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1850年,一位名叫卡林頓的英國天文學家在觀察太陽黑子時,發現在太陽表面上出現了一道小小的閃光,它持續了約5分鐘。卡林頓認為自己碰巧看到一顆大隕石落在太陽上。
到了20世紀20年代,由於有了更精緻的研究太陽的儀器。人們發現這種“太陽閃光”是普通的事情,它的出現往往與太陽黑子有關。例如,1899年,美國天文學家霍爾發明了一種“太陽攝譜儀”,能夠用來觀察太陽發出的某一種波長的光。這樣,人們就能夠靠太陽大氣中發光的氫、鈣元素等的光,拍攝到太陽的照片。結果查明,太陽的閃光和什麼隕石毫不相干,那不過是熾熱的氫的短暫爆炸而已。
小型的閃光是十分普通的事情,在太陽黑子密集的部位,一天能觀察到一百次之多,特別是當黑子在“生長”的過程中更是如此。像卡林頓所看到的那種巨大的閃光是很罕見的,一年只發生很少幾次。
有時候,閃光正好發生在太陽表面的中心,這樣,它爆發的方向正衝著地球。在這樣的爆發過後,地球上會一再出現奇怪的事情。一連幾天,極光都會很強烈,有時甚至在溫帶地區都能看到。羅盤的指標也會不安分起來,發狂似地擺動,因此這種效應有時被稱為“磁暴”。
在本世紀之前,這類情況對人類並沒有發生什麼影響。但是,到了20世紀,人們發現,磁暴會影響無線電接收,各種電子裝置也會受到影響。由於人類越來越依賴於這些裝置,磁暴也就變得越來越事關重大了。比如說,在磁暴期內,無線電和電視傳播會中斷,雷達也不能工作。
天文學家更加仔細地研究了太陽的閃光,發現在這些爆發中顯然有熾熱的氫被拋得遠遠的,其中有一些會克服太陽的巨大引力射入空間。氫的原子核就是質子,因此太陽的周圍有一層質子云(還有少量複雜原子核)。1958年,美國物理學家帕克把這種向外湧的質子云叫做“太陽風”。
向地球方向湧來的質子在抵達地球時,大部分會被地球自身的磁場推開。不過還是有一些會進入大氣層,從而引起極光和各種電現象。向地球方向射來的強大質子云的一次特大爆發,會產生可以稱為“太陽風暴”的現象,這時,磁暴效應就會出現。
使彗星產生尾巴的也正是太陽風。彗星在靠近太陽時,星體周圍的塵埃和氣體會被太陽風吹到後面去。這一效應也在人造衛星上得到了證實。像“回聲一號”那樣又大又輕的衛星,就會被太陽風顯著吹離事先計算好的軌道。
第20節
據我們所知,只要太陽保持著目前的能量輻射狀態,就能使地球上的生命存在下去。我們可以確定出這個狀態能持續多久的上下限。
太陽的輻射是在氫聚變成氦的過程中產生的。太陽要產生這麼強烈的輻射,聚變物質的數量一定也該是很大的。實際上也是如此。在每一秒鐘裡,就有630,000,000噸氫聚變成625,400,000噸氦;其餘的4,600,000噸則轉化為輻射能,永遠不再屬於太陽了。這些能量中有一小部分射到地球,就足以維持我們這個星球上的生命了。
從太陽每秒鐘消耗的氫的數量來看,它似乎不會維持很久。但是,這是由於沒有考慮到太陽的巨大質量的緣故。太陽的質量為2,200,000,000,000,000,000,000,000,000噸(即二千二百億億億噸)。這個質量當中大約有百分之五十三是氫。這就是說,太陽目前約含有1,160,000,000,000,000,000,000,000,000噸氫。
如果你想知道的話,不妨告訴你:太陽質量的其餘部分幾乎全都是氦。比氦更復雜的原子,佔太陽質量的百分之零點一弱。氦比氫更緻密些。在相同的條件下,氦原子的質量是同量氫原子的質量的四倍。如果換算成體積——所佔據的空間,太陽大約有百分之八十是氫。
如果假設太陽最初全部由氫組成,而且它一直以每秒鐘六億三千萬噸的速率把氫轉變成氦,並將保持這種速率的話,那麼,我們就可以計算出:太陽已經輻射了大約四百億年,並將繼續輻射六百億年。
實際上,事情並不如此簡單。太陽是一顆“第二代的恆星”,它是由在好幾十億年前就已燃燒光、並已爆炸掉的恆星所留下的塵埃和氣體所組成的。因此,在一開始時,太陽的組分中就含有大量的氦,幾乎跟現在一樣多。這就是說,用天文學的尺度來衡量,太陽只輻射了一段很短的時間,它的氫儲量減少得不多。太陽可能還不到六十億歲。
此
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