[科普中國]-色球上的火舌——日珥

相信不少人都曾親眼見過日全食的壯麗景象：當太陽完全被月球遮住后，短暫的“黑夜”來臨，就在此時，我們會發(fā)現(xiàn)“黑太陽”的周圍會出現(xiàn)一個紅色的光環(huán)，這就是太陽的色球層。天文學家形容太陽色球層像是“燃燒著的草原”，或者說它是“火的海洋”。色球層上有許多細小的火舌在不停地跳動著，不時地還有一束束火柱高高竄起，這些竄起的火柱就叫做“日珥”。

無論是色球還是日珥，在平時都不會直接被我們的肉眼所看到，因為它們比太陽的圓面暗弱得多，在一般情況下被日暈即地球當中一些大氣所散射的太陽光所淹沒。因此，必須使用太陽分光儀、單色光觀測鏡等儀器，或者在有日全食時才能夠觀測得到。當日珥出現(xiàn)時，由于大氣層當中的色球酷似燃燒著的草原，玫瑰紅色的舌狀氣體如烈火升騰，形狀千姿百態(tài)。而整體上看來，它們的形狀恰似貼附在太陽邊緣的耳環(huán)，由此得名日珥。

出現(xiàn)日珥的色球，其實是一個充滿磁場的等離子體層，在局部等離子體動能密度和磁能密度可相比擬時，人們能經(jīng)常觀測到等離子體和磁場之間復雜的相互作用。由于磁場的不穩(wěn)定性，常常會爆發(fā)劇烈的耀斑以及與耀斑共生的爆發(fā)日珥、沖浪、噴焰等許多動力學現(xiàn)象。耀斑爆發(fā)時，還伴隨大量的遠紫外輻射和X射線輻射以及高能粒子流。這些輻射對日地空間和地球高層大氣影響很大。此外，色球、日冕等離子體和可變磁場以及由不穩(wěn)定性引起的沖擊波之間進行相互作用，會產生大量不同頻率的射電輻射，為色球、日冕物理性質和爆發(fā)現(xiàn)象的研究提供重要信息。

日珥的突然爆發(fā)很壯觀，因為它在爆發(fā)之前是一個密密實實的冷氣團，溫度也只有7000攝氏度，懸浮在100萬攝氏度的日冕當中。這導致日珥在大小、形狀和一些運動等方面的差別都很大。日珥可以分為活動日珥和寧靜日珥兩種主要類型?；顒尤甄淼目焖賴姲l(fā)會持續(xù)幾分鐘至幾小時?；顒尤甄砗秃谧尤河嘘P，而且同一黑子群，在數(shù)量和活動上都同一些太陽活動周期緊密相關。寧靜日珥噴發(fā)平緩，減退得更慢，同時還可延續(xù)幾個月。按運動情況來看，日珥可分為爆發(fā)型、寧靜型和活動型三大類，細分可分為十幾類。寧靜日珥在觀測時間內似乎是不動的，而活動日珥總在不停地變化著。它們從太陽表面噴出來，沿著弧形路線，又慢慢地落回到太陽表面上。但有的日珥噴得很快、很高，沒有落回日面，而是拋射入宇宙空間了。其中，爆發(fā)日珥的高度可以達到幾十萬千米。

1938年爆發(fā)的一個最大日珥，爆發(fā)頃刻間上升到157萬千米的高空，而地球的直徑不過1.3萬千米。2012年，美國宇航局的太陽動態(tài)觀測衛(wèi)星拍攝到一段視頻，視頻中太陽表面噴射出巨型日珥，長度達50萬英里(約合80萬公里)，酷似一段巨大的弧形物盤踞在太陽表面。

值得注意的是，日珥和色球只能在日全食時看到，而在日環(huán)食時是看不到的。從這一方面看，日環(huán)食觀測的科研價值不如日全食，也沒有日全食那樣晝夜突變的景觀。環(huán)食發(fā)生時，天空依然明亮如故，既不會星辰驟現(xiàn)，也看不到貝利珠和日冕、日珥的蹤影。

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