1.太阳系大家族的“族长”

    如果我们把地球所在的太阳系看做一个大家族，那么太阳无疑就是这个大家族的族长。正是在这颗散发着强烈的光和热的大火球的影响下，地球这颗蔚蓝的行星才能孕育生命，我们也才能拥有现在这样一个精彩纷呈的世界。

    不管是在东方还是西方文化中，人们总是能够发现许多关于太阳的美丽传说。为了表达对太阳母亲的敬意，人们乐此不疲地演绎出了一个又一个生动的故事。

    比如在中国，布依族的孩子都听过这样一个传说：很久以前，天上有十二个太阳，它们不分昼夜地喷吐烈焰。人类为了生存，只好躲在岩洞里度日。后来，这种苦难的日子被一对青年男女结束了！他们是一对兄妹，且善于用弓。为了解救乡亲，消灭毒辣的太阳，妹妹想出了一个很妙的办法：她把一块白布剪成一个很大的圆形，然后在上面涂上一层金粉，放在一座高高的山顶上。在12个太阳的照耀下，那块刷了金粉的布光芒四射。耀眼的金光反射到天上，天上的12个太阳便都惊讶地低头往下瞧。是不是它们当中的一个伙伴掉到了地球上？带着疑问它们一个跟着一个下来营救。于是兄妹急忙取下弓，趁机连发十支神箭，把十个太阳射落了下来。看到这个情况，剩余的两个太阳惊惶失措地逃回了天上。其中一个躲进了云层里，另一个跑得慌慌张张，不慎掉进了天河，从此再也爬不上岸、发不了光了。这就是天上为什么会有一个太阳一个月亮的原因所在！

    在中国古代传说中，有一位伟大的太阳女神，她的名字叫羲和。在中国古代最早的“大百科全书”《山海经》中，我们可以看到这样一个故事：“东海之外，甘泉之间，有羲和之国。有女子名羲和，为帝后之妻，是生十日，常浴日于甘渊。”翻译成现代汉语就是说：羲和国中有个女子名叫羲和，她是帝后的妻子，曾生下了十个太阳。羲和也就是“太阳之母”。

    当然，这仅仅是古人为了解释天体现象而编造出的故事。事实上，太阳离我们有着非常远的距离，至少弓箭是无论如何也射不到它的！

    每天早晨，当东边的天际射出第一道阳光时，太阳就给人们送来了新的一天。可你知道吗？这一束来自太阳的光要走8分20秒才能到达地球，而光速每秒可达30万千米，由此可见，太阳离我们有多远。

    地球是一个有土地有海洋的球体，那么太阳的身体里都有什么物质呢？如果科学家要告诉你组成太阳的物质大多是些普通的气体，那么你也不要惊讶！事实上，这个发光发热的庞大恒星就是一个大气球——其中氢约占71%，氦约占27%，其他元素占2%，从中心向外，太阳可分为核反应区、辐射区和对流区，再外是太阳大气。太阳的大气层，与我们地球的大气层一样，按不同的高度和不同的性质分成好几个圈层，即从内向外分为光球、色球和日冕三层。平时我们看到的太阳表面，是太阳大气的最底层。这层不透明的圈层温度约为6000摄氏度，就是它让我们无法直接看见太阳内部的结构。

    作为太阳系的大族长，太阳不仅对我们的地球造成了深远影响，而且还统领着整个太阳系的大小天体。据科学家们计算，太阳系质量的99.86%都集中在太阳。在万有引力的作用下，包括我们地球在内的太阳系中的八大行星和众多小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都在围绕着太阳不停地运转。

    太阳的巨大令我们赞叹，太阳的光热令我们温暖，但我们也不得不承认，太阳在宇宙中其实也是一颗非常普通的恒星。在广袤浩瀚的宇宙里，太阳的亮度、大小和物质密度，都不过是处于中等水平。而它之所以看上去是天空中最大最亮的天体，是因为其他恒星离我们都非常遥远。要知道，即使是离太阳系最近的恒星，距离我们也比太阳远27万倍——这使它看上去只是一个闪烁的光点罢了。

    最后让我们来看一看太阳在银河系中的位置：太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上，距离银河系中心约30000光年，在银道面以北约26光年。一方面，它绕着银河系的银心以每秒250公里的速度旋转，另一方面，它又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。

