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太阳黑子是如何工作的

由:Patrick j . Kiger

太阳黑子的原因

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这些太阳黑子看起来很小,但大多数实际上比地球还要大。
美国国家航空航天局/盖蒂图片社

太阳黑子在我们看来是黑色的,因为它们比周围地区的温度要低太阳的可见表面,或光球层它的温度约为10,000华氏度(5,537.8摄氏度)。太阳黑子的内部被称为暗影这里的温度比太阳表面其他地方低1600度。内部被一个更大,更轻的区域包围着半影这里的温度比太阳的其他地方低500度。太阳黑子的温度更低,因为它们是强磁性区域——强到阻止了热气体从太阳内部流向表面。

太阳黑子的出现是因为太阳不是一大块岩石地球以及内行星,但它是一个不断循环的热气体球,并不是整体移动的。太阳的内部和外部分别旋转;太阳外层在赤道的旋转速度要比在太阳南北两极的旋转速度快。(具体来说,赤道上的一个点绕地球一周需要25天,而两极附近的一个点需要36天完成自转。)随着时间的推移,所有这些混乱和不均匀的运动扭曲和扭曲了太阳的主磁场,就像你在睡觉时翻来覆去的时候,你的床单会起皱和卷成一团。这些聚集的点——实际上是在磁力线上扭曲的——有如此大的磁力,以至于它们把下面的热气体推回去,阻止热量直接上升到地表。换句话说,它们变成了太阳黑子。因为太阳黑子比太阳表面的其他部分更冷,所以它们看起来更暗。与此同时,被这些太阳黑子阻挡的热气体流进了太阳黑子周围的区域,使这些区域比正常情况下更热、更亮。这种对比使得太阳黑子更加突出。

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对于地球上的观测者来说,太阳黑子的运动似乎是因为太阳表面本身也在运动(尽管不是像我们讨论的那样是一个整体)。太阳完成自转所需的时间比地球长得多,但由于太阳比地球大100倍,太阳黑子看起来比地球上一个点的移动速度快4倍。

太阳黑子的平均大小和地球差不多,但有些黑子非常非常大。科学家通过将它们与太阳的可见面积(即我们从地球上可以看到的太阳的一半)进行比较来测量它们。上个世纪有记录以来最大的太阳黑子出现在1947年。它覆盖了太阳可见面积的61.32亿分之一,大约是地球表面面积的18倍。欧洲太空总署].

在下一节中,我们将分析太阳黑子周期及其成因。