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2009年7月22日上午,长江流域出现了500年一遇的日全食奇观:很多同学都目睹了这一神奇的自然天体现象,同学们在观看日全食时,一定会发现一个奇特的现象,那就是当太阳完全被遮住时,黑暗的太阳外围还有一层银白色的光芒,像帽子似地扣在太阳上,如上图所示,这就是日冕。
大家都知道地球的周围存在着大气层,实际上太阳的周围也一样存在着大气层,太阳的大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层,光球层厚约5000km,我们所见到的太阳可见光,几乎全是由光球发出的,从光球表面到2000km高度为色球层,色球层之外就是日冕层了,我们在日全食时看到的日冕实际上就是太阳大气的最外层,它是蔓延在太阳外侧的极稀薄的气体,可人为地分为内冕、中冕和外冕三层,内冕从色球顶部延伸到1.3倍太阳半径处,中冕从1.3倍太阳半径到2.3倍太阳半径,也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕,大于2.3倍太阳半径处称为外冕(以上距离均从日心起算),广义的日冕可包括地球轨道以内的范围,所以日冕的范围是非常大的,它没有明显的边缘,而是不断延伸。延伸到几倍甚至几十倍太阳半径外。逐渐与整个太阳系融为一体,并在延伸的过程中逐渐减弱,直至对行星的运动无法构成任何可观的影响,我们在日全食时所看到的太阳表面的日冕只是日冕的内冕部分。
组成日冕的物质非常稀薄,内冕密度稍微大一些,但它的密度也远远低于地球大气密度,接近真空,主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子(等离子体1组成,其物质密度小于2×10-12kg/m3,温度高达1.5×106K~2.5×106K。
由于日冕的亮度只有太阳本身的百万分之一,产生的光辉甚至只有整个月球反射太阳光的一半,因此在平时,日冕的光芒都被淹没在太阳的光芒中,只有在日全食太阳被月亮完全遮住时,处在地球上的我们才可以看到它的真实面目,所以从前人们对日冕的观测和研究都是在日全食的时候进行的,由于日全食的机会不多,天文学家就格外珍惜每一个日全食的机会,将仪器装备运到发生日全食的地点去从事观测,1931年,法国天文学家博纳德弗第南德李奥特发明了日冕仪,使人们在阳光普照时也能够对日冕产生的光线进行观测,但是用日冕仪也只能观测到内冕,而且只能得到白光日冕的部分信息,由于近年来空间探测事业的发展,人们已将日冕仪放在火箭、轨道天文台或太空实验室上进行大气外观测,这样,不仅可以观测日冕的可见光波段,而且可以对紫外、远紫外和x射线辐射进行探测。
对日冕的观测,有助于我们加深对太阳的研究,例如了解太阳大气的构成。太阳大气中会有哪些化学元素以及太阳表面的活动状态等,1868年,法国天文学家皮埃尔·詹森在印度对一次日食进行观测时,曾对日冕谱线进行了记录。并将记录寄给了英国天文学家洛克伊尔,他是一位公认的光谱学专家,通过认真研究,洛克伊尔认为这些谱线意味着在太阳大气中存在一种未知的新元素,他将其命名为“氦”,这个称谓在希腊语中是“太阳”的意思,也就是“太阳中含有的元素”的意思,不过,这个论断没过多久就被推翻了,1895年,苏格兰化学家雷姆塞发现在地球上同样存在氦,而氦是已知的唯一一种最先被发现于地球以外的天体上的元素。
责任编辑 程哲
大家都知道地球的周围存在着大气层,实际上太阳的周围也一样存在着大气层,太阳的大气层从内到外可分为光球、色球和日冕三层,光球层厚约5000km,我们所见到的太阳可见光,几乎全是由光球发出的,从光球表面到2000km高度为色球层,色球层之外就是日冕层了,我们在日全食时看到的日冕实际上就是太阳大气的最外层,它是蔓延在太阳外侧的极稀薄的气体,可人为地分为内冕、中冕和外冕三层,内冕从色球顶部延伸到1.3倍太阳半径处,中冕从1.3倍太阳半径到2.3倍太阳半径,也有人把2.3倍太阳半径以内统称内冕,大于2.3倍太阳半径处称为外冕(以上距离均从日心起算),广义的日冕可包括地球轨道以内的范围,所以日冕的范围是非常大的,它没有明显的边缘,而是不断延伸。延伸到几倍甚至几十倍太阳半径外。逐渐与整个太阳系融为一体,并在延伸的过程中逐渐减弱,直至对行星的运动无法构成任何可观的影响,我们在日全食时所看到的太阳表面的日冕只是日冕的内冕部分。
组成日冕的物质非常稀薄,内冕密度稍微大一些,但它的密度也远远低于地球大气密度,接近真空,主要由高速自由电子、质子及高度电离的离子(等离子体1组成,其物质密度小于2×10-12kg/m3,温度高达1.5×106K~2.5×106K。
由于日冕的亮度只有太阳本身的百万分之一,产生的光辉甚至只有整个月球反射太阳光的一半,因此在平时,日冕的光芒都被淹没在太阳的光芒中,只有在日全食太阳被月亮完全遮住时,处在地球上的我们才可以看到它的真实面目,所以从前人们对日冕的观测和研究都是在日全食的时候进行的,由于日全食的机会不多,天文学家就格外珍惜每一个日全食的机会,将仪器装备运到发生日全食的地点去从事观测,1931年,法国天文学家博纳德弗第南德李奥特发明了日冕仪,使人们在阳光普照时也能够对日冕产生的光线进行观测,但是用日冕仪也只能观测到内冕,而且只能得到白光日冕的部分信息,由于近年来空间探测事业的发展,人们已将日冕仪放在火箭、轨道天文台或太空实验室上进行大气外观测,这样,不仅可以观测日冕的可见光波段,而且可以对紫外、远紫外和x射线辐射进行探测。
对日冕的观测,有助于我们加深对太阳的研究,例如了解太阳大气的构成。太阳大气中会有哪些化学元素以及太阳表面的活动状态等,1868年,法国天文学家皮埃尔·詹森在印度对一次日食进行观测时,曾对日冕谱线进行了记录。并将记录寄给了英国天文学家洛克伊尔,他是一位公认的光谱学专家,通过认真研究,洛克伊尔认为这些谱线意味着在太阳大气中存在一种未知的新元素,他将其命名为“氦”,这个称谓在希腊语中是“太阳”的意思,也就是“太阳中含有的元素”的意思,不过,这个论断没过多久就被推翻了,1895年,苏格兰化学家雷姆塞发现在地球上同样存在氦,而氦是已知的唯一一种最先被发现于地球以外的天体上的元素。
责任编辑 程哲