托福听力考试背景知识综合辅导 (二十二)

太阳黑子的活动

一般认为，太阳黑子等活动是由热对流和各部分转速不同引起的。

想象一下太阳上对流层南北磁极形成的经向磁场。太阳的不同部分以不同的旋转速度运动(这被称为差旋转)。赤道附近自转更快，自转更近，自转更慢。因此，在太阳物质中“冻结”的磁力线将逐渐被拉伸并围绕着太阳，具有纬向分量。经过多次卷绕，纬纱分量越来越强。磁场的强度与磁力线的密度成正比。经过多次缠绕，太阳物质中的磁场基本变成带状，强度大大增加。磁力线相互排斥，磁场加强，排斥力越来越强。由于磁场是“冻结”在太阳物质中的，磁力线的排斥力给太阳物质增加了一个膨胀压力，通常称为磁压。在太阳对流层内部，由于不均匀性，各处的气压并不完全相同。如果某处的磁压超过了气压，这团物质就会膨胀，结果它就会像水中的气泡一样，在浮力的作用下浮出水面。最后，太阳表面甚至会出现磁通量带物质。太阳黑子是在磁力线集中穿过对流层顶部并进入光球层的地方形成的。磁力线集中和穿透位置形成的黑子分别是N极和S极。而赤道两侧的磁力线正好相反，所以南半球和北半球形成的黑子对的极性也是相反的。

到目前为止，我们发现我们所发现的信息在上述解释上差别不大，都是基于同一个理论。但是现在，当我们讨论为什么磁力线会影响温度时，有两种不同的理论，新的和旧的。

按照旧的理论，由于太阳黑子中密集的磁力线，强磁场阻碍了太阳从内部到太阳表面的对流，即等离子体在太阳黑子中的强磁场下无法自由运动，形成了类似栓塞的效应，阻止了能量从内部流向表面。当塞子上方的物质冷却后，以每小时近5000公里的速度流回太阳表面，周围的等离子体进一步冷却，沉降在太阳黑子中心的磁场中。在磁场强度下降之前，冷却效应可以继续维持太阳黑子结构的稳定。

由于磁塞可以阻止热量流向太阳表面，太阳黑子下层的温度逐渐上升。天文学家在1998年6月观测到，太阳黑子实际上非常浅，在地表以下5000公里处的声速明显更高，这表明那里的温度也比周围高，这与太阳黑子在表面出现的情况正好相反。新理论也是建立在强磁场的基础上，但它认为磁场不仅没有抑制，反而大大加速了能量的传递。

太阳黑子的强磁场把大部分热流变成磁流体动力学波，沿着磁力线迅速传播，能量变成波，从而降温。这一点理论弥补了旧理论的不足，但其可信度仍有待证实。