色球层,光球层和日冕层区别为:层次不同、平均厚度不同、温度不同。
1、色球层:色球层在太阳大气的中间层。
2、光球层:光球层在太阳大气的*内围层。
3、日冕层:日冕层在太阳大气的*外围层。
1、色球层:色球层的平均厚度为2000千米。
2、光球层:光球层的平均厚度为500千米。
3、日冕层:日冕层的平均厚度为200万千米。
1、色球层:色球层的温度为4300摄氏度。
2、光球层:光球层的有效温度为5500摄氏度。
3、日冕层:日冕层的温度非常高,可达200万摄氏度。
日冕是太阳的外层大气,延展到几倍太阳半径甚至更远,物质*其稀疏,但温度却达百万度,主要由质子、高次电离的离子和自由电子组成,很透明。日冕的可见光辐射仅约光球的1/1000000,因此,平时肉眼看不到日冕,仅在日全食时才能看到。
1931年,法国天文学家李奥在望远镜物镜所成日轮像前,用一个略大的遮挡圆片代替月球来人为地产生日全食,再在后面拍摄二次像,研制成日冕仪,在高山良好天气可以观测到日冕。航天时代以来,又设计了**日冕仪,放在航天器上更有效地观测日冕。
在太阳活动**时期,日冕近似圆形;在活动*小时期,日冕近椭圆形,赤道区比两*区更延展。一般说,日冕外部越来越暗,延展到5R⊙以上,实际没有明确外界。在日冕照片上,可以看到相当复杂的形态结构。很醒目的亮束称为“冕旒(或冕流)”,有的下部呈盔状,底部常有较暗的冕*位于日珥之上。冕旒可持续几个太阳自转周。“日冕射线”是较细长的亮束。在太阳活动*小时期,射线尤其**且数目多。有些呈羽毛状从*区散开,故称为*羽,其分布类似于长条形磁*附近的磁力线。细的射线约1″宽,而粗的达超过20″,长度可达1100″(或1.1R⊙)以上,寿命约15小时。“冕环或冕拱”是亮的环状结构,典型大小约1000千米×10000千米,几天到2星期就变化。

早在1957年,瓦尔德迈尔(M.Waldmeier)就注意到日轮外的日冕有暗区。过去曾认为太阳上可能存在所谓M区,那里发出的粒子流造成27天周期的地磁扰动,直到1974年,“天空实验室”拍摄的X射线太阳像上,清楚地揭示出,日轮上的暗区——“冕洞”才是这些粒子流的源区,而不再用M区概念。冕洞是日冕的温度和密度较低区,也是单*、开放的较弱磁场区,因而允许高速太阳风粒子流出。冕洞大致可分为*区冕洞、延展冕洞和孤立冕洞3种。单个冕洞占日面总面积的1%~5%,而*区冕洞占6%~10%,冕洞在太阳活动*小期比**期更大,寿命也更长,有的甚至超过10个太阳自转周,而小冕洞寿命约1个太阳自转周。冕洞的**特征是刚*自转,一个从南到北跨越纬度范围90°的延展冕洞历经几个太阳自转周也没有明显形态变化。在X射线太阳(日冕)像上有一些亮斑,大小20″~30″,寿命为2~48小时,估计每天可出现约2000个亮斑。X射线亮斑常出现于较小的偶*磁区。
日冕常出现激烈运动的瞬变**,呈环状、泡状、云状等增亮结构,以速度300~1000千米/秒向外运动,发生“日冕物质抛射(CMES)”。一次**抛射质量1012~1013千克,能量1023~1025焦,太阳活动**期每天发生2~3次**,*小期10天发生1~3次**。这些**常跟耀斑或爆发日珥相伴。
日冕的光学辐射包含3种成分:①K冕。这是高温日冕的自由电子散射的光球辐射,显示有很强的偏振特*,它是内冕和中冕的主要成分。②E冕或L冕。这是日冕离子的发射线辐射,除了发射线单色辐射**外,它对白光的贡献很小。③F冕或内黄道光。这是尘埃散射的光球辐射,基本是非偏振的,因而可以用偏振观测与K冕分离,它对内一中冕贡献较小,而对外冕的贡献大。
