太阳外部结构及主要太阳活动有哪些?

太阳外部结构及主要太阳活动有哪些?
太阳外部结构及主要太阳活动有哪些?

太阳外部结构及主要太阳活动有哪些?
太阳结构图
在茫茫宇宙中,太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平.只是因为它离地球较近,所以看上去是天空中最大最亮的天体.其它恒星离我们都非常遥远,即使是最近的恒星,也比太阳远27万倍,看上去只是一个闪烁的光点.　　组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71.3%、 氦约占27%,其它元素占2%.太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气.太阳的大气层,像地球的大气层一样,可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层,即从内向外分为光球、色球和日冕三层.我们平常看到的太阳表面,是太阳大气的最底层,温度约是6000开.它是不透明的,因此我们不能直接看见太阳内部的结构.但是,天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究,建立了太阳内部结构和物理状态的模型.这一模型也已经被对于其他恒星的研究所证实,至少在大的方面是可信的.近日,美国宇航局在2006年发射的两颗太阳探测卫星STEREO运动到了太阳两侧相反的位置上,首次从前后两面拍摄下了完整的太阳立体图.STEREO团队成员Angelos-Vourlidas表示,这是太阳物理学的重要时刻,STEREO第一次确认了太阳是一个球形.
内部构造
　　太阳的内部主要可以分为三层：核心区、辐射区和对流区.太阳内部结构图
太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4,约为整个太阳质量的一半以上.太阳核心的温度极高,达到1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量.这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递,才得以传送到达太阳光球的底部,并通过光球向外辐射出去.太阳中心区的物质密度非常高.每立方厘米可达160克.太阳在自身强大重力吸引下,太阳中心区处于高密度、高温和高压状态.是太阳巨大能量的发祥地.太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式.太阳中心区之外就是辐射层,辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.71个太阳半径,这里的温度、密度和压力都是从内向外递减.从体积来说,辐射层占整个太阳体积的绝大部分.太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程.即从太阳0.71个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层.这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动.这是太阳内部结构的最外层.
光球
　　太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径.光球层位于对流层之外,属太阳大气层中的最低层或最里层.光球的表面是气态的,其平均密度只有水的几亿分之一,但由于它的厚度达500千米,所以光球是不透明的.光球层的大气中存在着激烈的活动,用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构,很象一颗颗米粒,称之为米粒组织.它们极不稳定,一般持续时间仅为5～10分钟,其温度要比光球的平均温度高出300～400℃.目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象.　　光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子.黑子是光球层上的巨大气流旋涡,大多呈现近椭圆形,在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑,但实际上它们的温度高达4000℃左右,倘若能把黑子单独取出,一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒.日面上黑子出现的情况不断变化,这种变化反映了太阳辐射能量的变化.太阳黑子的变化存在复杂的周期现象,平均活动周期为11.2年.
色球
色球
紧贴光球以上的一层大气称为色球层,平时不易被观测到,过去这一区域只是在日全食时才能被看到.当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间,人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩,那就是色球.色球层厚约8000千米,它的化学组成与光球基本上相同,但色球层内的物质密度和压力要比光球低得多.日常生活中,离热源越远处温度越低,而太阳大气的情况却截然相反,光球顶部接近色球处的温度差不多是4300℃,到了色球顶部温度竟高达几万度,再往上,到了日冕区温度陡然升至上百万度.人们对这种反常增温现象感到疑惑不解,至今也没有找到确切的原因.　　在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰,这就是天文上所谓的“日珥”.日珥是迅速变化着的活动现象,一次完整的日珥过程一般为几十分钟.同时,日珥的形状也可说是千姿百态,有的如浮云烟雾,有的似飞瀑喷泉,有的好似一弯拱桥,也有的酷似团团草丛,真是不胜枚举.天文学家根据形态变化规模的大小和变化速度的快慢将日珥分成宁静日珥、活动日珥和爆发日珥三大类.最为壮观的要属爆发日珥,本来宁静或活动的日珥,有时会突然"怒火冲天",把气体物质拼命往上抛射,然后回转着返回太阳表面,形成一个环状,所以又称环状日珥.
日冕是太阳大气的最外层.日冕中的物质也是等离子体,它的密度比色球层更低,而它的温度反比色球层高,可达上百万摄氏度.在日全食时在日面周围看到放射状的非常明亮的银白色光芒即是日冕.日冕的范围在色球之上,一直延伸到好几个太阳半径的地方.日冕还会有向外膨胀运动,并使得冷电离气体粒子连续地从太阳向外流出而形成太阳风.

光球，色球。日冕，耀斑，黑子