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太陽表面為什麼有時會長出「雀斑」呢？

關鍵詞1：太陽的結構

太陽本質上是一團熾熱的高溫氣體球，看似穩定，但它的大氣層時刻經歷著局部性的劇烈活動。從地球上看，明亮的太陽上時有「暗影」浮動，原本無瑕的日面會生長出些許暗淡的「雀斑」。

太陽的大氣層從裡向外可分為光球、色球和日冕三個層次。從地球上直接看到的是最底層光球，色球和日冕只有在日全食時才能用肉眼觀察到。我們能通過各種觀測儀器對這些輻射進行測量和分析，從而探明它們的結構。

我們在地球上用肉眼看到的明亮日輪就是太陽的光球層。光球的溫度約5800開，平均密度只有水的幾億分之一，但由於它的厚度達500千米，所以是不透明的。光球看上去很光滑，實際上猶如一片沸騰的火海。光球層中存在著激烈的活動，用望遠鏡可以看到光球表面有密密麻麻如同一顆顆米粒般的結構，稱為米粒組織。它們上下翻滾，活像一鍋沸騰的粥，其實這是光球下面氣體劇烈對流造成的現象。米粒的溫度比周圍溫度高出300~ 400開，看上去就比周圍背景亮；單個米粒的尺度在1000千米左右，但極不穩定，平均壽命僅5~ 10分鐘。

光球表面另一種著名的活動現象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦，大多近似於橢圓形。其實黑子並不黑，只因黑子中央溫度比周圍光球的溫度低1000開以上，在明亮背景的反襯之下才顯得比較暗黑，而實際上它們的溫度超過4000開，倘若能把黑子單獨取出，一個大黑子的光芒便可以相當於滿月的亮度。

緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層，平時不易被觀測到。日全食時，當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發現日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球。色球層厚約2000千米，其物質密度和壓力要比光球低得多。色球層上常會出現耀斑爆發，這是太陽大氣中又一種複雜和劇烈的活動現象，表現為突然出現、迅速發展的局部亮斑。耀斑在短短几分鐘到幾十分鐘內釋放出的能量，與整個太陽1秒鐘內釋放的總能量相當。耀斑爆發會引起太陽風暴，大量高能的帶電粒子(總量可達10億噸)以數百千米每秒的速度席捲行星際空間。如果太陽風暴恰好朝向地球而來，會對地球附近的空間環境造成很大的影響。

圖：2013年10月29日，美國空間望遠鏡拍攝到太陽上的巨型耀斑

在色球上人們還能夠看到許多騰起的火焰，這就是所謂的「日珥」。日珥是色球層迅速變化著的活動現象，一次完整的日珥過程一般為幾十分鐘。同時，日珥的形狀也可說是千姿百態，有的如浮雲煙霧，有的似飛瀑噴泉，有的好似一彎拱橋，也有的酷似團團草叢，真是不勝枚舉。最為壯觀的要數爆發日珥，本來或寧靜或活動的日珥，有時會突然「怒火衝天」，拚命往上拋射氣體物質。有時拋射物又返回太陽表面，形成一個環狀，稱為環狀日珥。1938年爆發的一個最大日珥，頃刻間上升到157萬千米的高空，而地球直徑不過1.3萬千米。

在日全食時的短暫瞬間，常常可以看到太陽周圍除了絢麗的色球外，還有一大片白里透藍、柔和美麗的暈光，這就是太陽大氣的最外層——日冕。日冕的形狀同太陽活動有關，日冕還會有向外的膨脹運動，並使得熱電離氣體粒子連續地從太陽向外流出，形成太陽風。太陽風的動力來自太陽對流層中產生的非輻射能流，其作用與鼓風機相似。彗星在靠近太陽時，星體周圍的塵埃和氣體會被太陽風吹到後面去，使彗星產生「尾巴」。

太陽大氣和太陽內部的磁場，其結構相當複雜，最強大的磁場出現在以太陽黑子為中心的活動區域，太陽上高緯度的兩極地區的磁場相反。太陽的絕大部分物質是高溫等離子體，太陽上的物態、運動、和演變都與磁場密切相關。太陽黑子、耀斑、日珥等活動現象，更是直接受磁場支配。

20世紀60年代以來，世界各國發射了一系列的太陽探測器，對太陽進行探測，如蘇聯「質子」號、「宇宙」號衛星，美國「太陽神」號、「先驅者」號、「旅行者」號、SDO探測器等。