太阳黑子是什么？长在太阳表面的雀斑你了解吗？

摘要： 前言太阳看上去是一个十分稳定的发光天体，不过它的大气层却并不平静，不断经历着局部性的剧烈活动。从地球上进行观测，能够看到太阳表现时常会有“暗影”浮动...

前言

太阳看似非常稳定，持续发光发热，但它的外层并非静止不动，时常发生剧烈的局部变化。在地面上观察时，太阳表面会时常出现一些“阴影”，这些现象仿佛是太阳体表的“瑕疵”，在科学上则被称为太阳黑子。

不安分的黑子群

太阳的气体层次由内向外依次是光球层、色球层和日冕层。太阳黑子是光球层上的一种显著气流旋涡，多数呈现椭圆形轮廓。仔细观测黑子，可见其核心区域颜色较深，外围区域也呈暗色，这两部分分别称为黑子的主暗区和次暗区。

太阳黑子并非真的呈现黑色，只是太阳光球层上温度相对较低的区域，其本影的绝对温度大约为四千摄氏度，半影的绝对温度则接近五千四百摄氏度，相比之下，周围光球层的温度普遍超过一万摄氏度，因此在这种明亮背景的映衬下，黑子才会显得较为昏暗。倘若将太阳黑子从整体中分离出来，它的亮度甚至有可能超过月亮。究竟是什么原因造成太阳黑子的温度如此偏低呢？是由于其固有的强大磁场，能够阻碍太阳核心的能量向外扩散。所以，当这个强磁场区域显现于太阳表层，该处温度会显著降低，进而形成太阳黑子现象。

太阳黑子往往成批出现，单个黑子群内部磁场种类繁多且错综复杂。黑子群规模越大，其磁场极性越加复杂，磁场强度也相应增强，并且行为更加活跃。

太阳黑子看似不起眼，其实体量却十分可观。较小黑子的直径大约一千米，而较大的黑子直径可超过二十万千米。即便将多个地球并排放置，也难以容纳一个巨大的黑子。

通常情况下，太阳黑子数量增加，太阳会显得更加黯淡，但长期的天文观测结果显示，太阳黑子数量增多时，太阳反而会愈发明亮。在太阳活动达到顶点的年份，也就是黑子数量达到峰值的时候，太阳的光芒也最为强烈。太阳亮度这种看似矛盾的表现，究竟是怎么回事呢？太阳黑子数量激增期间，其邻近区域及太阳表层其他区域常伴随诸多比光球更耀眼的耀斑出现，这些耀斑的光芒强度足以弥补黑子造成的亮度损失，并且还有富余，因此整个太阳的总光量反而在黑子数量增加时呈现上升态势。

天文学家一直很重视研究太阳黑子的活动模式。1861年，英国的卡林顿首次观察到太阳黑子沿着朝向赤道的路线在日面移动。接着，德国的天文学家施波雷尔对卡林顿的观测资料进行了仔细分析，进一步确定了太阳黑子在日面位置上的运行路径，这种路径的分布形状类似于蝴蝶图案。

太阳活动周期刚开始时，南北方平均纬度都接近三十度，不过随着太阳活动时间推移，黑子出现的纬度会逐渐朝向太阳中央线移动，直到太阳活动周期结束，黑子群的平均纬度已经降至八度。此外，每当一个太阳活动周期终止时，新的太阳黑子群会在高纬度地带出现，造成上一周期黑子集中在低纬度，而下一周期黑子则分布在高纬度的现象，这种状态会持续大约一年时间。

以日面纬度作为竖轴，以时间作为横轴，把黑子的运行路线表现在图上，就能形成一系列舞姿优美的蝴蝶状图案。这种景象也称作黑子的“蝴蝶步态”。