒星,并且是离我们最近的恒星,太阳不仅为地球提供了光和热,也为天文学家创造了近距离研究宇宙的重要组成——恒星的机会。

虽然太阳离我们很近,但是我们却经常忽略对太阳的研究,主要原因是太阳太亮了。由于太阳如此耀眼,我们没办法用肉眼直视太阳,使得太阳表面的特征被太阳光所掩盖。

第一个被掩盖的特征就是太阳表面的黑子。太阳黑子是太阳表面的黑斑点。早在公元前140年左右,中国的《淮南子·精神训》中就记载:“日中有踆乌”,这应该就是对黑子的描述。真正的科学研究始于17世纪初的伽利略,他用望远镜长期观察太阳表面,发现太阳表面有黑斑,并且这些黑斑会在太阳表面有规律地移动,伽利略认为这些斑点是在太阳表面,并推测太阳会像陀螺一样地自转。

另一个被太阳光掩盖的特征是日冕。日冕是太阳四周的昏暗光晕。只有在发生日食的时候,强烈的太阳光被月球遮蔽,较暗的日冕才会显露出来。

科学家还发现,太阳本身会向四面八方吹出太阳风,这是一种高速飞行的带电粒子,主要是电子和质子。虽然我们无法透过望远镜看到太阳风,但可以看到太阳风把彗星吹出一条离子彗尾。当太阳风靠近地球的时候,会从南北两极上空进入地球,和高空气体碰撞,产生美丽的极光。

如果说平时的太阳风是徐徐微风,那太阳闪焰可以算是狂风大作。通常太阳风的最高速度可达800千米每秒,但在2005年1月,太阳表面发生了一次太阳闪焰,喷出来的高速质子只花了15 分钟就跑到地球,速度将近三分之一光速(约10 万千米每秒)。太阳闪焰是一种太阳表面的剧烈活动,会有大量的物质从表面喷发出来,如同火山喷发一般。太阳闪焰除了伴随的X射线和紫外线外,还有大量的高速粒子像太空冰雹一样,打击地球。它不仅可以造成人造卫星的损坏,也对地表通讯产生影响,更严重的情况,可以造成电力中断。例如在1989年3月13日,强烈的太阳闪焰导致加拿大魁北克省的水力发电装置崩溃,加拿大和美国多地停电超过9 小时,600 万人受到影响。

所幸地球四周有磁场,可作为第一道防线,阻挡一些太阳粒子直接攻击地球。如今科学家成立了太空监控中心,时时注意太空的气象状态,以防突如其来的太阳风暴侵袭地球。这些科学家就像气象人员,为了人类的生命财产安全而努力。

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