太阳系从何而生

太阳系从何而生_探解地球之谜

第一节　太阳系从何而生

天文学界普遍认为，太阳系中的太阳是银河系中的第三代恒星，这一结论符合宇宙、银河系、太阳的生成历史。在银河系“太极规范场”的作用下，银河系星云中的大质量粒子、粒子团块和其他星际介质围绕银河系太初黑洞逐步降低向外扩张的速度，它们之间的引力作用逐渐显现，互相吸引并围绕银河系中心黑洞旋转。银河系大量恒星在生成前，数千亿颗原始大质量粒子团块（奇点原始物质）又吸纳了银河系中原始星云的星际介质不断长大和发热，直到它们自身温度超过1 000万摄氏度时，就会发光发热生成为恒星，太阳就是这样生成的。因此，可以说粒子团块是形成恒星的胎盘，太初黑洞是形成银河系的摇篮。

天文学家有一个惊人的发现：大量的观测证明，几乎每一个新生的恒星在初期都能喷发出由高热气体形成的物质，这些“喷流”现象揭示了恒星在吸纳星际介质的同时，自身的质量也在损耗着！笔者认为这种“喷流”现象的出现是新生的恒星自身引力和热斥力的“脉动”造成的。“喷流”出的物质和形成的恒星风虽然远离恒星，但还会被恒星的引力场和磁场捕捉，有的喷流物质会形成小行星或小行星的卫星，有的喷流物质则成了别的星系的“食物”。银河系众多的恒星都是这样形成的（超新星爆发后也可以形成恒星），太阳就是其中之一。太阳在形成恒星的初期，同样经历了“喷流”和“脉动”的历史。

银河系里的每一个恒星星系都是相对于银河系大“太极规范场”中的一个小“太极规范场”，它们均由薄形圆盘式（极个别的呈稍厚型）旋转的星系形状构成，我们的太阳恒星同样也是如此，它们都在星系“太极规范场”中演化各自的生命。在太阳形成初期，以大质量粒子团块为核心的星际物质构成太阳，它不仅围绕着银河系中心的黑洞旋转，而且还带动其引力范围内的其他星际介质一同旋转，生成了宇宙中一个最重要的有生命的星系。

太阳系内其他小粒子团块也在奋力抗争，虽然小粒子团块靠自身的引力吸纳周边的星际介质也在长大，但由于自身质量密度和温度远远还达不到自身能发光的程度，所以注定它们只能成为围绕太阳演化的行星、彗星和其他碎块，太阳系中的八大行星就是这样形成的，它们把自己运行轨道附近的星际介质基本吸纳干净，为太阳系的清亮透明作出了贡献，组成为太阳系的家庭成员，这就是我们看到的太阳系的起源。

从太阳系外侧的分子云可得知，太阳系在形成的初期，是一个混沌的充满星际介质、温度很高、以一定角动量自旋的扁平形星系，它除了受银河系中心黑洞的约束外，还受周边星系的影响。当太阳发光并主宰了太阳系的命运时，其核心的温度高达1 500万摄氏度，发生着剧烈的氢变为氦的热核聚变反应，其内部气体受到了相当于至少2 000亿个地球大气的压力而不会爆炸，这是因太阳巨大的质量引力所决定的。太阳的热核反应一旦开始，热度和光度就不再发生大的变化，这时的太阳就进入了稳定生命时期。呈现出了以太阳为主、八大行星相随、其他彗星和无数小行星混存的奇景。

图2.1太阳系的新秩序

图片版权与提供：International Astronomical Union

银河系摇篮内凸现出了一个生命能量供应的襁褓宠儿——太阳，是宇宙中最重要的大事，因为在银河系内众多的恒星系统中，现在还没有发现有类似人类的生命迹象！

太阳系有多少颗行星？这个话题已有了正式的确认答案，根据国际天文联盟(IAU)投票所定出的新行星定义，答案是八颗，冥王星被除名了！冥王星被重新分类为矮行星，并成为海王星外太阳系天体——矮行星的原型。国际天文联盟正式承认的八颗行星，分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。太阳系中其他天体被分类为矮行星的有谷神星、冥王星，还有尚未正式命名的2003 UB313。据新的国际天文联盟定义，行星必须具有绕行太阳的轨道、外观近乎球状、自身能清除轨道附近的物质。把冥王星降级成矮行星，在天文学界将留存一段永不停歇的反对和争论的声音。