日冕中主要有3种能量损耗:辐射耗能、向下的热传导耗能、向外的太阳风和向下流入色球的物质流耗能,总损耗能量为300~1000焦/米2·秒。显然,需要有某些能量输入机制以补偿损耗来维持日冕高温,这就是长期争论而未很好解决的日冕加热问题。近年来更重视磁加热作用,通过电流的欧姆耗散或磁场湮灭释放能量可能占日冕加热的较大部分。
各种太阳活动现象出现的区域和*质虽然不同,但它们之间或多或少有一定联系,常表现为***,显示太阳活动强弱有某些普遍的“韵律”周期,*明显的是约11年和22年周期。太阳的某些区域经常出现太阳活动现象,因而称为“太阳活动区”,常有某些活动中心出现强烈活动。几个活动区集中而形成“活动复合体”。浮力把光球下面的磁场托入太阳大气,显露为活动区。太阳活动的白光表现是黑子和光斑,单色光表现是谱斑、网络、耀斑、冕洞和日珥,而日冕表现更**。
月食是月球运动到与地球、太阳成一条直线,地球在中间,月球和太阳分列两端时,月球运行到地球的阴影中,地球的阴影遮挡住月球时发生的天文现象。当月球完全进入地球本影区中时,月球被完全遮挡住,就是月全食。如果在地球的半影中,月球只有一部分被遮挡住,就是月偏食。
日食是月球运行到地球与太阳之间,月球的阴影落在地球上,月球遮挡住了太阳光线,在阴影区域内,就看不到太阳,就是日食。日食有日全食、日偏食、日环食之分。
与月食类似,处于月球本影内的区域,太阳被完全遮住了,就是日全食。处于月球半影的区域,太阳只被遮挡住了一部分,就是日偏食。
日环食的形成比较特殊。月球围绕地球公转的轨道不是正圆,是椭圆,月球与地球的距离也有远有近,*近时为363300千米,*远时达405500千米。我们平时说的月地距离38万千米,只是一个平均值。
月球本影的平均长度为37.45万千米,略小于月-地平均距离。就是说,在大多数情况下,月球的本影能够到达地球,并能形成日全食。但如果月球运行到地球与太阳之间时,月球恰好处于远地点附近,月球的本影长度比月地距离短了,本影就到不了地球。这时发生的日全食,是发生在伪本影区域内,月球看上去比太阳小,月影不能完全遮住太阳,太阳会多出一个亮边来,仿佛一个光环,所以叫日环食。
至于日冕,日冕是太阳的外层大气,在色球层之外,厚度达到几百万公里以上,由很稀薄的完全电离的等离子体组成。它温度*高,温度有100万摄氏度,其形状随太阳活动大小而变化。在太阳活动**年,日冕的形状接近圆形,而在太阳活动*小年则呈椭圆形。因为它的亮度仅为太阳光球亮度的百万分之一左右,约相当于满月的亮度。在平时,地面上大气的散射光和观测仪器的散射光,会大大超过日冕本身的亮度而将它淹没。只有在发生日全食时,太阳被月球的阴影遮挡住,才有可能看到太阳的日冕层。
当然,现在科学家用日冕仪,在没有发生日全食时也能观测到日冕。
1、第25太阳周期开始了,意味着在未来几年将有更多的太阳耀斑和日冕(CME)。大家有时无差别地使用这两个词,但它们并不相同。以下是它们的区别。
2、随着刚刚开始的第25太阳周期的加速,我们将更频繁地听到关于太阳耀斑和日冕的消息。这两者都是太阳上巨大的能量**。有时,它们同时发生,强大的太阳耀斑总是与日冕相关。当太阳的磁场***重组,使能量驱入太空,太阳耀斑和日冕就产生了。不过,太阳耀斑是一束耀眼的光,一次日冕是大量的磁化粒子云,它朝一个特定的方向射入太空,有时朝着地球。
3、太阳耀斑和日冕发出不同的东西,它们的外观和传播方式不同,并且在行星附近有不同的作用。
