太阳黑子的活动周期是多久
太阳黑子周期的持续时间,平均为11年左右。然而,周期的长度略微有所不同。从1700年到现在,太阳黑子周期的长度从短的9年,长的14年。然而,请注意,在这三个世纪的26个太阳周期中,有21个周期的长度在10年和12年之间。
对太阳黑子的精确计数并不像它看起来那样简单。有些黑子比其他黑子大得多,有些黑子的边缘部分合并在一起,而且许多黑子是成群出现。
1848年,一位名叫鲁道夫-沃尔夫的瑞士天文学家设计了一种算法,用于对太阳黑子进行一致的计数,从而可以对几个世纪以来不同观测者的数据进行比较。用沃尔夫的公式得出的太阳黑子数,现在被称为沃尔夫太阳黑子数,至今仍在使用。
沃尔夫使用来自早期天文学家的数据来重建太阳黑子的数量,最早可以追溯到1755-1766年的周期,他称之为 "周期1"。从那时起,随后的周期被连续编号,所以从2008年太阳最小值开始的周期是周期24。
太阳黑子活动的影响
当太阳黑子数量多的时候,太阳通常是非常活跃的。太阳黑子是太阳磁场扰动的指标,它可以产生像太阳耀斑和日冕物质抛射这样的高能太阳事件。
由于合理可靠的太阳黑子计数记录可以追溯到17世纪初,远早于其他太阳活动的测量方法,太阳黑子计数作为一个有价值的、相对长期的太阳活动指标。
在太阳极盛时期,太阳在电磁波谱的X射线和紫外线部分发出的辐射比平时多得多,这种额外的能量大大改变了地球大气层的最上层。
每当太阳黑子数量上升和下降时,与太阳黑子相关的太阳磁场就会扭转极性;太阳北半球和南半球的磁场方向就会转换。因此,就磁场而言,太阳周期只有在两个11年的太阳黑子周期之后才算完成(磁场恢复到周期开始时的样子)。这个太阳周期平均长约22年,是太阳黑子周期的两倍。
一些科学家认为,有证据表明太阳黑子和太阳周期中存在其他更长周期的变化。其他科学家对这种说法持怀疑态度。大多数科学家认为我们需要更多的数据,跨越更长的时间段,以明确地解决这个问题。
黑子是怎么形成的
仔细观察黑子可以发现,一个发展成熟的黑子是由中心颜色暗黑的部分和其周围暗黑的部分组成。前者是黑子的本影,后者为黑子的半影。黑子是太阳光球上的低温区,本影区的绝对温度在4000℃左右,半影则为5400℃。所以,黑子其实并不黑,只是因为它的温度比光球低,才在明亮的光球背景衬托下显得黑。
导致黑子温度低的直接原因则是因为它自身具有强磁场,磁场强度约在1000高斯~4000高斯之间,比地球上的磁场强度高上一万倍。强磁场能够抑制太阳内部能量通过对流的方式向外传递。所以,当强磁场浮现到太阳表面时,该区域的背景温度缓慢地从5700℃降到4000℃左右,使该区域以暗点形式出现,即黑子产生。