太阳和其他的恒星一样，星体内部高密度炽热的气体物质有着强大的向外冲离力，而恒星自身又有更加强大的控制引力，它们都在恒星“太极规范场”范围中相互搏斗较量。恒星中的发光物质向外冲离和恒星所有物质巨大凝聚力的反冲离，让恒星一直发生着有规律的“整体脉动”，恒星表面也因为这种“整体脉动”原因，会发生有规律的“表面震荡”，当这种“整体脉动”、“表面震荡”的搏斗在恒星内部引力与斥力的较量中相平衡时，恒星就处在了最佳平衡生命演化时期！从这个意义上讲，我们的太阳已经保持了较长时期的相对平衡，正处在恒星的最佳青壮年时期。

观测表明，太阳是一个不断有规律“脉动”且表面五分钟左右常有“波动震荡”的恒星，除此以外，太阳还有黑子爆发和耀斑现象发生，天文学家测定太阳的黑子发生周期大约为11年（地球时），磁周期约为22年。如此稳定的太阳黑子发生周期和太阳磁周期里究竟有没有我们尚未发现的规律？目前太阳系内各大行星和柯伊伯带和谐共处的历史已告诉我们，太阳系家族的格局不会发生重大的变化，也不会影响太阳表面的活动变化周期。

太阳在不停“脉动”的同时，内部发生着剧烈的热核聚变反应。热核聚变反应的能量表现形式可由太阳射线的能量来判断，由高于γ射线频率的射线衰减到γ射线，再由γ射线衰减到χ射线，再进一步衰减成紫外线，最后又衰减成为可见光频率的射线从太阳表面射出，因此，太阳射线的衰减表现出了在高密度气体物质中谱线红移的性质。从高于γ射线频率衰减为可见光频率的过程，在太阳内部会经历很长时间才能完成，因为所有射线在高密度太阳粒子中向外走得很慢，尽管它们以超过光速、等于光速的速度在太阳内部传播，但它们实际在太阳内部所走的路程极短，主要原因是高密度气体粒子间的相互碰撞阻碍和强大的引力造成的。所以，外部观测到的γ射线和太阳光应该是太阳内部早已发生的。

图2.2（左）中微子太阳天文学

图片版权与提供：M.Weber&P.Sturrock（Stanford），J.Scargle（NASA/ARC），SOHO/MDI，GALLEX/GNO

该图反映出了太阳的核反应会产生大量称为中微子(neutrinos)的基本粒子。这些中微子从太阳中飞离，几乎毫无阻碍地穿透任何物体，让科学家要想探测到它们，难度很大，但科学家通过不同类型的中微子探测方法还是测到了它们。

图2.3（右）太阳的S型丝状物

图片版权与提供：SOHO-EIT Consortium，ESA，NASA

该图是由SOHO卫星以极紫外光拍摄的图像，显示活跃的太阳在靠近春分（太阳回到地球赤道并逐渐向北移动）附近时的状况。太阳表面高度游离的铁原子，就是发出极紫外光的主要元素。在这个波段，太阳的上大气层（或称日冕）发出很明亮的辐射，除此之外，还可以看到许多活跃区以及悬浮在磁场中的电浆环，这些明亮日冕结构中的电浆环温度大约有一百五十万度。更让人可喜的是，面向地球这面的太阳有一个纠结成S型的暗色丝状结构。丝状结构代表日冕内温度较低的物质，出现在日盘边缘的丝状物，就是我们很熟悉的日珥。

