太陽黑子

太陽黑子簡介太陽黑子相對數的算法太陽黑子的分類法 如何定出太陽黑子的經緯度 黑子面積的計算公式

簡介(本影及半影)(黑子的磁場)(太陽週期)(蝴蝶圖)


太陽表面最容易觀察到的現象就是太陽黑子了。可以使用投影法或太陽濾鏡進行觀察。黑子常成群出現,隨太陽自轉移過日面,由黑子在日面上的運動,可以找出太陽的自轉週期。(活動:由太陽黑子計算自轉週期)

太陽黑子的本影、半影及米粒組織

太陽黑子是光球層的現象,黑子區域的溫度比光球層上其他區域低,與其他太陽表面對比較冷故呈黑色。一個典型的太陽黑子由一個中央部分黑暗的本影及圍繞在周圍較不暗的半影組成,本影區的溫度在絕對溫度4000度以上,半影則為5500度。黑子大小不一,最大者可達地球直徑的兩倍。《BACK to TOP》

黑子的磁場

黑子與太陽磁場的分佈有關。 黑子處的磁場約為太陽表面平均磁場的數百倍。 本影磁場強度可能介於一千至四千高斯之間,比地球上的磁場強度高上一萬倍。通常由兩個具有相反磁極的黑子組成,其中一個表現得如北磁極,另一個則表現得如南磁極。大部分黑子群的壽命可以持續兩個星期。《BACK to TOP》

太陽週期

太陽黑子的數目大約有11.1年的循環週期,在此週期開始的期間,活動處於極小期,黑子的數目也很少。在接下來的五、六年內,活動會增強到一個極大期,此時圓盤會佈滿了黑子,然後數目再下降,直到下一次的極小期。

在整個循環週期剛開始時,太陽黑子都發生在太陽赤道兩側南北緯約30到40度的地方,在極大期時,則移至緯度15度附近,所以在循環末期,黑子相當接近赤道。

黑子磁極性會在每一個相繼的循環週期倒轉,例如:在一個循環太陽週期中,北半球上的主要黑子是北磁極,南半球的主要黑子是南磁極,到了下一個循環週期時,南北半球則具有對反的磁性。《BACK to TOP》

太陽黑子數目有逐漸增加及減少的週期性變化,在1843年時,第一次被一個天文學家H. Schwabe注意到。

右圖顯示的是每年的平均太陽黑子數的變化曲線。.

注意每一個週期的振輻大小,每個週期長度都不太一樣。另外,注意太陽黑子數從極小期至極大期增加的速度,比從極大期至極小期減少的速度要來得快。

在1645---1715年間,黑子數幾乎趨近於零。這一段時間我們稱為蒙德極小期(Maunder minimum)。《BACK to TOP》

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蝴蝶圖

蝴蝶圖是由E.W. Maunder在 1904年開始繪製出來的。

太陽緯度的畫分和地球定緯度的方式一樣,太陽以太陽自轉軸的方向當做南北向,然後將太陽盤面畫分成南北緯各90度。

測量每一緯度區被太陽黑子覆蓋面積的百分比,然後以不同顏色表示覆蓋面積的大小,黑色大於0%,紅色大於0.1%,黃色大於1.0%。蝴蝶圖以時間做橫軸,太陽緯度做從軸,圖中橫座標任何一時間點上,往上畫一垂直線,即表示在該時間,太陽各緯度被黑子覆蓋的面積大小。

右圖為太陽週期21週期的最大期到22週期最大期的蝴蝶圖。

由圖可以發現下列現象:

1.高緯度區沒有太陽黑子。

2.週期開始時,黑子從中緯區開始出現,但赤道附近也有黑子出現。

3.從最大期到最小期,黑子的分佈由中緯度區逐漸移向赤道。

4.黑子的分佈區域大致呈南北半球對稱分佈。

5.赤道地區幾乎沒有黑子。

6.蝴蝶圖中段為極大期(如1991、1980、1969),太陽黑子的面積最大可達緯度15度。《BACK to TOP》

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