    对于人类而言，太阳无疑是宇宙中最重要的天体。没有太阳，就没有我们生存所必需的光和热，就没有可供我们消耗的能源；没有太阳，地球上也就不可能有姿态万千的生命繁衍生息，也就更不会孕育出万物之灵的人类。太阳在给人们带来光明和温暖的同时，也带来了日夜和季节的轮回，左右着地球冷暖的变化。从这个角度来说，太阳就是我们最大的母亲！

    2.太阳系起源之谜

    因为太阳同人类的关系太密切了，所以两个多世纪以来，许多杰出的思想家都探讨过太阳系的起源。关于太阳系的起源问题，200年来因为没有一种权威说法，因此人们提出了一种又一种假说，累计起来，已经有40种之多，但其中影响比较大的，主要有以下几种观点。

    灾变学说

    这个学说的首创者是法国的布封。20世纪前50年，又有一些人相继提出太阳系起源于灾变。这个学说认为太阳是先形成的。在一个偶然的机会中，一颗恒星（或彗星）从太阳附近经过（或撞到太阳上），它把太阳上的物质吸引出（或撞出）一部分。这部分物质后来就形成了行星。根据这个学说，行星物质和太阳物质应源于一体。它们有“血缘”关系，或者说太阳和行星是母子关系。他们都把太阳系起源归结为一次偶然撞击事件，而不是从演化的必然规律去进行客观的探讨，因为银河系中行星系是比较普遍的，太阳系绝不应是惟一的行星系，只有从演化的角度去探求才有普遍意义。就撞击来说，小天体如果撞击到太阳上，它的质量太小，不可能把太阳上的物质撞出来，小天体必被太阳吞噬掉。1994年彗星撞击木星就是极鲜明的例证。21块蓄核对木星发起连续的攻击，在木星表面仅引起小小一点涟漪，消化掉的是彗星。如果说恒星与太阳相撞，这种几率就更小了。因此，曾提出灾变学说的一些人，后来也自动放弃了原有的观点。

    星云说

    这种观点首先由德国伟大哲学家康德提出来，几十年以后，法国著名数学家拉普拉斯又独立提出了这一问题。他们认为，整个太阳系的物质都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分形成了太阳，星云的外围部分形成了行星。然而康德和拉普拉斯也有着明显差别，康德认为太阳系是由冷的尘埃星云的进化性演变，先形成太阳，后形成行星。拉普拉斯则相反，认为原始星云是气态的，且十分灼热，因其迅速旋转，先分离成圆环，圆环凝聚后形成行星，太阳的形成要比行星晚些。尽管他们之间有这样大的差别，但是他们大前提是一致的，因此人们便把他们捏在一起，称“康德—拉普拉斯假说”。

    俘获学说

    这个学说认为太阳在星际空间运动中，遇到了一团星际物质。太阳靠自己的引力把这团星际物质捕获了。后来，这些物质在太阳引力作用下加速运动。类似在雪地里滚雪球一样，由小变大，逐渐形成了行星。根据这个学说，太阳也是先形成的。但是，行星物质不是从太阳上分出来的，而是太阳捕获来的。它们与太阳物质没有“血缘”关系，只是“收养”关系。

    尽管各种假说都有充分的观测、计算和理论根据，但也都有致命的不足，所以一直也没有一种被普遍接受的假说。太阳系在等待着新的假说。

    3.太阳发热的奥秘

    炎炎夏日，许多爱美的女士出门时都会撑一把遮阳伞，因为高悬的太阳所散发出的光和热实在是太强烈了。那么，太阳如此炙热的原因何在？它的光和热又是如何产生的呢？下面，就让我们一起来了解一下这其中的奥秘。

    我们知道，作为行星，地球是一个坚硬的球体。与之不同的是，太阳却是一个炽热的气体大火球。据天文学家观测，太阳表面温度有6000摄氏度，而它的核心则更是高达1500万摄氏度。在这种高温下，在太阳上任何东西都会被气化。那么接下来的问题是，如此强烈的光和热究竟从何而来？

    一切科学都源自于猜想。对于太阳光和热的来源，天文学家们也曾经有过种种设想。其中最简单的一个想法是，太阳是一个熊熊燃烧的大煤球。看似有理，但是仔细计算一下就会发现其中的问题所在：虽然太阳比地球要大130万倍，但就算这样一个“大煤球”一直燃烧下来，也只能够燃烧三千多年。而从历史角度来看，仅仅人类的历史也已上万年——太阳的“年龄”怎么可能比人类的历史还短？更何况，如果太阳是个大煤球，那无疑会越烧越小，它所散发出的光和热也会逐步递减。但实际上，经过近百年来的观测我们发现，太阳的光和热在亮度和热量上并没有什么变化。所以，“太阳是个燃烧的大煤球”的想法，肯定是站不住脚的。