有两张图片让我们看到了太阳内部和表面剧烈活动变化的一些规律。这两张图片不仅反映出了太阳强大的引力和磁力之间的交互作用关系，而且把太阳以“太极规范场”方式进行热核聚变后所发生的种种迹象较完整地显露了出来！尤其是太阳内部的“对称”和太阳表面的“对称破缺”。

图2.2是科学家精心绘出的太阳内部自转剖面图，它是一个高度对称的图像。图像中除反映出中微子生成向外辐射外，还显示出太阳强大的引力与磁力相互作用复合出了“太极规范场”，这是令人振奋的图形！图2.3又把太阳表面铁原子呈“太极S曲线”变化的情景完整地显露了出来，再次证明了太阳就是在自身“太极规范场”的作用下，带领太阳家族的全部成员演绎着太阳系在银河系中的绚丽多彩。

位于加拿大地底下的巨大球状侦测器——萨巴瑞中微子观测站（Sudbury Neutrino Observatory，SNO）上线运转后，用来侦测来自太阳核心几乎不可见的中微子，SNO量测到来自太阳的中微子数量很少，以至于基本粒子的标准模型（Standard Model）必须要经过修正。初步的分析显示，SNO所量到的各种中微子总流量与理论所预测的相符，不过电子中微子的流量明显偏低。以前科学家发现有证据指出不同种类中微子会相互转换，而萨巴瑞侦测器的新结果，也被认为是支持这种现象的新证据。现在用来描述基本粒子的理论称为标准模型，不过它并没有预测中微子能够变身。这种现象有许多隐喻，包括中微子有很小质量，而且是宇宙暗物质的一部分。

通过以上介绍，我们对太阳中爆发出的γ射线，如何逐步衰减为可见光，已有了较多的了解，但对太阳爆发出中微子和中微子的测定问题，一直没有得到较为理想的解释，给天文物理学家留下了一个揪心的悬念，“因为不管他们多么用心测量，都会发现单位时间内通过地球的中微子数量，远比理论预言的要少。这个让天文学家头痛不已的难题，最近又多了一个麻烦，因为在分析了GALLEX/GNO中微子侦测器的数据后，竟然发现太阳中微子的流量有27天的变化周期，大约和太阳的自转周期相同（太阳27.3天自转一周）”。

笔者对这个观测结果非常兴奋，因为它说明了中微子爆发与太阳磁场有着极为密切的关系！太阳不同区域的自转并不相同，从图2.2这张对称性极高的太阳内部自转剖面图中可以看出，太阳中微子流量的变化周期和红色区域的自转周期几乎相同。

为什么太阳的自转会影响中微子的流量呢？有些科学家推断和认为，当中微子和纠结的太阳磁场作用时，它的量子性质受到改变，变成现有中微子侦测器所量不到的粒子。笔者认为，这种推断和认识是正确的。

因为观测显示，随着太阳自转，穿过地球的中微子流量与太阳的磁场变化有关，这就证明了中微子受磁场的干扰而会发生运动轨迹的改变。如果这个观测结果正确无误的话，科学家就应该利用磁场的效应，考虑在中微子的观测环境中加上磁场的作用，来控制中微子的运动轨迹，让中微子能集中到侦测器中被科学家观察和研究。

我们进一步来讨论太阳的磁场为什么会发生周期性的变化？科学家推断，太阳喷出的粒子能被太阳形态复杂的磁场给拘束住，这已被观测证实。形态复杂的磁场是什么形状？何为形态复杂？为什么太阳的磁场会忽隐忽现？科学家并未给出进一步的说明。观测确定，太阳系正以每小时96.56万千米的速度旋转，比过去测定的每小时80.47万千米的旋转速度快很多。太阳内部的差速自转现象比较明显，太阳自转的同时，带动太阳赤道附近物质以大约每秒2 000米的速度在绕着太阳核心转动，太阳赤道部分大约每26天自转一周，极区自转一周约需33天，这说明太阳内部和表层有层面间的交错运动。笔者认为，正是这种交错运动才产生了太阳磁场复杂的多重变化和忽隐忽现。

