太阳与太阳活动

一、太阳
　　人人都知道太阳对于地球上的生物来说是至关重要的，但是很少有人能对太阳–我们生存依赖的星球–的特征和变化规律作很好的描述。
　　在漫漫宇宙中，太阳只是一颗很普通的恒星，比它大的星体在宇宙中数以百万计。然而，它就象是一台巨型的能量生产机器，每秒钟产生4.0×1023千瓦的能量。换句话说，如果我们能将太阳一秒钟内向外输出的能量收集起来，按目前美国能源使用水平来计算，可以够整个美国使用九百万年。太阳的能源来自太阳核内部所进行的核聚变反应。由于太阳的核心物质的密集以及太阳尺度非常大，所以在日核产生的能量需要经历无数次的吸收和再发射，在五千万年之后到达太阳表面。也就是说，如果太阳现在停止产生能量，我们地球上需要再过五千万年之后才能感觉到。
　　在过去的40到50亿年间，太阳一直不停地向外发射可见光和热辐射。太阳中有足够的氢原子使它能够在未来的1千亿年中继续产生能量。但是，大约在100～200亿年以后，太阳的表面将向外膨胀，将它的内行星包围在太阳大气中，这其中就包括了我们的地球。到那时，太阳将便成为一个红巨星。如果太阳足够大，它有可能重新燃烧，变成燃烧氦的星体。
　　太阳既不是平凡的，也不是一成不变的。太阳上不断地在发生着各种活动和现象。

二、太阳黑子
　　 太阳表面有时会出现一些暗的区域，它是磁场聚集的地方，这就是黑子。黑子是太阳表面可以看到的最突出的现象。一个中等大小的黑子大概和地球的大小差不多。黑子的形成和消失要经历几天到几个星期不等。当强磁场浮现到太阳表面，该区域的背景温度缓慢地从6000摄氏度降至4000摄氏度，这时该区域以暗点形式出现在太阳表面。在黑子中心最黑的部分被称作本影，本影是磁场最强的区域。本影周围不太黑、呈条纹状的区域被称为伴影。黑子随太阳表面一起旋转。从地球上看，黑子大约经过27天完成一次自转。赤道附近的黑子比极区的黑子旋转的要快一些。黑子群，特别是伴有复杂磁场的黑子群常常是耀斑爆发的位置。
　　在过去的三百年中，太阳黑子数按11年的周期有规律地增加和减少。太阳像我们地球一样也有着季节性的变化，不过太阳的一年是我们地球的11年。

三、冕洞
　　冕洞是太阳上可以持续几个月甚至几年的变化特征。它们在X射线照片上看起来就像一个大的黑洞。这些洞的根部就在太阳表面的单极磁场区。它们的磁力线直接伸向太阳系。这些开放的磁力线允许高速太阳风不断向外流出。冕洞具有一定的周期性，但是它并不与太阳黑子周期完全吻合。在黑子数达到极大的年份，冕洞数量要多一些。在太阳活动的一些时期，只是太阳的南极和北极可以看到持续的冕洞。

四、日珥
　　太阳日珥（在日面上表现为暗条）通常是指由太阳磁场支撑的悬浮在太阳表面静态的云状物质。大部分的日珥都会在它一生的某个时期、某个部位发生爆发，向空间释放大量的太阳物质。

五、耀斑
　　耀斑是太阳上一种强烈的、短暂的能量释放过程。从地面光学观测来看，耀斑是太阳表面亮度增强的区域。从X射线和射电辐射观测来看，耀斑是一种噪声爆发。它们一般持续几分钟到几个小时。耀斑是太阳系能量最大的爆发事件，相当于投放在日本广岛原子弹的400亿倍。耀斑的第一可能的能量来源是来自强大太阳磁场的撕裂与重联。耀斑爆发产生很宽频带的电磁辐射：频率范围包括从γ射线到千米波。

六、日冕物质抛射CME
　　在太阳的外层大气–日冕区，物质结构由强磁场控制。在闭合磁力线的上方通常对应的是黑子群。这些被限制的太阳大气可能会突然剧烈爆发，释放泡状或舌头状的气体和磁场，这就是CME（Coronal Mass Ejection）。一个大的CME能够包含10亿吨被加速到每小时几百万公里速度的物质。被抛射出来的太阳物质在行星际空间中迅速传播，撞击途径的每一个行星或飞行器。CME有时与耀斑相伴随出现，有时独立出现。