太陽的結構

太陽是地球上一切生物的能量源泉。它是一顆熾熱的、發光的恒星，由于太耀眼了，人們根本無法用肉眼觀測其廬山真面目。隨著先進的觀測儀器的問世，人們才開始慢慢地認識太陽。

太陽被分為幾個層次來研究。從太陽中心向外依次為日核、輻射層、對流層和太陽大氣。太陽大氣包括光球、色球和日冕三部分，太陽半徑的15%是由日核構成的，是熱核反應區。熱核反應發生時，釋放出巨大能量的主要形式是氫聚變成氦。日核部分的物質密度是1.6×105千克/米3，中心壓力達3 300億大氣壓，溫度也很高，達1 500萬～2 000萬開。

日核外面就是輻射層，從0.15個太陽半徑到0.86個太陽半徑都是輻射層。這里的溫度和密度已急劇下降。密度為18千克/米3，溫度為70萬開。輻射層最先接收到日核傳來的能量，通過吸收和再輻射來自日核的能量極高的光子而實現能量傳遞，每進行一次吸收和再輻射，高能光子的波長會變長，頻率降低，這種再吸收、再輻射的過程反復地進行多次，逐漸將高能光子變為可見光和其他形式的輻射，經過對流層后，再向太陽的表面傳播。

對流層厚度約14萬千米，其起點在距離太陽中心0.86個太陽半徑處。這里的物質內部的溫度、壓力和密度的梯度特別大，處于對流狀態。對流運動的特性是非均勻性，這樣會產生噪音，機械能就是這樣通過對流層上面的光球層傳輸到太陽的外層大氣的。

光球是人們平時看到的光彩奪目的太陽表面，厚度約500千米。光球層溫度約6 000℃。光球面上有黑暗斑點，這是太陽黑子，它的溫度約4 500℃，是日面上溫度較低的區域，由于溫度相對較低，看上去會比較暗。通過觀察日面上的黑子的位置變化，可知太陽平均自轉周期是27天。

了解太陽的自轉運動可以通過太陽黑子。英國天文愛好者卡林頓在從1853年起的8年間通過觀察記錄日面黑子數目的變化發現，太陽各不同日面緯度旋轉周期各不相同，并不是像人們想象中那樣整塊的運動。觀測表明，太陽平均自轉周期是27天，自轉速度最快的是太陽赤道附近。

通過對太陽黑子數的長期觀測和計數，我們可以知道，太陽黑子有一定的周期規律性，其平均周期約為11年。德國業余天文學家、藥劑師施瓦貝是最早發現太陽黑子周期的人，他連續15年對太陽黑子進行觀察和記錄，獲得了這一重要的科學發現。現在，人們把黑子出現少的期間稱為“太陽活動谷年”，把黑子大量出現的期間稱為“太陽活動峰年”。

從1755年開始的那個11年黑子周被現代國際天文界看作是第一個太陽黑子周，人們還規定往后依次排列序號。現在已經排到了第23周，最后一個黑子周是從1996年開始的，估計達到極大值的時間在2000～2001年。

除了光球以外，太陽表層還有色球層和月亮。通過專門的儀器，可以清晰地看到太陽的色球層，這是一圈環繞太陽光球的厚為2 000千米的紅色大氣。觀測表明，常有巨大的太陽火舌在日輪邊緣升起，這就是日珥。在太空，宇宙飛船拍攝到巨大的高達40多萬千米的日珥！

我們經常看到一些暗黑的長條出現在太陽單色光照片上，這是日珥在日面上的投影，稱為“暗條”。此外，色球上更多、更普遍的被稱之為“針狀物”的許多細小的“火舌”，其高度在6000～17000千米之間，寬度約幾百千米，景色非常壯觀，被喻為“燃燒的草原”。

色球層中有時會出現“太陽耀斑”，這是一種突然增亮的太陽爆發現象。耀斑是迄今為止我們發現的太陽上最劇烈的爆發現象，強烈影響到日地空間環境。

日冕是在日全食月球遮掩日輪時，日輪周圍的青白色光區，它是太陽大氣的最外層。日冕的溫度非常高，甚至高達100～200萬℃，因此有許多不斷地向外膨脹的日冕氣體，它們會產生連續微粒輻射。這種沿太陽磁力線的粒子流被稱為“太陽風”。