4月30日   《太陽風暴》   何香濤

    央視國際 2004年04月27日 14：42

    主講人簡介：何香濤，北京師范大學天文系教授，博士生導師。多年來著作甚豐，曾任北京天文學會理事長。

    內容簡介：一想到太陽，大家馬上就聯想到溫暖和陽光，對于太陽來講，古今中外各個民族都對太陽是一片歌頌聲，我們說太陽哺育著大地，太陽哺育著我們的地球、植物，萬物生長靠太陽。的的確確是這樣，太陽是非常非常重要。有一句俗話說，說是離了誰地球都可以轉，但是要離了太陽，地球可就轉不動了。你們可以想像一下是不是這樣，所以太陽的優點是非常多的。但是盡管這么說，我們說任何一件事情，都不可能是十全十美的，如果說太陽的優點有99.9％，那么畢竟還有0.1％是缺點。今天我們就講講太陽的缺點，太陽對我們人類來講，都是好處，惟有今天我講這個題目不是那么十全十美，是什么呢？叫太陽風暴，太陽風暴主要是由太陽上各種活動區的爆發形成的。歷史上太陽風暴曾經對人類的生活產生影響，隨著科學技術的普及，太陽風暴對地球的影響開始顯著。因為它能對地球的地磁產生影響，進而影響人類的通訊系統，雖然現在由于人類的通訊很多都采用衛星，但強烈的太陽風暴也會對衛星的通訊形成不良影響。但是一般的太陽風暴對衛星通訊產生不了太太的影響了。但了解太陽風暴，研究太陽風暴，仍然是人類一項重要的科技任務。

    太陽風暴可以跨越一億五千萬公里影響地球，產生太陽風暴時引發的火焰可以噴出幾十萬公里遠，自然的奇妙令人驚嘆。北京師范大學天文系教授何香濤，將為您講述《太陽風暴》。

    （全文）

    一想到太陽，大家馬上就聯想到溫暖和陽光。對于太陽來講，古今中外各個民族都對太陽是一片歌頌聲。我們說太陽哺育著大地，太陽哺育著我們的地球、植物，萬物生長靠太陽。有一句俗話說，說是離了誰地球都可以轉，但是要離了太陽，地球可就轉不動了。所以太陽的優點是非常多的，盡管這么說，我們說任何一件事情，都不可能是十全十美的。如果說太陽的優點有99.9％，那么畢竟還有0.1％是缺點。今天我們就講講太陽的缺點，就是太陽對我們人類來講，都是好處。惟有今天我講這個題目不是那么十全十美，是什么呢？太陽風暴。你們看這個畫面上，實際上這段畫面不是人工畫的，這是真實拍照的。上面那個火焰大家可以看到，那是太陽上邊真實的火焰，當然這是用望遠鏡來拍的，不是我們肉眼看到的。那么這個火焰都有幾十萬公里，也就是說遠遠比我們地球要大得多。

    那么我為了講清楚太陽風暴，我們先把太陽做一個簡單介紹，我們說太陽是非常壯觀的。我們平常看的太陽就是這個樣子，這就是我們平常看到的太陽，我們管它叫做光球，如果你們看一下的話，這個光球上邊有一些黑的地方，這就叫做太陽黑子。當然還有其他的一些細節，這黑子還挺多。這就是我們平常眼睛看到的這個太陽，非常明亮的，我們管它叫光球。那簡單來說，太陽可以分成三層，就是我們平常普通看到的，這個就叫做光球。那就是發光，太陽的主要的光都是從這兒來的，所以我們叫做光球。除了光球以外呢，還有一層，我們叫做色球。，就是比太陽更高層，叫做色球。為什么叫色球呢？它的顏色，從總的顏色來講，是偏紅的，是帶顏色的，所以叫色球。當然色球上有很多東西，有很多結構，像這些結構呢，我們馬上會提到，就是耀斑等等。周圍還可以拍到一些它噴射的火焰，這個叫日珥。這就說這是色球，在太陽的高層，這個一般我們用肉眼是看不到的。那么再外面一層叫做日冕，這個日冕你一看就知道，這是日全食時候拍到的。日全食的時候大家知道，月亮把太陽擋住了，太陽看不到了。但是周圍還有一圈非常漂亮發白顏色的光，這個叫日冕。這個日冕可大可小，跟太陽的活動有關系。