4、这两种爆发产生于太阳内部的运动扭曲其自身的磁场。就像突然松开橡皮筋一样,磁场***地重新排列,使大量能量进入太空。这种现象会产生突然的闪光,即太阳耀斑。耀斑可持续数分钟至数小时,并且包含大量能量。来自太阳耀斑的光到达地球需要八分钟。耀斑释放的一些能量也会加速高能粒子,使它们可以在数十分钟内到达地球。
5、磁场的扭曲也能产生另一种**,将太**质抛向太空。这就是日冕物质抛射,也叫CME。你可以通过大炮的物理原理来想象**。这种闪光就像枪口的闪光,在附近的任何地方都能看到。日冕物质抛射就像一颗炮弹,以单一的优先方向向前推进,从枪管中射出的物质只影响一个目标区域。这就是日冕物质抛射,一个被抛向太空的巨大的磁化粒子云团。被称为等离子体的高温物质以每小时超过100万英里的速度,需要3天才能到达地球。通过太阳望远镜可以看到这两种**的不同之处,耀斑表现为明亮的光,日冕物质抛射表现为膨胀到太空中的巨大气体扇。
6、虽然对第25个太阳活动周期的大多数预测都认为这是一个异常弱的周期(比其他太阳活动周期的高峰期更少的耀斑,更少的活动),但*近的一项研究却认为这是一个异常强的周期(大量的耀斑和其他活动)。时间会告诉我们。这是一张太阳在2021年1月6日的照片。你可以看到它是空白的;没有太阳黑子。据SpaceWeather报道,太阳在过去3天没有可见的黑点。但是由于太阳的活动越来越活跃,开始形成黑子。请看来自Earth Sky社区成员的照片。2020年,太阳有208天是一尘不染的。今年没有黑点的日子可能会越来越少。图片来自SDO/ HMI/ SpaceWeather。
7、耀斑和日冕物质抛射在地球上也有不同的影响,这解释了公众对它们的高度兴趣。NASA解释道:
8、耀斑产生的能量会干扰无线电波传播的大气层区域。这可能会导致导航和通信信号的退化,在*坏的情况下,还会造成暂时的停电。
9、另一方面,日冕物质抛射可以将粒子吸入近地空间。日冕物质抛射会挤压地球的磁场,产生电流,将粒子推向地球的两*。当这些物质与氧和氮发生反应时,就会产生*光,也就是北*光和南*光。此外,磁场变化会影响人类的各种技术。高频无线电波可以被削弱:无线电发射的是静电干扰,GPS坐标会偏离几码。当电力公司没有做好准备时,磁场振*还会在地球上的公用事业**中产生电流,使电力系统过载。
10、NASA可以指出一个强大的基于太空的太**理学舰队——一个由太阳、日球层、地球空间和行星宇宙飞船组成的舰队——同时运行以了解太阳系的动态,并一直在监视这些**。在接下来的几年里,随着第25个太阳周期的加速,太阳活动将会增多:更多的耀斑和日冕物质抛射。NASA解释道:
11、就像我们如何预测雷暴和阵雨一样,美国**海洋和大气管理局的空间天气预报中心运行模拟,可以根据这些数据和其他数据预测日冕物质运动何时到达地球。然后,他们会向相关团体发出警报,以便电力公司、航空公司和其他利益相关者在太阳风暴发生时采取预防措施。例如,如果强日冕即将到来,公用事业公司可以重定向电力负荷,以保护**。
12、这是另一张太阳照片,摄于2021年1月6日,由美国**海洋和大气管理局空间天气预报中心拍摄。如果你去那个页面,你可以得到很多关于太阳今天正在做什么的**信息。
13、总结:太阳耀斑和日冕物质抛射(CMEs)都是在太阳磁场发生***调整时产生的,将大量能量送入太空。太阳耀斑是一种明亮的闪光。日冕物质抛射是一团巨大的磁化粒子云,它们以特定的方向被抛向太空,有时抛向地球。
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