迷人的太阳黑子

世界公认，中国最早发现和记录了太阳黑子。早在殷商甲骨文中就有与太阳黑子有关的记载，有学者认为，甲骨文“日”字中的一点（⊙）就是表示太阳黑子。目前，公认的世界上最早的太阳黑子记录，是《汉书·五行志》中“汉成帝河平元年三月乙末，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央”的记述。

据太阳物理专家考证，这是公元前28年5月10日的一次太阳黑子记录。20世纪70年代末，中国科学院组织天文工作者，从公元前781—1918年的历史典籍中，查出数百条有关太阳黑子的记载。

太阳光那么耀眼，古人是怎么发现黑子的呢？据专家分析，黑子是太阳经常出现的现象，所以能看到它的机会很多。在日落或日出时，阳光穿过较厚的地球大气层，光度大大减弱，是适于肉眼观察的最好时机。另外，在漫天风沙或浓烟滚滚时看太阳不太刺眼，也可直接观察，较大的黑子用肉眼完全可以分辨出来。

欧洲最早用仪器观测太阳黑子的是意大利物理学家、天文学家伽利略。1610年12月，伽利略用他的望远镜多次在雾霭中观看太阳，但这也伤害了他的眼睛。他几乎每次观测时都在日面上看到黑子，并根据黑子在日面上的逐日移动，推测出太阳存在自转。从此以后，其他天文学家也使用望远镜观测黑子，并且试图描绘黑子在日面出现的位置及形状的草图。有趣的是，当时有些人以为太阳也像行星一样，表面结构是岩石的，黑子可能是白炽的海面浮出的火山。

1774年，英国天文学家威尔逊注意到，由于太阳的自转，有一个圆形的大黑子正向着太阳边缘缓缓移动。经过仔细观察，他发现这个黑子看上去仿佛是凹进去的。随着太阳自转，这颗黑子的“身影”就逐渐消失了。威尔逊断定，黑子在日面上是凹陷的。威尔逊的这个推断是正确的，现在知道这种凹陷的深度大约在100千米左右。

1840年，德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。通过长期的观测，人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性。一开始，几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内，太阳活动剧烈时，它往往出现在±15°处，并逐步向低纬度区移动，在±8°处消失。在上一个周期的黑子还没有完全消失时，下一个周期的黑子又出现在±30°附近。如果以黑子的纬度为纵坐标，以时间为横坐标，绘出的黑子分布图很像蝴蝶，因而称作蝴蝶图。许多专家对蝴蝶图的含义进行了研究，但是直到现在还没有确定的结论。

太阳黑子并不是黑色的，它只是比光球面上无黑子区的温度低1000多摄氏度，所以相比之下就显得黯然失色了。黑子的大小和形状很不一样，大的黑子直径可达10万千米以上，小的黑子直径只有1000多千米。黑子中心处的黑暗区（暗核）称为本影，围绕着中心暗核区有纤维状结构的区域称为半影，它比本影亮些，但比光球暗淡。

太阳是地球上光和热的源泉，它的一举一动，都会对地球产生各种各样的影响。当太阳上有大群黑子出现的时候，地球上的指南针会乱抖动，不能正确地指示方向；平时很善于识别方向的信鸽会迷路；无线电通讯也会受到严重阻碍，甚至会突然中断一段时间，这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视传真等等方面造成很大的威胁。黑子还会引起地球气候的变化，也会对植物的生长、人的健康产生影响。