    太陽我們一般人類感覺到的，太陽怎么樣呢？就是給我們溫暖，給我們陽光，這是我們感覺到的。除此之外太陽還在這地方不停地向我們吹風，我們管它叫做太陽風。這個風是風和日麗，一般吹來，影響都不大。除了一般地給我們吹風以外，它還要吹比較厲害的風，就像我們刮沙塵暴一樣。平常的風給我們吹沒關系，但是要出太陽風暴，那就受不了！那么人類什么時間發現了太陽風暴呢？二次世界大戰發現的，大家知道二次世界大戰期間，德國非常地猖狂，把整個歐洲都給占領了，惟有一個國家它沒有占領，就是英國。德國人不甘心，就經常派飛機去轟炸英國，可是，后來德國人就發現，德國人每次到英國去的時候，英國就知道了。這飛機要來，防備得非常好，那么英國為什么能防備呢？它主要是發展了雷達的技術，可是德國人不知道。當時德國納粹第二號人物叫格林，他就懷疑是不是納粹黨里邊出叛徒了，把每次派飛機的情報告訴英國，實際上不是，英國有海岸的警戒雷達，可是突然有一天英國海岸警戒雷達也失靈了，來飛機看不見了，那么英國人也懷疑，哎呀！是不是德國有什么間諜打到我這里邊來給我破壞了，也不敢吭聲。等二次世界大戰完了以后，英國才把這個秘密泄露，就是當時破壞英國海岸警戒雷達的，不是德國的間諜，而是太陽。就是太陽發怒了，太陽風暴給它破壞了。這個是1942年，所以這個就作為天文上邊真正看到，從天體發來的巨大的無線電波的一個紀念。那么這是第一次人類感受到太陽風暴的危害，所以，我們就說一下太陽風和太陽風暴，我們先說太陽風。

    我們看到的太陽發來的光這都是無線電波，這個不叫太陽風。那么除此之外，太陽還老在不停地向我們吹風，這個叫太陽風，那么太陽風是怎么產生的呢？大家看一個圖就知道了，這就是太陽噴發出來的一些離子流，吹到我們這兒來了。那這邊表示是地球，因為地球有磁場，來了以后這個風就從地球的周圍，就吹過去了，這個就是太陽風。那最早提出太陽風概念的，是美國一個天文學家叫帕克，提出太陽風的概念。有了太陽風以后，這個概念提出來以后，大家就意識到太陽風可能很重要，所以就進行研究。那么吹太陽風有沒有證據，有證據，我列了三項主要的證據，就是太陽風的證據，第一個是叫極光。極光很漂亮，我們看幾個極光的照片，這就是極光的照片，這也是極光的照片，非常漂亮。所謂叫極光，主要指的是在兩極，因為我們人類大部分都在北半球活動的多，所以一般叫北極光，實際上南極也有，南極光也有，兩極都有。因為太陽風吹來以后，太陽風主要都是一些帶電的離子，所以風吹出來的時候，它是集中在地球的兩極，北極和南極，那么帶電的離子來了以后，侵入到地球，因為是帶電離子，那么沿著磁力線走，然后和地球大氣一撞擊，就發光了，這就是所謂叫做極光。除了極光以外，我還提到了，還有什么呢？黃道光，我們知道，我們的地球繞著太陽旋轉，是在大體上一個平面上面，九大行星繞太陽旋轉，都在一個大體平面上，什么平面呢？我們叫黃道面，所以這個太陽風吹來的話，也是沿著黃道面吹來的。有很多就到了我們地球的兩極了，其中就產生極光，有的就在黃道面上，平著就吹過來了，那就是正好在黃道方向，能夠看到光，這個就叫黃道光。此外我們說第三個證據，就是彗尾，彗星的尾巴。你看這個彗星的尾巴有個特點，都背向太陽，這是彗星被太陽烤熱以后蒸發，蒸發以后它的尾巴就背向太陽，背向太陽的原因，一個是有光壓，光有壓力把它往后吹，另外有太陽風，因為太陽從外邊，四周吹風，就把彗星的尾巴，就吹得背向太陽，這些都證明了太陽在不停地向外刮風，我們管它叫做太陽風，那么太陽刮風的話，因為它是不停地在刮，那這個風來自什么地方呢？主要的來自太陽的日冕，就是最外層，就是正常的刮風，從日冕層就吹出來了，這個對我們地球來講，幾乎是沒有什么影響，或者說是影響非常非常小，就是正常的刮風，除此之外還有厲害的，就叫做太陽風暴。那太陽風暴來自什么地方呢？主要來自太陽活動區的爆發，我們說太陽不是那么平靜的，上面有各種各樣的活動區，就是活動的東西。這些活動區要是一爆發，一發怒，從這個地方噴發出來，有時候在日冕層再給加速一下等等，這樣來的，就厲害了，這就叫做什么呢？太陽風暴，就像我們地球上一樣，平常刮風沒關系，但是要刮成什么，刮成沙塵暴就受不了。而這個沙塵暴它不是說這個風里邊都有沙塵暴，其實是有一個沙塵暴的源，就是一個地方搞得不好，這地方生態破壞特別嚴重。所以那個地方出現沙塵暴了。所以我們類比的話，也就相當于太陽上有個別的活動區，它突然活動激烈，噴發出來，這樣出來的話就是太陽風暴。太陽上有哪些活動區呢？