太阳内部差速自转会引起太阳引力场和磁场的扭曲变化，这种扭曲变化正好体现了太阳中的“太极S曲线”作用。太阳还是一团滚滚翻腾的超高密度的气态光球，它总是一张一弛的在引力和热斥力间不停地“脉动”，这主要是太阳中巨量的高温粒子向外冲离时受太阳巨大的引力约束而引发的，这种“脉动”与向外冲离的粒子数量和能量有关，“脉动”变化的时间也与此有关，这是太阳表面发生颤抖、日震、黑子、闪焰、耀斑、日冕的主要原因。由于太阳内部高能离子向外冲离的能量积聚达到极大值时会冲破太阳引力发生爆发，这就是形成太阳活动每11年发生极小期和极大期的主要原因。

图2.4（左）不停振动的太阳

图片版权与提供：GONG，NOAO

图2.5（右）太阳太极状的黑子爆发

图片版权与提供：EIT，The SOHO Consortium，ESA，NASA

从图2.4中可以知道太阳的引力场和磁场是互为直角相互作用的。但太阳局部位置却会出现纠结强磁场所构成的区域，这些区域是太阳黑子与耀斑的活跃区。太阳表面密集的泡泡状结构，是来自沿太极环状磁场线的炽热氢气喷流造成的，它们存在的时间很短，就像一锅正在煮熟的稀饭，它表面上的气泡此起彼伏，热闹非凡（见图2.15“一颗太阳黑子的特写”）。在这些活跃区内，沿磁力线冲出的气体物质通常会被太阳巨大的引力吸引再掉回太阳表面，不过高速冲出的高能气体粒子也会冲入日冕层，甚至逃逸到太空中成为太阳风。这就能解释太阳表面的爆发是如何发生的。虽然巨大的日珥与激烈的日冕物质抛射（CMEs）都是相对少见的现象，但在太阳黑子数量最多与太阳活动最剧烈的极大期时，它们就会较多地发生。

太阳的平均密度为1.4克/立方厘米，只有地球平均密度的1/4，但它的质量却是地球的33.3万倍，直径是地球的109倍、体积是地球的130万倍。从太阳中心到外层的构成分别是：核反应区、辐射区、对流区、太阳大气区（包括光球、色球和日冕），太阳从来没有一个明确的界限，因为构成太阳各层的厚度难以确定。

我们的太阳不停地在振动，甚至太阳自转时，太阳还是有许多区域不停地向内和向外振动。图2.4展示出了太阳振动的其中一种模式，蓝色代表向外的运动，而红色代表向内的运动。虽然灵敏的光学太阳观测台只能够量到表面的运动，但是这类观测能够提供太阳更深层振动的信息。在日震学（helioseismology）的领域里，分析这些振动模式，让我们获得许多有关太阳整体的密度、温度、运动和化学组成的全新信息。美国新墨西哥州的光学太阳巡天网（Optical Solar Patrol Network，OSPAN）观测到一个从地球大小般的太阳黑子发出了闪焰并产生了海啸般的震波，这次日啸传播的速度约是每小时100万千米，在几分钟内便环绕太阳一圈。

地球常受到太阳粒子爆发的洗礼。在1997年4月7日的美国东部时间10时，SOHO卫星的地面监控人员注意到，这颗不停监视太阳的卫星发现日冕上的空洞又活跃起来了，并释放出一个爆发性的大型日冕物质抛射。几乎在同时，美国太空总署的太阳风探测船也侦测到这个磁暴内部电子运动所发出的电波。超声速的波穿过日冕，以高能粒子喷流的方式洒向太阳系。图2.5中的影像是由拍摄间隔15分钟的两幅太阳照片相减而得的，目的在于突显这个爆发事件。这个爆发事件的图片奇妙地体现出了一个完美的局域“太极规范场”图形，是一个左边黑右边亮、反时针旋转的太极相。

