绰约多姿的日珥
看见过日全食的人,一定还记得那短暂而又壮丽的景色——“黑太阳”的周围镶着一个红色的环圈,环圈上跳动着鲜红的火舌。
这种火舌状物体叫做日珥。
日珥是突出在日面边缘外面的一种太阳活动现象。日珥出现时,大气层的色球酷似燃烧着的草原,玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾,形状千姿百态,有的如浮云,有的似拱桥,有的像喷泉,有的酷似团团草丛,有的美如节日礼花,而整体看来它们的形状恰似贴附在太阳边缘的耳环,由此得名为“日珥”。
日珥的上升高度约几万千米,大的日珥可高于日面几十万千米,一般长约20万千米,个别的可达150万千米。日珥的亮度要比太阳光球层暗弱得多,所以平时不能用肉眼观测到它,只有在日全食时才能看到。
日珥是非常奇特的太阳活动现象,大多数日珥物质升到一定高度后,慢慢地降落到日面上,但也有一些日珥物质飘浮在温度高达200万摄氏度的日冕低层,既不附落,也不瓦解,就像炉火熊熊的炼钢炉内居然有一块不化的冰一样奇怪。而且,日珥物质的密度比日冕高出1000~10000倍,两者居然能共存几个月,实在令人费解。
日珥是太阳色球层上一种经常性的而且十分美丽壮观的活动现象。日全食难得一见,怎么样才能在平时也能观察色球研究日珥呢?
天文学家利用日全食的机会,通过对太阳色球闪光光谱的观测,发现太阳色球层有几种特有的很强的辐射。最强的一种辐射是氢原子发射的波长为656.28纳米的红色光,简称色球的Ha谱线辐射,其次还有电离钙发射的波长为393.37纳米的深紫色光,简称K谱线,还有波长为396.85纳米的H谱线等。
太阳光球层的温度比色球层低,光球在这几个波长处的辐射几乎为零。天文学家利用色球层的这一特点,制造出色球望远镜。他们将只允许656.28纳米波长透过的滤光器安装在太阳望远镜的后部。在望远镜的目镜里就看见了红色的太阳色球,好像一个熊熊燃烧的大火球,一个个鲜红的火舌在上面跳动,非常美丽壮观。日珥分为宁静的、活动的以及爆发的三大类。宁静日珥比起另外两种日珥来,显然不够活跃,变化比较缓慢,一般能够在日面存活几天时间,因此能够经常看到宁静日珥。有时宁静日珥甚至可以形状丝毫不变地在日冕中存在数月之久。
活动日珥比宁静日珥活跃得多,总在不停地变化。它们像喷泉一样,从太阳表面喷出很高,又沿着弧形轨迹慢慢地落回到太阳表面。也有的日珥喷得很快很高,它的物质不再落回到日面,而是抛入宇宙空间了。
最壮观的还数爆发日珥。爆发日珥发生的时候,以700多千米秒的高速将物质喷发到日冕中,高度达几十万甚至上百万千米,蔚为壮观。天文学家观测到的一次最大的爆发日珥,上升高度竟然高达157万千米,而太阳的直径为139万千米,其上升高度竟然大于太阳光球直径。
观察过日珥的人可能会发现,日珥都出现在日面的边缘。可并不是日珥仅仅出现在日面边缘。发生在日面当中的日珥,由于与背景为同一种颜色,所以我们看不出它们的存在。但是,我们可以看见它们在日面上的投影,是一些暗黑的条状物,叫做暗条。当这些暗条随着太阳的自转到达日面的边缘时,我们就能看见这些日珥了。
天文学家通过色球望远镜对太阳色球和日珥进行观察和拍照。日珥绰约多姿,变化万千,有的像浮云,有的像喷泉,有的像篱笆,还有的似圆环、彩虹、拱桥,等等。日珥的大小不一样,一般高约几万千米,大大超过了色球层的厚度。日珥主要存在于日冕层当中,通过对日珥光谱的分析和研究,已经知道它们的温度大约7000%。
日珥的物质密度比日冕大几千倍甚至上万倍,它们的确是色球层里的物质。日冕的温度高达100万~200万摄氏度,是什么原因使得温度大约6700"(2的日珥能在如此高温状态下长期存在呢?它们是怎样产生的?
至今,这还是一个未解之谜。有很多天文学家都认为是太阳磁场和日珥磁场的作用,导致了日珥的产生和存在。但是,究竟是怎么回事,还需要进一步的探索。