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第6章 色球·日冕·太陽(yáng)風(fēng)

太陽(yáng)也有大氣層。在太陽(yáng)可見表面或光球?qū)又猓幸粋€(gè)熾熱的帶電氣體組成的大氣。大氣的內(nèi)層叫色球?qū)樱驗(yàn)檫@一層有粉紅的顏色。色球?qū)佑?1萬(wàn)千米厚,并且比光球?qū)訜幔瑴囟仍?093℃~16649℃之間。

從望遠(yuǎn)鏡中看去,色球?qū)酉袷侨紵拇蟛菰I驅(qū)訒?huì)射出巨大的熱氣流,叫日珥,橫跨800千米,高達(dá)1600千米。日珥數(shù)以百萬(wàn)計(jì),像是從太陽(yáng)表面射出的火焰。太陽(yáng)變化的磁場(chǎng)使由帶電粒子組成的日珥像風(fēng)中搖擺的麥穗。讓人聯(lián)想到燃燒的大草原的景象。

色球?qū)又馐翘?yáng)的大氣外層。這一層又叫日冕,是由色球?qū)禹敳康膸щ姎怏w組成的純白色區(qū)域。其內(nèi)部是日珥從太陽(yáng)表面升起的舌頭狀的燃燒氣體的云,延展到數(shù)千英里。

天文學(xué)家用特殊的儀器去研究日冕的內(nèi)部。這一特殊儀器就是食儀。它實(shí)際上就是一個(gè)用不透明的圓盤擋住光球?qū)影l(fā)出的強(qiáng)光的望遠(yuǎn)鏡。這種儀器只能放在空氣干燥,大氣穩(wěn)定的高山上。在這種環(huán)境下,科學(xué)家們看到了日珥的一部分。

日冕外部只能在更特殊的環(huán)境下觀測(cè)。這兒的光線更加黯淡,只有當(dāng)日全食中,月亮擋住了太陽(yáng)光球?qū)雍腿彰醿?nèi)部的光那一小會(huì)兒時(shí)間才能觀測(cè)。這也是為什么天文學(xué)家對(duì)日食感興趣的原因之一,讓天文學(xué)家有機(jī)會(huì)研究太陽(yáng)大氣。

地球是在太陽(yáng)的大氣中“游泳”。在日全食中,我們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)大氣有太陽(yáng)的數(shù)倍直徑那么厚,幾乎包含了整個(gè)太陽(yáng)系,所以這些行星,包括地球,在公轉(zhuǎn)時(shí)都是在太陽(yáng)的大氣層中運(yùn)動(dòng)。這一關(guān)系在南北極光現(xiàn)象中得以體現(xiàn)。

一部分日冕的溫度達(dá)222萬(wàn)℃。但你到那兒會(huì)被凍死。這好像自相矛盾。在此之前,我們必須先區(qū)別溫度和熱量。生活中我們常常把這兩個(gè)詞混為一談,認(rèn)為熱量大就一定有更高的溫度,但到了太陽(yáng)大氣層,這就不適用了,因?yàn)榻M成日冕的氣體太稀薄了,比地球?qū)嶒?yàn)室里制造的真空還稀薄。

現(xiàn)在我們提到物體的溫度,實(shí)際是指物體中原子或分子的平均運(yùn)動(dòng)速度,速度越大溫度越高。但是熱量是指物體原子和分子的總能量。既然太陽(yáng)大氣的氣體如此稀薄,每立方米的原子很少,所以每立方米的熱量也很少,盡管其中原子的速度很快,溫度很高。因此盡管溫度很高,但在那兒仍會(huì)被凍死。

太陽(yáng)正在不斷的消耗自己。恒定的粒子流從太陽(yáng)中不斷噴出,即太陽(yáng)風(fēng),遇到耀斑時(shí),太陽(yáng)風(fēng)會(huì)加強(qiáng)。這些粒子落到地球、其他行星以及相鄰的恒星上。宇航員沒有感受到太陽(yáng)風(fēng)是因?yàn)槠渲械牧W犹?xì)小了。

某一天,太空船會(huì)在太陽(yáng)風(fēng)里航行。預(yù)言家已經(jīng)預(yù)見了薄的塑料口袋代替干洗袋的趨勢(shì)。我們可以想象,由鋁制的僅1個(gè)分子厚的太陽(yáng)船將會(huì)足夠大、足夠輕,能利用太陽(yáng)風(fēng)來(lái)航行。作為興趣閱讀,Arthur C.Clarke的短篇小說(shuō)《來(lái)自太陽(yáng)的風(fēng)》,這是關(guān)于從地球到月亮的第一次太陽(yáng)帆船競(jìng)賽的故事。

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