    第一個我們就說到叫太陽黑子，這是我們人類最容易看到的，這就是一個太陽黑子的局部照片。我們說太陽上這個黑子出現還是挺多，出現的機會挺多。但是有些個別大的太陽黑子，要出現的話，就有可能引發太陽風暴。你看這個黑子有一定的結構，中間是黑的，然后周圍呢，顏色淺一點，我們管它叫太陽黑子。實際上這個黑子黑不黑？你要單把太陽黑子拿出來，一點也不黑。我們說太陽的表面溫度是多少度呢？六千度，這個黑子的表面溫度大約是四千多度，或者是不到五千度，或者五千度左右。也就是說這個黑子的表面溫度比太陽的溫度低了一千多度，所以一反差我們看上去是變成黑子了，假如說真要是有一天太陽變成太陽黑子了，你看上去還是非常亮的一個太陽，變化不是很大，才差了一千度。你看黑子周圍有一個細節，我讓你看一下，你注意一下黑子周圍，一個顆粒接著一個顆粒的。這個叫什么呢？叫米粒組織，這個在太陽光球里面也可以看到。這個米粒組織是什么呢？簡單講就是我們粥鍋開鍋了，這個粥開鍋了，它一樣，也是往上翻，翻出來一個一個的米粒，不過它這個“米”比咱們煮粥的那個米可就大多了，這一個米粒有多大呢？有幾百公里，也可以到一千公里，就這一顆米粒，就有幾百公里到一千公里，這就是米粒組織。那么我順便說一下，如果這個地方的空氣條件什么等等非常非常好，那就可以弄一個非常小的望遠鏡，就可以看到米粒組織，那就要求條件很好，我這個當地的空氣非常好，就是大氣寧靜，光線非常好就可以看到。所以這個米粒組織不是說隨便放一個望遠鏡就能看到，還要求這個觀測的地點也非常好，所以我們要想看太陽看得好，一般選到湖邊的地方，或者周圍有森林的地方等等非常寧靜的地方，才能看得非常清楚，不管怎么說，太陽上經常出現的一種現象，就是太陽黑子，如果有個別大的太陽黑子出現，就預示著有可能出現太陽風暴。所以這是太陽活動區的一個主要的一項叫太陽黑子，中國古代就有太陽黑子的記錄，不但看到了，大小都給你估算出來了，位置都知道了，就這種黑子記錄在我們國家有二百多次，那同學可能就要問了，他怎么看到，我怎么看不到，說明我們古代人很聰明，就是說他注意觀察天象，你看他什么時間看呢，他叫“日出黃”，他就在日出和日沒的時候，正好那個太陽剛出來，有一層薄云或者薄霧擋著，要不然你拿眼睛看著太陽也受刺激，那么看見以后，就可以記錄太陽黑子。據說古代人還有一種辦法看這個太陽黑子，怎么看呢？弄一個大臉盆，臉盆里邊放上水，這個太陽在水上面一映照，反射一個太陽像，上邊就看到有黑子，所以我們古代人真聰明，真正有記錄的，我們記錄多少次，二百多次，那真是了不起，就是說我們的祖先對于天象來講非常關心，也非常聰明，包括太陽黑子都能看見，這是真不容易。