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歷史規律與天災研究

太陽黑子的研究

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文　章　主　題：太陽黑子的研究

古海 2005/02/21 12:53:51

太陽黑子的觀察歷史
http://home.kimo.com.tw/no1_sunspot/history.htm
太陽在我國古代有時被稱為金烏,因為我國早已發現了黑子,春秋時代就有”日中有三足烏”的記載。中國古代的史冊「漢書」中也有「日黑居仄,大如彈丸」的記載,這是公元前43年觀察到太陽出現黑子的一次現象。歐洲人發現太陽黑子比中國人晚的多,最早的一次記載還是公元807年才看到的。
  在將近西元一六一苓年底的時候,伽利略用他的望遠鏡在黃昏的霧靄中觀察太陽,結果每天都在太陽的表面上發現深色的太陽黑子。根據這些太陽黑子通過太陽表面的移動和它們接近太陽邊緣時的情形,伽利略肯定這些太陽黑子是太陽表面的一部分,同時推斷太陽以略多於二十五個地球日的時間繞自己的軸運轉。但很自然地,伽利略的發現遭到了強烈的反對。從伽利略到現在,觀測太陽黑子已經將近四百年,對黑子的認知也脫離一百多年前純粹外貌與數量的描繪與分析,進入黑子本質的探討。
黑子組成概說及分類
太陽黑子〈sunspots〉為太陽表面最直接也最容易觀察到的太陽活動性變化。黑子本身並非黑色，而是與光球的溫度相對比較起來〈光球溫度約攝氏六千度，黑子中心則約四千五百度〉，因為溫度低，光度也低，所以看起來會比較暗。
黑子是由兩部份組成：本影〈umbra〉及半影〈penumbra〉。本影為黑子中心區暗黑的部分，面積約佔不到整個黑子的五分之一。本影周圍稍亮的區域叫半影，面積比本影大的許多，而半影中間有許多細長的條紋。黑子多成不規則圓形，最小的直徑有一千六百公里，最大的則可到十六萬公里。
圖中最大的黑子約是地球的二倍大。

黑子本影區常有閃耀的亮點，據認為是對流層向外傳播的波。本影區的都普勒效應還表明有物質外流，半影區的紋理也顯示物質由本影區向邊沿流動。

黑子太陽南北兩半球都出現，存在的時間從幾天到數個月。多數黑子成群隨太陽自轉移過日面，每群黑子通常有前導黑子和後隨黑子之分，前者在自轉前方，存留時間較長，後者容易分裂並首先消失；前導黑子與後隨黑子極性相反，南北兩半球的黑子也是相反的極性。例如北半球的前導黑子為N極，後隨黑子為S極，此時，南半球之前導黑子便為S極，後隨黑子N極。
分類
    我們所收集到的分類方法因研究單位不同，而略有差異，有些分的非常細微〈如比利時皇家天文台太陽黑子資料中心，S.I.D.C.〉。我們以下的分類源自台北市立天文科學教育館網站所公佈，蘇黎世大學天文台的分類法。
依照蘇黎世大學天文台的分類法，黑子共分為九類，各用一個大寫的英文字母為代表，依序為：
Ａ：單獨孤立的小黑子，少數會集結成群，沒有半影也沒有雙極性。
Ｂ：沒有半影，但具有雙極性的小黑子群。
Ｃ：有雙極性，且其中一極的主黑子有半影。
ＤＤ：有雙極性，各極的主黑子均有半影，但其中一方的結構較簡單，且整群的寬度在太陽面的東西方向上不超過10度。
ＥＥ：大型有雙極性的黑子群，各極的主黑子均有半影，且黑子的結構較Ｄ型複雜，在主黑子間多數有小黑子存在，整群的寬度超過10度。
Ｆ：很大的雙極黑子，或比Ｅ型更為複雜的大黑子群，整群的寬度超過15度。
Ｇ：大型且具雙極性的黑子群，寬度超過10度，但在兩極的主黑子之間沒有小的黑子散佈。
Ｈ：無雙極性但主黑子有半影的黑子群，主黑子通常為圓形，且直徑大於2.5度，在周圍還有小黑子散佈著，有時也會出現複雜的結構。
Ｊ：無雙極性但主黑子有半影的黑子群，主黑子通常為圓形，但直徑小於2.5度，在周圍還有小黑子散佈著。

古海 2006/08/08 10:45:37

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