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太陽(yáng)黑子的高分辨率 GREGOR 圖像，太陽(yáng)上涼爽的黑暗磁暴

太陽(yáng)是一個(gè)巨大的熾熱帶電氣體球。 隨著太陽(yáng)在極其常規(guī)的 11 年太陽(yáng)周期中前進(jìn)，恒星表面的電磁活動(dòng)變得越來(lái)越混亂。 這種湍流不可避免地導(dǎo)致太陽(yáng)黑子的出現(xiàn)——由于強(qiáng)烈的磁場(chǎng)干擾，在太陽(yáng)的低層大氣中形成了行星大小的黑暗區(qū)域。

對(duì)于大多數(shù)可見光望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)黑子是黑色的。 但是為什么它們看起來(lái)像這樣，它們真的是黑色的嗎？

事實(shí)證明，黑子實(shí)際上并不是黑色的。 相反，黑暗只是由太陽(yáng)黑子及其周圍環(huán)境的對(duì)比熱量造成的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)。

根據(jù)大學(xué)大氣研究公司 (UCAR) 的說(shuō)法，“與太陽(yáng)的明亮面相比，太陽(yáng)黑子只是黑暗的”。 “如果你能從太陽(yáng)中切出一個(gè)普通的黑子，并將它放在夜空中的其他地方，它就會(huì)像滿月一樣明亮。”

兩個(gè)巨大的太陽(yáng)黑子群在太陽(yáng)的東北邊緣張開

根據(jù)美國(guó)宇航局的數(shù)據(jù)，太陽(yáng)黑子看起來(lái)比太陽(yáng)其他可見表面或光球?qū)影档枚嗟脑蚴且驗(yàn)樗鼈兊臏囟纫偷枚啵姨?yáng)黑子下方的氣體發(fā)出的光大約是太陽(yáng)其他部分的 25%。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家氣象局 (NWS) 的數(shù)據(jù)，太陽(yáng)黑子仍然很熱——天文學(xué)家估計(jì)一個(gè)典型的太陽(yáng)黑子的溫度約為 6,300 華氏度（3,500 攝氏度）——但周圍的光球?qū)拥臏囟燃s為 10,000 F（5,500 C）。

據(jù)美國(guó)國(guó)家氣象局稱，太陽(yáng)黑子很酷，因?yàn)樗鼈冃纬捎诖艌?chǎng)特別強(qiáng)的區(qū)域——大約是地球磁場(chǎng)的 2500 倍，遠(yuǎn)強(qiáng)于太陽(yáng)上其他任何地方。這增加了施加在太陽(yáng)黑子上的磁壓力，從而抑制了熱量從太陽(yáng)內(nèi)部流向表面，并使該區(qū)域比其周圍環(huán)境更冷。

太陽(yáng)黑子被壓抑的磁能可能會(huì)產(chǎn)生一些壯觀且危險(xiǎn)的副作用。當(dāng)太陽(yáng)黑子周圍的磁場(chǎng)線變得過(guò)于復(fù)雜時(shí)，它們會(huì)迅速形成新的結(jié)構(gòu)，釋放出突然爆發(fā)的磁能。這種能量可以與周圍的等離子體——構(gòu)成太陽(yáng)大部分的熱、帶電氣體——相互作用，并產(chǎn)生被稱為太陽(yáng)耀斑的能量爆炸。

太陽(yáng)黑子因太陽(yáng)耀斑而噼啪作響

太陽(yáng)耀斑總是發(fā)生在太陽(yáng)黑子附近的活躍區(qū)域，這意味著在給定時(shí)間太陽(yáng)上的黑子越多，耀斑爆發(fā)的可能性就越大。 太陽(yáng)黑子更有可能出現(xiàn)在太陽(yáng) 11 年活動(dòng)周期的高潮附近，也就是所謂的“太陽(yáng)最大值”，此時(shí)磁場(chǎng)活動(dòng)達(dá)到頂峰。

耀斑產(chǎn)生的熱量反過(guò)來(lái)又會(huì)引發(fā)另一種稱為日冕物質(zhì)拋射 (CME) 的爆炸，在這種爆炸中，帶電的太陽(yáng)粒子直接從太陽(yáng)大氣中噴出，并以高速飛越太空。

大多數(shù) CME 無(wú)害地進(jìn)入太空。 但是，如果 CME 恰好針對(duì)地球，則可能會(huì)產(chǎn)生有害后果。 當(dāng) CME 飛越地球大氣層時(shí)，它會(huì)破壞電網(wǎng)、導(dǎo)致無(wú)線電中斷或損壞衛(wèi)星； 地球上的生命仍然受到地球磁場(chǎng)的保護(hù)，但在太空工作的宇航員可能會(huì)受到高于正常劑量的輻射。

但也有好的一面：當(dāng) CME 撞擊地球時(shí)，由此產(chǎn)生的帶電粒子雨穿過(guò)我們星球的大氣層，導(dǎo)致極光出現(xiàn)在比平時(shí)低得多的緯度上。 對(duì)于地球天空中如此美麗的色彩展示，您可以感謝太陽(yáng)上的一個(gè)大而黑的點(diǎn)。