由于太阳具有巨大的质量和强大的引力，因此太阳系中的各类彗星和小行星等物质在太阳引力的影响下，一直没有逃脱被太阳吞噬的可能，只要它们围绕太阳公转的旋转速度不足以对抗太阳的向心吸力，都会像掠日彗星一样，最终都消融到太阳的高温熔炉中，成为太阳的补充食料元素。

从太阳的光谱中已知，太阳内含有71%的氢、27%的氦，2%的氮、氧、碳、铁等金属元素，基本上和宇宙大爆炸初期产生氢、氦元素的比例近似。不考虑太阳过去的演化寿命，就目前太阳有如此丰富的核燃料，还会让太阳在银河系存在50亿年以上。由于太阳是第三代恒星，从生成到现在已发生了许多变化，除了太阳光谱中反映的已知物质外，还有未知的物质也存在于太阳中，它们把自己存在的蛛丝马迹遗漏在太阳的光谱之中，虽然科学家目前还不能破解光谱中的暗线成因，但这些暗线终究会被地球人识破真容，也许这些暗线与暗物质有关。

图2.7是我们的太阳在可见光波段的光谱，可以看到七彩的太阳光谱有许多黑色的暗线。到目前为止，天文学家还是不了解这些暗线是怎么形成的。这幅光谱是由名为麦克梅斯—皮尔斯(McMath—Pierce)的太阳塔所产生的，由光谱可以看出外观是黄色的太阳虽然会发出各种颜色的辐射，但是还是以黄—绿光附近的辐射最强。这幅光谱会有暗线，是因为太阳表面和它上方的气体吸收了部分来自下方的阳光而显现的。因为不同种类的气体会吸收不同颜色的光，所以从这些吸收暗线，可以定出太阳表面的气体组成成分。举例来说，氦就是在1870年首先在太阳光谱中发现的新元素，后来才在地球上找到它的踪迹。到目前为止，大部分吸收谱线的来源已经知道，但还是有数条暗线的出处仍然不明，它们是否是暗物质光谱的一种特殊表现形式呢？

图2.6掠日彗星

图片版权与提供：太阳观测站LASCO，SOHO Consortium，NRL，ESA，NASA

1996年12月23日，SOHO卫星的广角日冕仪（LASCO）拍摄到这颗掠日彗星，当时，它正循着弧形轨道冲向太阳。由于SOHO卫星所在的位置能24小时不停地观测太阳，到目前为止，它已经发现了1 500颗彗星，其中有许多是掠日彗星。由于掠日彗星非常靠近太阳，它们会受到太阳强大潮汐力和热能的摧残。上面这颗被命名为SOHO 6的彗星，在这次掠过太阳时灰飞烟灭，并没有存活下来。

图2.7太阳光谱

图片版权与提供：Nigel Sharp（NSF），FTS，NSO，KPNO，AURA，NSF

每11年，我们的太阳会经历一个太阳周期。SOHO卫星发表了一张完整的太阳周期影像。太阳活动周期的成因是来自于太阳磁场的变化，当太阳活动极大期时，黑子、日冕物质抛射以及闪焰等现象相对地发生频率较高；而太阳活动极小期时，则不常发生这些现象。图2.8是SOHO以极紫外波段，一年一张，持续一个太阳周期的太阳影像，这些影像可以描述每年太阳相对活跃的程度。太阳活动极小期发生在1996年与2007年，而上一个极大期发生在2001年。

图2.8 SOHO纪录的完整太阳周期

图片版权与提供：SOHO-EIT Consortium，ESA，NASA

位于银河系外侧旋臂附近的太阳，是一颗很孤单的恒星，在方圆10光年的范围内，只有寥寥几颗恒星作为邻居。但如果我们的太阳是位在银河系的一个星团之内，同样的空间将会挤着数以千计的恒星。虽然太阳系周边只有寥寥几颗恒星，但来自太阳系内外的星际物质却在源源不断地补充太阳的物质消耗。因为强大的太阳引力和磁场会把游荡在太阳系内的各类彗星、微行星吸引到自己的怀中，使太阳表面不断发生新的变化。从宇宙池谷张彗星(Comet Ikeya-Zhang)与仙女座大星系的合影景象可以清楚地看出，彗星都在向着能影响它的星系靠近。

