太陽“爆發”是怎么回事

江楠

一百萬顆原子彈的威力

今年——一九五七年到明年年底，對太陽來說，是個不尋常的時刻。

繼今年一月間太陽的一次爆發以后，今年六月二日，奧地利文學家赫爾曼·豪普特博士觀察到太陽上又發生了一次巨大的爆發。這次爆發延續了大約四十分鐘之久，它的能力相當于一百萬顆原子彈，同上一次的爆發不相上下。豪普特博士把這次爆發的經過拍攝下來了。他還說，這次太陽爆發曾引起了對整個短波通訊的巨大干擾，繼這次爆發現象后，還出現了北極光。據報載，今年七月間和九月三日太陽又陸續爆發了好幾次。

看來是那么寧靜而安祥的太陽怎么會發起怒來呢？太陽爆發對離它一億五千萬公里遠的地球會有些什么樣的影響？它的巨大能力又是從哪兒“解放”出來的？這些都是人們感到興趣的部題。

爆發的起因

太陽是地球上生命的源泉，人類在很早以前就懂得太陽對自己的意義。古代人把太陽看成人類的主宰，看成神明，向它祈禱，向它頂禮膜拜。時代進步了，對太陽的科學研究代替了對它的崇拜。科學指出，自然界中是沒有什么超自然的力量的，我們的太陽是一個普通的恒星，宇宙間有很多像這樣的恒星。

太陽是一個迸發著光和熱洪流的巨大的熾熱氣體球，它的直徑有一百四十萬公里，比地球的直徑大109倍。從放大倍數很高的望遠鏡中，我們可以看到太陽表面并非是均勻一致的，好像是煮開了的小米粥，這叫“米粒組織”。在太陽赤道兩邊，我們還可以看到許多太陽黑子。

人們對于太陽黑子是早就引起注意了的。據現有材料知道，我國則是世界上最早發現黑子并把它記錄下來的。比如，“漢書”中的“五行志”里說到：“漢成帝河平元年（公元前28年）三目乙未，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央。”從那時起到明末止，我國歷史書上，共有過一百多次確切的記錄，為近代關于太陽黑子的研究，提供了豐富的資料。

太陽的爆發原因和太陽黑子有很密切的關系，那么，太陽黑子到底是什么東西呢？

從科學工作者的研究知道，太陽黑子是太陽表面上產生的赤熱氣體的巨大旋渦，有許多黑子比地球的直徑還要大。黑子的周圍半明半暗，中心最黑。過去，人們以為太陽黑子是太陽表面不活躍和不發光的部分，后來才知道，其實黑子倒是太陽表面最活躍的9部分，在黑子范圍內物質的運動就達到每秒一——二公里的速度。黑子也并不是不發光的，它的溫度也有攝氏4，500度，只是由于它發的光不及周圍的強烈而顯得“黑”罷了。黑子的數目是在增減到化著的，當黑子數量達到極大的時候，在色球（太陽上的大氣層之一）中很迅速頻繁地發生宏大的“爆發”，這時在太陽大氣部分中成億平方公里面積上的亮度劇烈地增強了，紫外線也顯著地增多，這就是我們說的“太陽的爆發”。這種由于太陽某一部分突然釋放出大量的能，使發光的氣體（主要是熾熱的氫氣）亮度突然增加的現象，也叫做“耀斑”的出現，“耀斑從出現到消失，短則一二十分鐘，長則達到幾十小時。今年六月二日的太陽爆發，也就是在太陽上面出現了一個大“耀斑”。

太陽上除了黑子之外，還有一種奇偉瑰麗的景象：在太陽邊緣可以看到奔騰起伏的火海，紅色的火舌不斷上升，它們的光端可以向外伸出達到幾十萬公里，這就是日珥。有的日珥幾天就消失了，有的卻可以保持幾個月不散開。

為期十一年的黑子周期

根據科學家多年觀測的結果，知道太陽黑子的數目是以十一年為周期在循環變化著的，這叫做黑子周期。太陽黑子是太陽活動的表示，太陽黑子最多的時期，也就是太陽活動的最高峰。

