太陽(yáng)黑子的活動(dòng)周期是多久
太陽(yáng)黑子周期的持續(xù)時(shí)間,平均為11年左右。然而,周期的長(zhǎng)度略微有所不同。從1700年到現(xiàn)在,太陽(yáng)黑子周期的長(zhǎng)度從短的9年,長(zhǎng)的14年。然而,請(qǐng)注意,在這三個(gè)世紀(jì)的26個(gè)太陽(yáng)周期中,有21個(gè)周期的長(zhǎng)度在10年和12年之間。
對(duì)太陽(yáng)黑子的精確計(jì)數(shù)并不像它看起來(lái)那樣簡(jiǎn)單。有些黑子比其他黑子大得多,有些黑子的邊緣部分合并在一起,而且許多黑子是成群出現(xiàn)。
1848年,一位名叫魯?shù)婪?沃爾夫的瑞士天文學(xué)家設(shè)計(jì)了一種算法,用于對(duì)太陽(yáng)黑子進(jìn)行一致的計(jì)數(shù),從而可以對(duì)幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)不同觀測(cè)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。用沃爾夫的公式得出的太陽(yáng)黑子數(shù),現(xiàn)在被稱為沃爾夫太陽(yáng)黑子數(shù),至今仍在使用。
沃爾夫使用來(lái)自早期天文學(xué)家的數(shù)據(jù)來(lái)重建太陽(yáng)黑子的數(shù)量,最早可以追溯到1755-1766年的周期,他稱之為 "周期1"。從那時(shí)起,隨后的周期被連續(xù)編號(hào),所以從2008年太陽(yáng)最小值開(kāi)始的周期是周期24。
太陽(yáng)黑子活動(dòng)的影響
當(dāng)太陽(yáng)黑子數(shù)量多的時(shí)候,太陽(yáng)通常是非?;钴S的。太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)磁場(chǎng)擾動(dòng)的指標(biāo),它可以產(chǎn)生像太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射這樣的高能太陽(yáng)事件。
由于合理可靠的太陽(yáng)黑子計(jì)數(shù)記錄可以追溯到17世紀(jì)初,遠(yuǎn)早于其他太陽(yáng)活動(dòng)的測(cè)量方法,太陽(yáng)黑子計(jì)數(shù)作為一個(gè)有價(jià)值的、相對(duì)長(zhǎng)期的太陽(yáng)活動(dòng)指標(biāo)。
在太陽(yáng)極盛時(shí)期,太陽(yáng)在電磁波譜的X射線和紫外線部分發(fā)出的輻射比平時(shí)多得多,這種額外的能量大大改變了地球大氣層的最上層。
每當(dāng)太陽(yáng)黑子數(shù)量上升和下降時(shí),與太陽(yáng)黑子相關(guān)的太陽(yáng)磁場(chǎng)就會(huì)扭轉(zhuǎn)極性;太陽(yáng)北半球和南半球的磁場(chǎng)方向就會(huì)轉(zhuǎn)換。因此,就磁場(chǎng)而言,太陽(yáng)周期只有在兩個(gè)11年的太陽(yáng)黑子周期之后才算完成(磁場(chǎng)恢復(fù)到周期開(kāi)始時(shí)的樣子)。這個(gè)太陽(yáng)周期平均長(zhǎng)約22年,是太陽(yáng)黑子周期的兩倍。
一些科學(xué)家認(rèn)為,有證據(jù)表明太陽(yáng)黑子和太陽(yáng)周期中存在其他更長(zhǎng)周期的變化。其他科學(xué)家對(duì)這種說(shuō)法持懷疑態(tài)度。大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為我們需要更多的數(shù)據(jù),跨越更長(zhǎng)的時(shí)間段,以明確地解決這個(gè)問(wèn)題。
黑子是怎么形成的
仔細(xì)觀察黑子可以發(fā)現(xiàn),一個(gè)發(fā)展成熟的黑子是由中心顏色暗黑的部分和其周圍暗黑的部分組成。前者是黑子的本影,后者為黑子的半影。黑子是太陽(yáng)光球上的低溫區(qū),本影區(qū)的絕對(duì)溫度在4000℃左右,半影則為5400℃。所以,黑子其實(shí)并不黑,只是因?yàn)樗臏囟缺裙馇虻?,才在明亮的光球背景襯托下顯得黑。
導(dǎo)致黑子溫度低的直接原因則是因?yàn)樗陨砭哂袕?qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)度約在1000高斯~4000高斯之間,比地球上的磁場(chǎng)強(qiáng)度高上一萬(wàn)倍。強(qiáng)磁場(chǎng)能夠抑制太陽(yáng)內(nèi)部能量通過(guò)對(duì)流的方式向外傳遞。所以,當(dāng)強(qiáng)磁場(chǎng)浮現(xiàn)到太陽(yáng)表面時(shí),該區(qū)域的背景溫度緩慢地從5700℃降到4000℃左右,使該區(qū)域以暗點(diǎn)形式出現(xiàn),即黑子產(chǎn)生。
