做个小小牛顿:探索科学的奥秘
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第4章 太阳上的黑斑

西汉河平元年(公元前28年)农历三月的一天,华夏大地上,有细心的人发现天上的太阳与往日很不一样,他们惊奇地看到头顶的太阳上出现了钱币大小的黑斑。

中国古籍《汉书·五行志》中,用简短的文字记载了中国古人的这次发现:“日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”这就是有关太阳黑子观测的文字记录,也是现今世界上公认的最早的太阳黑子记录。

在中国历史上,有关太阳黑子的记录有100多次。这些记录不但有太阳黑子出现的时间,还有太阳黑子的形状、大小、位置及变化情况等。欧洲关于太阳黑子记录的最早时间是公元807年8月,当时还被误认为是由于太阳、水星和地球三者恰好排成一条直线时,水星留在太阳上的黑影(即凌日现象)。

1826年,德国的一位天文爱好者、药剂师施瓦贝用一架小望远镜观察太阳,他原想通过凌日现象来寻找法国天文学家勒威耶预推出来的“火神星”。他虽然没有找到这颗行星,却发现了太阳表面有黑子。后来,他专门转向观察太阳表面黑子,而且连续观察了17年。1843年,他声称太阳表面黑子有一个盛衰周期,为10~11年。

但是,当时没有人相信施瓦贝的新发现,他写的有关太阳表面黑子的论文也无处发表。施瓦贝并没放弃,又坚持观察了10多年,证实了这一周期变化规律是客观存在的。此后,太阳黑子及其周期变化规律才被天文学家公认。

后来,人们发现,太阳上有一大群黑子出现的时候,地球上的指南针会随之抖动,信鸽会迷路,无线电通信也会受到严重阻碍,甚至会突然中断,这些反常现象将会威胁到飞机、轮船和人造卫星的航行安全。

研究地震的科学工作者还发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多,地震发生的频率也有大约11年的周期性。黑子还会引起地球上气候的变化,有人统计了一些地区降水量的变化情况,发现这种变化也有11年的周期性,因此推测很可能也跟黑子数目的增减有关系。更令人惊讶的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体。

看来,太阳表面黑子的盛衰与人们生活和生产活动息息相关,值得人们关注和研究。

做个小作业

1.选择题 太阳黑子是:(1)行星留在太阳上的黑影;(2)太阳系中的小行星留在太阳上的黑影;(3)太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度比太阳光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点。()

2.思考题 太阳黑子为什么会有周期变化?太阳黑子的出现对地球上生活的人类有什么影响?

微博士

太阳黑子

太阳黑子是在太阳光球层上发生的一种太阳活动,一般认为,太阳黑子是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,其温度比太阳的光球层表面温度要低很多,所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子的活动周期平均为11年左右,从1755年起算的黑子周期为第一周期,然后按顺序排列。

迈出第一步

观察太阳黑子

2010年开始为第24周期。据推测下一次太阳黑子活动高峰期应该在2021年到2022年。到时候可以选择晴天观察。观察时不能用肉眼直接观察,而要用望远镜。但是也不能用眼睛直接从望远镜中观测,须使用投影法,在望远镜的目镜后面加装一块投影板,让太阳在投影板上成像,然后观测。

也可以在盛有水的脸盆中倒入墨汁,然后用肉眼直接观看脸盆中的太阳倒影。当发生日全食时,还可以透过一张彩色相片底片,用肉眼直接观看太阳,这时便可以看见太阳光球上深暗色的斑点。