SOHO卫星上的LASCO日冕仪发现，远在太阳表面上方200万千米的日冕物质，有时也会流向太阳。这种向内流动的物质团，夹杂在向大量向外流动的日冕物质里，所以很难分辨出来，不过在上面这两张间隔1小时且经过多重处理的图片中，还是可以看出这团物质的流向，右下角的1/4圆盘代表太阳的表面和位置，外面平滑的盘子是LASCO的掩日碟。逆着每秒流速高达120千米的太阳风，这团物质以每秒50千米～100千米的速度向内流动。右图中11：40上方有一团物质已接近掩日碟，在某些时段，这种物质团块最多每小时会出现一个，而它们像是被崩塌的磁场环给拉进去的，不只是单单受到太阳重力的拉扯。科学家正在努力钻研，希望能把太阳风、磁场环境和新发现的向内物质流的相互关系都弄清楚。

图2.10~图2.21的12幅图片向我们展示了宇宙银河系内的太阳系子孙们，所遭受到的各类撞击图景。这些图片说明太阳系自产生八大行星以来，整个太阳系族成员在各自成型的生命演化过程中，曾先后遭受到无数次的小行星等星际介质撞击，现在显现的娇容还不是最终的结果，因为太阳系内和银河系中还有许多难以确定的因素，其中之一的原因是小行星对太阳系各星体的“造访”干扰从来没有停止过。

图2.9流向太阳的日冕物质

图片版权与提供：N.R.Sheeley，Jr.and Y.-M.Wang（NRL），SOHO-LASCO Consortium，ESA，NASA

图2.10有奇特陨石坑的土卫七

图2.11月球上的东方海

图2.12狂暴的彗核

图2.13火卫一

图2.14密布火山沉积物的木卫一

图2.15一颗太阳黑子的特写

图2.16布满陨石坑的月球反面

图2.17曾经熔化过的金星表面

图2.18火星上的神秘小球

图2.19来自月球的小球体

图2.20木卫一的熔岩裂口

图2.21土星的极光环

图2.10～图2.21（共12幅）

12幅图片版权与提供:Cassini Imaging Team，SSI，JPL，ESA，NASA

我们以出现在月球的小球体为例来进行分析（见图2.19“来自月球的小天体”），这些小球体怎么会出现在月球表面？合理的解释是，当陨石撞击月球时，冲击的能量使部分碎裂飞溅的岩块熔化，部分熔岩后来冷却固化成细小的玻璃球。在历次阿波罗探月任务所带回来的月球土壤样本中，就有大量这类的玻璃球。而照片中的小球体就是其中之一，它的大小只有1/4毫米。这是一颗非常有趣的小球体。因为，它是一个极小撞击事件的受害者，在球体的左上方，可以看见这次撞击所产生的陨石坑，以及震波在它周围所造成的碎裂区域。在仔细分析这类陨石撞击的年代后，天文学家断定出陨石活动大约在5亿年前逐渐增加，而到现在仍然没有减缓的趋势。

从这个灾难深重的小球体图像可让我们强烈地感受到太阳系行星和行星的卫星遭受到了多重的、多波次的小行星撞击。12幅图片中体现出的撞击后果和历史，说明了太阳系的安定是很不容易的。