    同时，关于太阳的体积正在不断收缩中，正是因为收缩它才不断散发出光和热的想法也是不能成立的。

    那么，太阳发光发热的秘密到底是什么？这个问题一直到20世纪，随着原子物理学的发展，才得到了完满的解决。

    原子物理学先驱、著名科学家爱因斯坦经过研究发现了物体质量与能量之间的关系。在他看来，只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。例如，一克物质所能转化的能量，就相当于一万吨煤全部燃烧所放出的热量。

    原子物理学的创立给人们研究太阳打开了一扇崭新的窗户：支撑太阳燃烧的能源是否就是原子能？经过观测实验，人们终于证实了这种想法。

    太阳的中心是热核反应区。这个体积上仅占整个太阳半径四分之一的区域，质量竟然占到了整个太阳质量的一半以上。这一数据表明太阳中心区的物质密度非常高。据可靠计算，那里的密度每立方厘米可达160克，这是水的密度的160倍。质量越大，自身重力引力越强。在强大重力吸引下，太阳中心区一直处于高密度、高温和高压的状态，这就是太阳巨大能量的发祥地。通过热核聚变，太阳燃烧着集中于它核心区的大量氢气，这就是太阳光和热的来源。

    前面我们说过，太阳是一个大气球，而其气体的主要组成部分就是氢。氢占太阳总质量的70%以上。在太阳内部高温、高压的条件下，氢原子会发生“热核反应”——即由四个氢原子核合成为一个氦原子核。这种反应的规模是庞大的，每秒钟太阳里都大约有600万吨的氢聚变成为氦。而在这一转化过程中，一部分氢的质量转化为能量，放出大量的光和热。说得更通俗一点，太阳内部的热核反应，就像我们在电视上看到的氢弹爆炸试验。我们看到的是一枚氢弹爆炸，而在太阳的核心区，无数的“氢弹”都在源源不断“爆炸”着。正是它们，为整个太阳系供应了充足的能量。

    那么，太阳上的氢会不会因“爆炸”而消耗完呢？当然会，但这个过程非常漫长。因为太阳上的氢用完后，热核反应所产生的氦又会接着进行核聚变反应。至于太阳什么时候会完全熄灭？这就不是现在人类科技所能计算出来的了。

    太阳辐射到地球上的光和热不仅形成了地球生命所需的环境，而且也被我们当做一种不需要耗费自然资源的能量来使用——太阳能。在家中你见过太阳能热水器和太阳能电池板吗？那就是使用太阳能为我们服务的设备。现在，这种新型的能源作为保护环境的重要手段得到了越来越广泛的应用。

    太阳温度动辄就是数百万摄氏度，甚至更高。那么既然温度的上限非常高，下限是不是也会出现零下几百万摄氏度的情况？答案是否定的！

    英国科学家威廉·汤姆逊·开尔文勋爵于1848年建立了一种新的温度标度，称为“绝对温标”，它的量度单位称为“开尔文”（K）。与摄氏温度一样，这种标度的分度距离也是“度”。但它的“零度”却不是摄氏温度中的“零度”，而是自然界中可能出现的最低温度——它相当于零下273摄氏度（精确数为－273.15摄氏度），称为“绝对零度”。迄今为止，我们还没有在地球上找到“绝对零度”的环境。在1848年，人们也不认为有什么地方的温度会达到0（K）。但在今天，科学家却已经依靠科技手段制造出了非常接近这一极限的环境了。

    4.太阳系6大未解之谜

    据英国《新科学家》杂志报道，在46亿年前，银河系不显眼的地方正在酝酿新的恒星。许多星系之间布满了氢气和氧气，中间夹杂着一些固体尘埃，它们开始浓缩并形成分子。由于不能抗衡自身的重量，一些新形成的分子云自我坍塌，在升温和混乱之中，一颗恒星诞生了，它就是我们的太阳。

    科学家不知道是什么触动了这一过程。之后，太阳周围形成了8大行星，它们各自与太阳有着不同的关系。最后，地球上诞生了生命，继而有了我们人类。以下是太阳系6大未解之谜。

