無論是日偏食、日全食或日環食,時間都是很短的,在同壹個地方看到壹次日全食的時間最長不超過七分四十五秒。在地球上能夠看到日食的地區也很有限,這是因為月球比較小,它的本影也比較小而短,因而本影在地球上掃過的範圍不廣,時間不長,由於月球本影的平均長度(373293公裏)小於月球與地球之間的平均距離 (384400公裏),就整個地球而方,日環食發生的次數多於日全食。
日珥
日珥是突出在日面邊緣外面的壹種太陽活動現象。日珥出現時,大氣層的色球酷似燃燒著的草原,玫瑰紅色的舌狀氣體如烈火升騰,形狀千資百態,有的如浮雲,有的似拱橋,有的像噴泉,有的酷似團團草叢,有的美如節日禮花,而整體看來它們的形狀恰似貼附在太陽邊緣的耳環,由此得名為“日珥”。
日珥的上升高度約幾萬公裏,大的日珥可高於日面幾十萬公裏,壹般長約20萬公裏,個別的可達150萬公裏。日珥的亮度要比太陽光球層暗弱得多,所以平時不能用肉眼觀測到它,只有在日全食時才能直接看到。
日珥是非常奇特的太陽活動現象,其溫度在5000~8000K之間,大多數日珥物質升到壹定高度後,慢慢地降落到日面上,但也有壹些日珥物質漂浮在溫度高達200萬K的日冕低層,即不附落,也不瓦解,就像爐火熊熊的煉鋼爐內居然有壹塊不化的冰壹樣奇怪,而且,日珥物質的密度比日冕高出1000~10000倍,兩者居然能***存幾個月,實在令人費解。
太陽最外層的大氣稱為日冕。日冕延伸的範圍達到太陽直徑的幾倍到幾十倍。在太陽活動極大年,日冕接近圓形;在太陽寧靜年則呈橢圓形。
日冕中有大片不規則的暗黑區域,叫冕洞。冕洞是日冕中氣體密度較低的區域。冕洞分為三種:極區冕洞,孤立冕洞,延伸冕洞。太陽能以太陽風----物質粒子流的形式失去物質。冕洞是高速太陽風的重要源泉。 日冕物質拋射是發生在日冕的非常宏觀龐大的物質和磁場結構,它是大尺度致密等離子體的突然爆發現象。對地球影響最大的莫過於它。當太陽上有強烈爆發和日冕物質拋射時,太陽風攜帶著的強大等離子流可能到達地球極區。這時,地球兩極就出現極光。極光的形態千變萬化。太陽系內某些具有磁場的行星上也有極光。發生在日冕的耀斑叫X射線耀斑,它的波長只有1~8埃或更短。它直接引起地球電離層騷擾,從而影響地球短波通訊。
日浪
沖浪又稱“日浪”。太陽光球層物質的壹種拋射現象。通常發生在太陽黑子上空,具有很強的重復出現的本領,當壹次沖浪沿上升的路徑下落後,又會觸發新的沖浪騰空而起,如此重復不斷,但其規模和高度則壹次比壹次小,直至消失。
位於日面邊緣的沖浪表現為壹個小而明亮的小丘,頂部以尖釘形狀向外急速增長。上升的高度各不相等,小沖浪只有區區幾百公裏,大沖浪則可達5000公裏,最大的竟達1~2萬公裏。拋射的最大速度每秒可達100~200公裏,要比最快的偵察機快100多倍。當它們到達最高點後,受太陽引力的影響,便開始下降,直至返回到太陽表面。人們從高分辯率的觀測資料中發現,沖浪是由非常小的壹束纖維組成,每條纖維間相距很小,作為整體壹起發亮,壹起運動。
太 陽 活 動 預 報
日地空間環境狀態的變化對現代生活、生產所依賴的現代尖端技術顯得越來越重要。前面已提到,X射線耀斑直接引起地球電離層騷擾,從而影響地球短波通訊。太陽質子事件會危及宇航員和宇宙飛行器上的傳感器及控制設備,對在高緯地區飛行的旅客和乘務人員也構成輻射威脅。另外有人統計,劇烈的太陽活動與地震、火山爆發、旱澇災害、心臟和神經系統疾病的發生及交通事故都有關系。 所以,太陽活動和日地物理預報是非常重要的。太陽活動預報分為長期、中期、短期預報和警報。
日地空間環境作為系統的科學研究對象是在1957年人類進入太空開始的。50至70年代是探索階段,人們逐步認識到太空環境的重要性。在大量探測的基礎上建立了描述環境的靜態模式,對壹些重大的航天活動做了安全性的預報。80年代以後,在需求的推動下,日地空間環境的研究得到迅速的發展。自1979年開始每隔四年壹次的國際日地預報會議均如期舉行,規模逐次擴大。為了聯合和協調各主要國家的工作,成立了聯合的預報中心。總部設在美國,有10個區域警報中心分布於全球。我們 北京區域警報中心是其中之壹。進入90年代以後科學家們形象地稱之為“空間天氣。
太陽活動周期
幾種重要太陽活動重復發生的時間間隔。這壹周期平均為22年,它包含兩個11年的太陽黑子周期,在每個周期中,太陽黑子的磁極極性相反,而其他各種日面現象的變化也象黑子壹樣有兩次高潮和兩次低潮。這些日面現象包括日珥、耀斑和磁效應等的頻數起伏,磁效應則包括極光和對地球上無線電幹擾的增強。太陽黑子的11年基本周期(有時也稱為太陽活動周)是施瓦貝於1843年宣布發現的。有人企圖把太陽活動周期同其他各種現象的變化聯系在壹起,如太陽直徑的微小變化、樹木年輪的變化,甚至連股票市場行情的漲落都同太陽活動周期有關。