太阳上黑子之谜

在明亮的太阳圆面上,常常出现一些暗黑的斑点,叫做黑子。黑子的中心部分,看起来最黑,叫作本影。本影周围亮一些,但也没有光球亮。

黑子是怎样产生的呢?科学家们一般认为:它们是一种巨大的旋涡形状的气流,是由于太阳上的大气活动而形成的。就像地球上大气的运动会形成台风一样,黑子也可以说是太阳上的“风暴区”。但是这种风暴比地球上的台风要猛烈得多。十二级台风的风速不超过每秒钟五十米,而黑子中气流运动的速度达到每秒钟一二千米。所以,黑子是太阳上物质激烈运动的一种现象。

太阳上并不是每年都出现同样多的黑子,而是有的年份多些,有的年份少些。如果我们从某一个黑子最多的年份开始观察,就会发现在以后几年中黑子数目会逐渐减少,减到一个最少的数目后又重新增多,增到最多后又减少。黑子数目的这样一种变化规律,就像春夏秋冬四季一样循环替换,我们把它叫做周期性。黑子数目变化的周期,就是太阳活动程度强弱变化的周期。黑子大量出现,就表示太阳上的物质活动达到了高潮。黑子数目变化的周期是十一年左右。就是说,如果从某一个黑子最多的年份算起,一直算到下一个最多的年份,前后一共是十一年的样子。天文学上规定,从一七五五年开始的十一年为第一号周期。这样依次排下来,现在正处在第二十号周期。

黑子其实并不黑,它们的温度大约 4200℃左右,比飞溅的钢花和电灯泡里钨丝的温度高得多。但是,太阳表面的温度更高,大约有 6000℃。所以, 黑子在周围明亮的背景反衬下就显得是黑的了。

黑子的形状很不规则,大小也很不一样。小黑子的直径大约是一千公里, 大的可以达到二十万公里,比地球的直径还大十几倍。

观察黑子并不困难,不一定要用望远镜,肉眼就能看到。我们的祖先用来观察太阳黑子的方法很多:有的是通过一块墨色水晶来看太阳;有的是用一块半透明的玉;还有一种方法,叫做“盆油观日”,就是在一只盆里装上油,让太阳光射到盆里,从油中的太阳影子上可以看见黑子。当然,不用任何别的东西,只用眼睛直接看黑子,不能在中午阳光强烈的时候看。可以在有薄雾的时候,或者有风沙而天色昏暗的时候去看。早晨太阳刚升起时,黄昏日落西山时,都是肉眼观察黑子的好时机。我国的一部古书《汉书·五行志》里有一段话说,公元前二十八年三月的一天早晨,太阳出来时,它的中

央有一个黑斑,看上去像枚铜钱那么大。这是世界上最早的对太阳黑子的记载,比朝鲜、日本的记载早六百多年,比欧洲的早八百多年。

你也想亲眼看看太阳黑子吗?那你就按前面说的方法试试吧。不过,肉眼看黑子最好是在它们数量最多的年份。一九七九年下半年到一九八○年上半年,就是刚过去的一个这样的年份。下一个这样的年份就得是十一年后了。

太阳是地球上光和热的源泉,它那里的一举一动,都会对地球产生各种各样的影响。黑子既然是太阳上物质的一种激烈活动现象,对地球的影响一定会很明显。

事实的确是这样。当太阳上有大群黑子出现的时候,地球上的指南针会乱抖动,不能正确地指示方向;平时很善于识别方向的信鸽会迷路;无线电通讯也会受到严重阻碍,甚至会突然中断一段时间。这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视传真等等造成很大的威胁。

黑子还会引起地球上气候的变化。一百多年以前,一位瑞士的天文学家就发现,黑子多的时候地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候气候潮湿, 暴雨成灾。我国的著名科学家竺可桢也研究出来,凡是中国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是中国范围内特别寒冷的冬天出现得多的世纪。还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过十一年重复一遍,很可能也跟黑子数目增减有关系。

研究地震的科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上地震也多。地震次数的多少,也有大约十一年左右的周期性。

植物学家也发现,树木的生长情况也随太阳活动的那个十一年周期而变化。黑子多的年份树木生长得快,黑子少的年份就生长得慢。

更有趣的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体。人体血液中血球数目的变化竟然也有十一年的周期性哩!

(卢炬甫)