太阳黑子是怎么样形成的形成的原因( 二 )

黑子群的演化过程通常由简单变复杂，再变简单。起初，它是个小黑点，逐渐发展成由两个极性相反的大黑子构成的双极黑子群。两个大黑子间又有很多小黑子，大黑子在逐渐增大的同时，距离越来越大，然后逐渐分裂，最后消失。黑子群寿命短的只有1天~2天，长的可达几个月，大部分黑子群的寿命可以持续1天~20天。
黑子数量的11年周期性
1843年，德国天文爱好者施瓦布通过自己1826年——1843年间的日常黑子观测，首次发现日面上黑子数量的多少存在11年左右的周期变化。
1848年，瑞士天文学家沃尔夫首次提出用黑子相对数(或叫做沃尔夫数)来表示里面可见半球黑子的多寡，其定义为R=K (10g+f)，其中g和f分别表示日面上出现的黑子群和黑子数目，K值则会因天文台的观测望远镜(口径和焦距)、观测方法(如目视还是照相)、观测地的天气条件(大气透明度和视宁度)以及观测者的情况(技术、经验和稳定度)而不同。对于固定的仪器和成熟的观测值，K值接近于常数。经过沃尔夫的搜集和整理，基本上不间断的每日黑子相对数记录可向前推到1818年，黑子相对数的月均值可推至1749年，年均值可向前推到1610年。[2]
从长期的黑子相对数记录可见，黑子相对数的平均值明显的表现出11年左右的周期性，最短为9.0年，最长为13.6年。从黑子数的多寡以及太阳10.7厘米射电流量的变化，就能很容易看出太阳活动的这种周期变化。黑子相对数的年均值的极大和极小年份，分别称为太阳活动的极大年(峰年)和极小年(谷年) 。通常，也将黑子相对数年均值相对高的太阳活动极大年和其相邻的几年，称为太阳活动高年;黑子相对数年均值相对较少的太阳活动极小年和其相邻的几年，称为太阳活动低年。
两次相邻极小年之间为一个太阳活动周。人们规定以1755年极小年起算的活动周为第一周。
黑子的蝴蝶舞步
受施瓦布发现的影响，英国天文爱好者卡林顿通过1853年——1861年间的日常黑子观测，首次发现黑子在日面上的纬度位置随时间向赤道方向迁移;德国天文学家古斯塔夫·施波雷尔通过对卡林顿观测数据的进一步分析得到太阳黑子在日面位置上的迁移呈现蝴蝶图样的分布。
在太阳活动周开始时，南北半球黑子群的平均纬度在30°附近，随着时间推移，黑子出现的纬度逐渐向太阳赤道转移，在极大年附近为15°左右，在活动周结束时，黑子群的平均纬度约为8°;同时，在每一活动周的末尾，新的黑子群又开始在高纬出现，形成前一周黑子在低纬和新一周黑子在高纬同时存在的情形，这样的情形大约维持一年左右。如果把日面纬度作为纵坐标，以时间作为横坐标，将黑子画在图上，我们就得到一串翩翩起舞的美丽的蝴蝶形图样。
黑子的亮墙结构
中国科学院国家天文台与云南天文台研究人员，共同综合利用云南抚仙湖一米新真空太阳望远镜(NVST)、美国太阳动力学天文台(SDO)及太阳界面层成像光谱仪(IRIS)的数据，首次发现了黑子亮桥上的垂直振荡亮结构，并将其命名为“亮墙(light wall)” 。
2014年10月下旬，太阳的可见日面上出现了24年以来的最大黑子群，活动区编号为12192 。NVST的TiO 705.8 nm图像显示，活动区12192的负极性主黑子具有完备的本影、半影结构，在黑子本影区存在着很强的亮桥结构。而IRIS 133 nm图像则显示，在亮桥结构的上方存在着垂直振荡的亮结构，像是扎根在亮桥上的一堵墙，所以形象的将其命名为亮墙。亮墙的整体都要比周围区域明亮，尤其是墙顶的亮度更高，在SDO的多个极紫外波段可见。亮墙的平均高度为3.6兆米。亮墙的顶部上下运动，形成连续的振荡，平均振幅和平均振荡速度分别为0.9 兆米和15.4千米/秒。通过对亮墙的高度变化进行小波分析，发现亮墙的主振荡周期为3.9分钟。科研人员提出，压力波引起的太阳径向脉动激发了亮墙的振荡，而亮墙持续的亮度增强表明存在着持续的小尺度磁重联或者磁声波加热过程。

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