太阳系家族成员遭受小行星撞击的情形大致可分为三种：以外表固体状的水星、金星、地球、火星和它们的固体卫星为一种类型，没有哪一个能逃脱被撞击的命运，它们身上布满了累累伤痕，这就是上面图片中所看到的图景；以木星、土星、天王星、海王星为主的气态行星，虽然同样遭受到了小行星的撞击，但它们均很快以“爆炸气团”消失到了这四个气态行星之中，只有部分撞击展现到了它们的固态小卫星上，这是第二种类型；第三种类型是太阳自身，也是太阳的未解之谜。按理说，太阳巨大的质量（占太阳系总质量的99.86%）和高温（由四个氢原子通过热核聚变反应生成氦），应该能吸引消化更多的小行星来壮大自己。太阳系内的各类小行星和星际介质，首先应受到太阳引力和磁场的影响向太阳运动，其次才进入各大行星和小卫星的引力和磁场范围。在太阳引力和磁场的交互作用下，游荡在太阳系中的各类小行星、星际介质均按不同的运动轨迹奔向自己的目的地。而被太阳强大的引力和磁场吸引直达太阳的小行星（包括彗星和碎块）和星际介质，在没有到达太阳表面时，就壮烈地被太阳的高温气化了。只有极少数较大的小行星还来不及气化，能残留一点物质冲入太阳，把带来的能量融入到太阳表面的局部位置，激起太阳表面产生“耀斑”和“黑子”，这些黑子往往是成群发生，并伴随着耀斑，能持续几周到几个月，这就是太阳表面有剧烈扰动的原因之一。由于耀斑会爆发出大量的高速抛射物质（炽热的等离子体），它们以高于光速冲离太阳，成为“磁暴”，如果碰巧冲击到地球，则会给地球带来巨大的灾难。受到磁暴冲击的地球局部电网、无线电通讯、计算机、通讯卫星等都会有不同的直接损失，它还会破坏地球的大气层，影响地球的气候。由于太阳光的强烈刺激，地球人很难直接发现这些撞击情景和撞击效应，这也许就是太阳最不能让人理解的原因！

通过观察以上不同撞击内容的12幅图片和太阳系的构成，我们完全可以理解太阳系内各天体演化中难以有平坦的历史。为了能和读者共同讨论研究太阳耀斑和黑子的起源问题，让我们先了解太阳系“狮子座”流星雨的规律，让这些流星雨的形成机理进一步启示我们了解太阳系内还存在其他小天体“闯荡星系”的秘密。我们已知道，“狮子座”流星雨号称为“流星雨王”，它的成因是地球经过坦普勒—塔特尔彗星轨道时，该彗星留下的物质在地球引力的作用下，就会飞入地球大气层，与大气高速摩擦产生高温燃烧并发光，成为壮观的流星雨。由于这些流星体很小，绝大多数还未到地球表面时，就已被燃烧了。依此推理，坦普勒—塔特尔彗星轨道上的物质也应该在其他星体通过或接近时会发生类似情况，当然这些星体如果没有大气时，也就看不到流星雨，只能发生小流星碰撞星体的现象。依此类推，太阳系内存有许多彗星和其他星际介质，也有不少太阳系外的“宇宙访客”前来“旅游”，在太阳强大的引力吸引下，它们会分解物质冲向太阳，除了部分物质被太阳高温气化外，还有部分残留物质能侥幸高速冲入太阳而形成“耀斑”和“黑子”等。

图2.22~图2.23两幅图片呈现了太阳的光球层，也就是一般我们看见的太阳表面，可以看到太阳黑子的旁边有许多翻腾不休的米粒组织（granules），这些米粒状的“小气泡泡”和“针状体”反映出了太阳表面的剧烈活动。科学家是这样解释的：太阳的光球层中有数以千计的块状物体，称为米粒组织。每个米粒组织都有地球上一块大陆般大小（每一个的大小都有1 000千米左右），但它们的生命期却非常短。绝大部分米粒组织的生命期约在10分钟，常在发生爆炸后消失无踪。米粒组织在1个小时内就会慢慢地改变形状甚至完全消失。炽热的氢气由米粒组织明亮中心的底部浮起，接着由较暗的边缘再度进入深层地带。可清楚看见磁场线由太阳黑子伸出投向远处，也让我们了解到太阳黑子的磁场区域如何产生强大的太阳闪焰。