有人或許會問，太陽的變化為什么是以十一年為期的呢？這是一個十分深奧的問題，現在科學界還回答不出來。但是可以斷定，這個秘密在太陽表面是找不到的，它隱藏在那奇熱的太陽核心里。因為這些現象歸根到底還是一個在太陽內部進行的熱核子反應的結果。我們相信，隨著科學的不斷進步，這些秘密終久是會被發現的。

太陽爆發對地球的影響

在太陽爆發的時刻里，地球上有些地方出現了不平常的情況。這主要是當太陽表面上出現大量黑子的時

候，就有磁暴、無線電干擾和極光現象的產生。

磁針本來是指南北的，但有時，在它平平靜靜地度過了一些日子之后，會突然顫抖起來，這時候，它說什么也不再指南北了。

后來，才知道磁針所以會呈現這種現象，是因為地球磁力發生了變化。引起這種磁力發生變化的原因，可能由于黑子及太陽面活動區域大量地射出帶電粒子與豐富的紫外線，它們沖擊地球時，由于磁場和電流的交互影響的結果，改變了地球上的磁場。這種現象叫做“磁暴”。

同時，由于磁暴具有強大的能量，它可以在地殼中引起電流，擾亂了電報和無線電的通訊。

已經查出，磁暴常常是在大而迅速變化的黑子群轉到日面中心的時候發生的。

在太陽爆發的時候，太陽上紫外線突然大量增加了，在紫外線的作用下，電離層的反射能力被破壞，一部分無線電波“穿過”電離層不再反射回來，而使無線電傳播中斷，有時它會使所有的收音機在幾十分鐘甚至一小時內完全失去效用。

當太陽爆發的時候，我們還可以看到在北極附近，常常在黑夜里天空出現了明亮而美麗的彩色光帶，像帷帳一樣地遮蔽了大半個天空，這就是北極光（其實南極也有的）。關于無線電干擾和極光現象的更詳細的情況，作者在本刊第十三期“探索地球的秘密”一文中已經介紹過了

科學家們所以要把第三屆國際地球物理年安排在1957－1958年，絕不是偶然的，因為這個時期是太陽活動最厲害的時期，對研究宇宙線的起源很有幫助。

太陽的能量從哪兒來

太陽不停息地向地球上，也向其他天體上放送著光和熱。那么，它究竟從哪兒取得自己的能量呢？

由于科學的不斷發展，這個問題已經找到了可靠的答案。從恒星的光譜研究中，我們知道太陽的化學成分主要是最輕的氣體——氫（約占總重量的百分之五十）和次輕氣體——氦（近百分之四十），其他還有鐵、碳，氧、矽等化學元素。太陽內部的溫度達到幾千萬度（攝氏）而壓力達到幾百萬個大氣壓。在這種高溫高壓的條件下，由于原子的相互碰撞，就發生了原子核之間的反應，使一種氣體——氮，轉變成另一種物質——氦，同時釋放出大量的原子能。這就是太陽能量的來源。據科學家的計算，在太陽內部每秒鐘有564，000，000噸的氫變成560，000，000噸的氦，剩出來的400萬噸主耍是轉變成為光子輻射出來。

太陽中氫的儲藏量，足夠維持太陽輻射能好幾十萬萬年。當太陽內部所有氫的儲藏都消耗完的時候，能量的釋放將顯著地縮減，太陽變得不大熱了。不過這是幾十萬萬年以后的事情。有人擔憂，那時候太陽停止了發光，地球上的生物都要凍死，而人類的末日是否就來臨了？應該說，這種扭憂是不必要的。人類是有征服自然、改造自然和保衛自己的本領的。說不定那時候，由于科學技術的高度發展，人類會造出一個人造的太陽放到天空去代替那個“已死的”太陽哩！還有人認為太陽爆發就是太陽快要毀滅的象征，這更是無稽之談。像上面談到的，太陽爆發只不過是太陽的表面活動而已，是談不到什么太陽的毀滅的。

現在科學家們正在大力地研究太陽的活動，隨著科學研究工作的開展，人類的進步，一切自然界的奧秘都不會永久存在的。