光球層

光球層

光球層的上面是色球層。太陽能量經過這一區域自中心向外傳遞。

光球層

光球層的上面是色球層。太陽能量經過這一區域自中心向外傳遞。這一層可見太陽耀斑。耀斑是太陽黑子形成前在色球層產生的灼

光球光球
熱的氫雲層。在光球層的某些區域,溫度比周圍稍低(通常是4000攝氏度),這便是黑子。
另一種是在太陽活動時輻射出來,速度比較大。在飛到地球附近時,速度可達1000~2000km/s,粒子含量也比較多。每立方厘米含質子數為幾十個。這種太陽風稱為“擾動太陽風”,高速太陽風對地球的影響很大,當它抵達地球時,往往引起很大的磁暴與強烈的極光,同時也發生電離層騷擾。 太陽風的主要成分是氫粒子(質子和電子)和氦粒子(氦原子核與電子),其中質子約占91%,氦核約占8%。此外還含有微量的電離氧、鐵等元素。太陽風密度處於隨時變化之中。
太陽大氣的最外層稱為日冕。這一區域有日餌。日餌是在色球層上部產生的巨大火焰。日冕的最外面向太空伸展並輻射出從太陽產生的粒子。日冕僅在產生日全食時才能被看到。
光球是一層不透明的氣體薄層,厚度約400公里,它輻射出太陽能量的絕大部分。上面的斑點結構稱為米粒組織,是太陽熱氣體雲的頂部,大小約為300~1450公里,形狀為不規則多邊形,持續時間約7~10分鐘,有垂直方向的振盪。光球的能量來自不同深度,形成不同溫度的表面大氣。
想像我們自飛機上往下看空中雲層,我們僅能看到雲外觀,雲層內部卻無法看到,光球層就相當雲層外觀,我們無法看穿太陽進一步構造。一般而言太陽半徑是指由核心至光球層距離。光球層是我們平常所見的太陽表層,約500公里厚,溫度約4500-6000 oK,壓力為數百個大氣壓,密度約為10000g/cm3。由於在光球層下面氣體密度較高,也較熱,因此輻射出較多的光。它的溫度及密度適當,能產生足夠的光子,並逃離太陽的表層。因有大氣層存在無法直接偵測到這光球層下的光子輻射,而光球層上面的氣體密度太低,無法放出足夠的光子。
由於大氣層的溫度足以游離大部份的原子,因此在氣體內有許多的自由電子,而中性的氫原子能補獲一個自由電子成為H-離子,H-很容易吸收光子,因而也使光球層對光子非常的不透光(opaque),使光球層底下的光子不易逃脫,因而我們所見的光球層是只有薄薄一層而已。
所見的太陽光,多來自於光球層的包含著少數從下層約8000°K來的,及較上層區域約4000°K來的光子,而主要的光是來自中心的6000°K區域,因此光球層的光子是由不同溫度區域的氣體所放射出來的光子混合起來的。
光球層並非均勻亮度,它上面間雜著約數百萬顆的明亮的區域,我們稱之為米粒組織(granulation)。每個米粒組織直徑最小都將近1500公里,此一結構是由對流所造成的。這些米粒組織從形成、到處移動至消失平均時間約八分鐘。米粒組織的中心部份是向上涌升的氣體,且比週圍下沉的較暗氣體來得熱些,米粒狀的亮斑是太陽外層對流層向上涌翻氣體的頂部部份,這些由對流層底層湧上來的熱氣體,到達了光球層後加熱光球層,使這部份比週圍亮,當這些氣體冷卻了,它們往下沉,因此這部份的光球層變得較冷也較暗。米粒米粒間的間隔是 暗色的區域,它們的生命週期約10分鐘,然後消失或者是和相鄰的米粒組織合併。

物理狀態

雖然整個說來光球是明亮的,但各部分亮度卻很不均勻.在非擾光球中布滿米粒組織,估計總數達到400萬顆.在光球的活動區,有太陽黑子,光斑,偶爾還有白光耀斑.它們的亮度,物理狀態和結構都相差懸殊.平均的非擾光球上每平方厘米每秒發出的輻射流量為6.3X10爾格,由此可算出光球的有效溫度為5500度。這一輻射流量是各波段輻射強度的總和。光球的溫度隨高度而不同,在從內部向外,溫度逐漸降低.光球與色球的交界處,溫度降到最低值,只有4000多度,但接著又逆升,在日冕中竟高達上百萬度.光球的物質密度約為每立方厘米10克,氣體壓力大致等於10達因/厘米。

活動

光球就是實際看到的太陽圓面,它有一個比較清楚的圓周界線。光球的表面是氣態的,其平均密度只有水的幾億分之一。光球厚達500千米,極不透明。光球上密密麻麻地分布著極不穩定的斑斑點點,被稱為“米粒組織”。米粒組織可能是光球下面氣體對流產生的現象。另外,光球還有超米粒組織,其直徑與壽命要大的多。在光球還分布著太陽黑子和光斑,偶爾還會出現白光耀斑。這些活動現象有著相差懸殊的亮度、物理狀態和結構。
所謂太陽黑子是光球層上的黑暗區域,它的溫度大約為4500K,而光球其餘部分的溫度約為6000K。在明亮的光球反襯下,就顯得很黑。
發展完全的黑子是由較暗的核(本影)和圍繞它的較亮部分(半影)構成的,形狀像一個淺碟。太陽黑子是太陽活動的最明顯標誌之一。太陽黑子的突出特點是具有強大的磁場,範圍從小太陽黑子的500高斯到大太陽黑子的4000高斯不等。黑子最多的年份稱太陽活動極大年,最少的年份稱太陽活動極小年。太陽黑子的平均活動周期是11.2年。光球上還有一些比周圍更明亮的區域,叫光斑。它與黑子常常相伴。

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太陽結構色球層| 光球層| 米粒組織| 日冕| 日冕圈| 過渡區| 太陽核心| 對流層
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