图2.22最清晰的太阳黑子影像

图片版权与提供：SST，Royal Swedish Academy of Sciences

这张绝佳的影像，呈现了地球大小的一颗太阳黑子的本影区，以及它惊人和令人困惑的细微结构；它也是到目前为止关于太阳表面最清晰的影像之一。在伸入黑子的明亮丝状结构新发现黝黑条状核，长度约有数千千米长，宽度却只有100千米而已。能够解析100千米左右的结构，在太阳天文学上是一个里程碑，要完成这项任务，研究人员应用先进的调适光学、数字影像叠加和影像处理技术，来抵消地球大气所造成的散焦效应。这些可见光波段新影像的清晰度，甚至比位于太空的太阳观测站的清晰得多。这张图片的拍摄日期是2002年7月15日，在编号为AR 10030的太阳黑子群中，上面影像中的黑子是最大的一颗。

太阳爆发“黑子”和“耀斑”有一定的规律，但这种爆发的周期为什么正好是11年（还有22年的磁周期）？科学家一直没有说出让我们信服的原因。太阳每11年（包括22年的磁周期）发生有规律的变化，会不会有一个我们还未发现的由暗物质组成的“反物质介质带”或伴星？从最近美国科学家公布土星有一个很大的、过去从未发现过的土星外环来看，太阳系内肯定还有其他尚未观测到的暗环！像土星外环的发现一样，相信天文学家会很快给我们带来久盼的惊喜！

图2.23针状体：太阳表面的喷流

图片版权与提供：SST，Royal Swedish Academy of Sciences，LMSAL

太阳中的针状体，这也许是目前为止所拍摄的最高分辨率照片之一。许多的针状体出现在上面这个2004年6月横过太阳表面，编号为10380的活跃区，其中最突出的是画面右边，如毯子般的黑色针状体。最近拍摄的时序影像显示，针状体的生命周期大约是5分钟，始于突然涌起的气体长管，然后在到达针状体最大高度后逐渐变暗，并落回太阳。这些影像同时也首次暗示，造成针状体的原因，是在太阳表面上传播的类声波，不过这种波动却能穿透太阳大气，造成针状体。

在近一个世纪的太阳观察中，2008年—2009年是一个特殊的观察期，因为这两年太阳的黑子消失得无影无踪！美国航天局监测显示，2009年一季度的90天里，有78天没有观测到任何太阳黑子活动，无黑子天数的比例为87%；而2008年的366天中，有266天无黑子，占全年天数的73%；近一个世纪以来，只有在1913年的无黑子天数达311天。太阳黑子为什么会凭空遁形无影？正当科学家理不出头绪时，美国亚利桑那州图森市国家天文台（NSO）公布了一项研究成果：太阳这两年黑子的消失与太阳射流的磁现象有关。原来太阳每隔11年会在它的两级同时产生一对等离子流。被太阳磁场磁化过的射流只会向太阳赤道运动，而且这种迁徙非常缓慢，大约每小时移动10千米。当这些射流分别到达太阳南北纬22度时，就会触发一个新的太阳周期，同时，太阳黑子再度显现。这种观测研究方法极为有用，对太阳黑子生成的极大期和太阳磁场的变化有着精确的测定。

NSO科学家Frank H ill和同事Rachel Howe从20世纪90年代中期开始对太阳射流进行跟踪研究，发现1996年太阳形成的射流运动更为缓慢，用了13年时间才到达太阳临界的南北纬22度。由于太阳射流发生在太阳表面以下几千千米处，所以对观测太阳的日震和日震学的充分应用很有作用。为什么太阳射流到太阳南北纬22度的位置时，就会触发新的太阳周期，发生太阳黑子？这个问题还没有引起科学家的格外注意，但却让笔者想到了太阳周期与黑子爆发的“黄金分割”线！太阳南北纬22度线正好与太阳自身“太极规范场”的运行相吻合，这绝不是一种巧合，而是进一步证明了太阳自身就是一个“太极规范场”！