太陽(yáng)的結(jié)構(gòu)

太陽(yáng)是地球上一切生物的能量源泉。它是一顆熾熱的發(fā)光的恒星，由于太耀眼了，根本無(wú)法用肉眼觀測(cè)其廬山真面目。隨著先進(jìn)的觀測(cè)儀器的問(wèn)世，人們才開(kāi)始慢慢地認(rèn)識(shí)太陽(yáng)。

太陽(yáng)被分為幾個(gè)層次來(lái)研究。從太陽(yáng)中心向外依次為日核、輻射層、對(duì)流層和太陽(yáng)大氣。太陽(yáng)大氣包括光球、色球和日冕3部分，太陽(yáng)半徑的15%是由日核構(gòu)成的，是熱核反應(yīng)區(qū)。熱核反應(yīng)發(fā)生時(shí)，釋放出巨大能量的主要形式是氫聚變成氦。日核部分的物質(zhì)密度是1.6×105千克/米³，中心壓力達(dá)3300億大氣壓，溫度也很高，達(dá)1500萬(wàn)～2000萬(wàn)開(kāi)。

日核外面就是輻射層，從0.15個(gè)太陽(yáng)半徑到0.86個(gè)太陽(yáng)半徑都是輻射層。這里的溫度和密度已急劇下降。密度為18千克/米3，溫度為70萬(wàn)開(kāi)。輻射層最先接收到日核傳來(lái)的能量，通過(guò)吸收和再輻射來(lái)自日核的能量極高的光子而實(shí)現(xiàn)能量傳遞，每進(jìn)行一次吸收和再輻射，高能光子的波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，頻率降低，這種再吸收、再輻射的過(guò)程反復(fù)地進(jìn)行多次，逐漸將高能光子變?yōu)榭梢?jiàn)光和其他形式的輻射，經(jīng)過(guò)對(duì)流層后，再向太陽(yáng)的表面?zhèn)鞑ァ?/p>

對(duì)流層厚度約14萬(wàn)千米，其起點(diǎn)在距離太陽(yáng)中心0.86個(gè)太陽(yáng)半徑處。這里的物質(zhì)內(nèi)部的溫度、壓力和密度的梯度特別大，處于對(duì)流狀態(tài)。對(duì)流運(yùn)動(dòng)的特性是非均勻性，這樣會(huì)產(chǎn)生噪音，機(jī)械能就是這樣通過(guò)對(duì)流層上面的光球?qū)觽鬏數(shù)教?yáng)的外層大氣的。

光球是人們平時(shí)看到的光彩奪目的太陽(yáng)表面，厚度約500千米。光球?qū)訙囟燃s6000℃。光球面上有黑暗斑點(diǎn)，這是太陽(yáng)黑子，它的溫度約4500℃，是日面上溫度較低的區(qū)域，由于溫度相對(duì)較低，看上去會(huì)比較暗。通過(guò)觀察日面上的黑子的位置變化，可知太陽(yáng)平均自轉(zhuǎn)周期是27天。

英國(guó)天文愛(ài)好者卡林頓在從1853年起的8年間通過(guò)觀察記錄日面黑子數(shù)目的變化發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)各不同緯度日面旋轉(zhuǎn)周期各不相同，并不像人們想象中那樣整塊運(yùn)動(dòng)。觀測(cè)表明，太陽(yáng)平均自轉(zhuǎn)周期是27天，自轉(zhuǎn)速度最快的是太陽(yáng)赤道附近。

通過(guò)對(duì)太陽(yáng)黑子數(shù)的長(zhǎng)期觀測(cè)和計(jì)數(shù)，我們可以知道，太陽(yáng)黑子有一定的周期規(guī)律性，其平均周期約為11年。德國(guó)業(yè)余天文學(xué)家、藥劑師施瓦貝是最早發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子周期的人，他連續(xù)15年對(duì)太陽(yáng)黑子進(jìn)行觀察和記錄，獲得了這一重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在，人們把黑子出現(xiàn)少的期間稱為“太陽(yáng)活動(dòng)谷年”，把黑子大量出現(xiàn)的期間稱為“太陽(yáng)活動(dòng)峰年”。

從1755年開(kāi)始的那個(gè)11年黑子周被現(xiàn)代國(guó)際天文界看作是第一個(gè)太陽(yáng)黑子周，人們還規(guī)定往后依次排列序號(hào)。

除了光球以外，太陽(yáng)表層還有色球?qū)雍驮铝痢Ｍㄟ^(guò)專門的儀器，可以清晰地看到太陽(yáng)的色球?qū)樱@是一圈環(huán)繞太陽(yáng)光球的厚度為2000千米的紅色大氣。觀測(cè)表明，常有巨大的太陽(yáng)火舌在日輪邊緣升起，這就是日珥。在太空，宇宙飛船拍攝到了巨大的高達(dá)40多萬(wàn)千米的日珥。

我們經(jīng)常看到一些暗黑的長(zhǎng)條出現(xiàn)在太陽(yáng)單色光照片上，這是日珥在日面上的投影，稱為“暗條”。此外，色球上更多、更普遍的被稱為“針狀物”的許多細(xì)小的“火舌”，其高度在6000～17000千米之間，寬度約幾百千米，景色非常壯觀，被喻為“燃燒的草原”。

色球?qū)又杏袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)“太陽(yáng)耀斑”，這是一種突然增亮的太陽(yáng)爆發(fā)現(xiàn)象。耀斑是迄今為止我們發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)上最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象，強(qiáng)烈影響到日地空間環(huán)境。

日冕是日輪周圍的青白色光區(qū)，它是太陽(yáng)大氣的最外層。日冕的溫度非常高，甚至高達(dá)100～200萬(wàn)攝氏度，因此有許多不斷地向外膨脹的日冕氣體，它們會(huì)產(chǎn)生連續(xù)微粒輻射。這種沿太陽(yáng)磁力線的粒子流被稱為“太陽(yáng)風(fēng)”。