太阳世界既奇妙又美丽

        2012年，正值太阳活动的第24周峰年。对于社会上流行的某些不祥之说，近日，科协依托第十一期“科学家与媒体面对面”这一科普载体，邀请三位天文方面研究的带头人，通俗解读明年的太阳活动，引导公众客观了解太阳这颗离地球最近、对人类生活影响最大的恒星，平静面对新的一年的到来。

　　太阳世界既奇妙又美丽

　　作为科学院天文台研究员、天文台怀柔太阳观测基地主任兼总工程师，邓元勇博士这样描述太阳：“太阳上有风暴，有各种复杂的结构。太阳的世界是非常奇妙、非常美丽的。”

　　太阳长什么样子？在公众眼里，太阳就是一个平板。但在科学家眼里，太阳是个大大的磁球。它的半径有70万公里，相当于地球的109倍左右；平均密度只有水的1.4倍，比地球的平均密度还要低75%左右。

　　邓元勇说，太阳的寿命按科学家现在的估计大约100亿年，太阳现在处在壮年时期。太阳不同层次的温度变化非常大，从几千度到上千万度都有。

　　万物生长靠太阳。地球是不能提供能源的，地球上所有的能源都来自太阳，太阳的功率非常大，其量级是10的26次方瓦特——有人算过，就是每秒钟太阳上的能量如果供人用电的话，大概可以用100万年时间。

　　太阳成分中氢大约占71%，氦占27%，另外还有碳、氮、氧，以及各种金属。邓元勇提请大家注意，由于太阳内部不停地进行核反应，不停地消耗氢、产生氦，所以只能说太阳现在的成分构成是这样的。

　　邓元勇说，太阳和地球一样也分成不同的层次，可以简单地划分为内部结构和外部结构。

　　太阳的内部结构有三个层次。首先是核反应区，提供了太阳所有的能量以及地球需要的所有能量，目前内部温度大约是1500万度左右，主要进行氢变成氦的反应。

　　其次是辐射区，温度大概在700万度左右。辐射区靠辐射来交换能量，就像老式保温瓶一样，辐射交换能量的速度非常慢。太阳内部核反应的能量要想穿过辐射区的话，需要约两百万年时间。邓元勇说，我们今天接受的太阳光，应该是200万年以前在太阳内部产生的。

　　最后是对流区，对流也是能量交换的一种形式。对流和辐射不太一样，对流比较剧烈，也比较无序。对流区就是一个开了锅的太阳，是太阳活动的所有发源地，其温度约为200万度。

　　太阳外部结构的第一个层次是光球，是用肉眼能看到的光。人眼感受的光有99%以上来自于光球。在光球上最明显的特征是太阳黑子，太阳黑子或在太阳温度最低的地方，或在磁场最强的地方。黑子也有出生、成长、消亡的演化过程，小的黑子可能一天到几天的时间就消亡了，大的黑子则能持续数周时间。

　　第二个层次是太阳的色球。最早人们发现色球是在出现日全食的时候，看到靠近太阳边缘的地方有一层橘红色，其温度从几千度到几万度不等。在色球上也有一些典型的特征，比如我们所熟知的日珥和暗条。日珥和暗条其实是一回事，只不过由于太阳自转，会在不同位置或变亮或变暗，呈现出不同的表象。

　　第三个层次叫做日冕。平时是看不见日冕的，因为日冕的亮度大约只有光球亮度的百万分之一，人眼根本分辨不出来，但如果有日全食的话，就可以看见日冕。日冕是太阳的最外层大气，是一种不停地从太阳当中往外跑的物质，也叫做太阳风。我们今天所说的太阳活动、太阳风暴，跟太阳风的背景有很大关系。

　　邓元勇说，整个太阳大气都是一种等离子状态，再加上太阳内部能量的不断涌出，太阳表面是动荡不安的。其内部能量通过对流区不断交换出来，会引起非常复杂的电磁相互作用。这些电磁相互作用过程导致的太阳大气中的一切活动现象，被称之为太阳活动，它主要表现为太阳黑子的兴衰、太阳耀斑的爆发、太阳风的扰动等等。

　　在太阳色球上最明显的是太阳耀斑，它实际上是太阳能量的突然释放，一个普通的太阳耀斑，能释放出非常大的能量量级，大约相当于几十亿个日本广岛原子弹的当量。

　　太阳活动有一个明显的周期性，称做太阳活动周，大约11年周期，主要是以黑子出现的多少为标志。太阳黑子出现频繁、太阳活动剧烈的时候，叫做太阳活动的峰年；太阳黑子很少、甚至没有，叫做太阳活动的低年或者宁静年