    （1）太阳系是如何形成的？

    再看看太阳系中的行星，你会想它们是否属于同一个家庭？它们是收养还是亲属关系？太阳系的诞生揭示它们是同血统的同胞，它们都是由坍塌成太阳的同一分子云形成的。

    你还会想这些行星毫无理由地分散在太阳系中，那么它们是如何准确地分散在太阳系中的呢？答案是：当太阳形成时，它吞没了其周围近99.8%的碎片云。据一般的图片所知，新生恒星腰部周围因引力作用形成一个薄薄的气体尘埃圆盘。此圆盘中的尘埃彼此碰撞和凝固，形成更大的天体。在此圆盘的最深处，来自太阳的氢燃烧导致周围急剧升温，因此只有金属和硅酸盐矿物这样的高熔点物质才能以固态形式存在，此区域的天体只要达到一定形状，就能形成太阳系内的四大行星：水星、金星、地球和火星。

    此外，太阳系中有些区域在冰点以下，甲烷和水也以固体形式存在。这时，正在形成的行星会长得更大，大到可以开始和气体分子共存，最终就形成了气巨星——木星和土星。如果进一步冷却，就会形成冰巨星——天王星和海王星。这就是科学家期望这些行星在其液体外壳之下拥有固体核心的原因。

    （2）为何太阳和月亮在空中一样大？

    太阳大约比月亮大400倍，但距离我们也比月亮远大约400倍。因此二者在空中看起来是一样的大。

    （3）行星X在哪里？

    如果我们说太阳系是一个精致的结构，我们就有理由推测其所有构件都分布在哪里，但传言说在太阳系的黑暗区域，那里潜伏着一个未知世界——行星X，一个冰冻天体或许和火星或地球差不多大。

    （4）彗星来自哪里？

    人们对彗星的来源猜测了数百万年之久，理论推测的彗星起源之地是奥尔特云和柯依伯带，但这些推测目前还站不住脚。从理论上来说，奥尔特云是一个距离太阳大约7.5万亿公里的由冰构成的岩石云团，它可能是长周期彗星的来源，长周期彗星是指需要花费一个多世纪来完善其轨道的彗星。人们曾经认为这个区域还是短周期彗星的最初产地，然而大量分析显示，这一猜测根本不可能。大约在20年前，人们又认为距离太阳大约46亿英里（75亿公里）的柯依伯带可能是短周期彗星的产地。杰维特解释说：“但是最后几年的研究结果对这一说法产生了怀疑。可能这里是目前我们将要发现的其他彗星的产地。”

    （5）我们太阳系独一无二吗？

    自从1992年首次发现行星围绕另一颗恒星运转以来，目前已经识别出了280个外来的恒星系，但大多数恒星系一点也不像我们太阳系。去年7月，一项最新的研究表明，我们的太阳系的确是非常罕有的，是独一无二的。

    （6）太阳系会如何终结？

    我们的太阳将会灭亡，时间大约是距今60亿年左右。据科学家介绍，太阳是银河系的一颗普通恒星，距离地球14960万千米，直径139.2万千米（约为地球直径的109倍）。太阳的平均密度为1.409克/立方厘米，表面温度5770摄氏度，中心温度1500万摄氏度。据科学家计算，太阳还是太阳系中最大的星球，它拥有全部太阳系质量的99.8%，质量约为地球质量的33万倍。太阳的结构由里向外分别为核反应区、对流层、大气层。其中核心区不停地进行热核反应，所产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射，成为地球上光和热的主要来源。而太阳的质量由75%氢和25%氦组成，同时太阳外层有不同的自转周期：赤道面25.4天自转一周；两极地区则达到36天。这个奇特现象的产生是由于太阳并不像地球一样是一个固态球体，类似的情况在气态行星上也可看到。当太阳毁灭成为一颗白矮星时，地球也将不复存在。

    5.太阳会爆炸吗？

    最近，一位名叫万·杰尔·梅尔的荷兰天体物理学家发出了一个令人震惊的言论。他说，依据他的研究，我们的太阳还有6年的寿命。6年后，太阳将像宇宙中的一些超新星一样发生猛烈的爆炸。他指出，在正常情况下，太阳核部的温度已上升到4900万摄氏度。据此升温速度的计算，6年后，太阳将会毁于一次猛烈的爆炸。

    梅尔的言论，自然引起了人们的普遍关注。6年后太阳果真会爆炸吗？如果会，人类赖以生存的地球不也就会随之毁于一旦吗！

    对此事关全人类生死的重大问题，人们当然不能掉以轻心。但大多数科学家对梅尔的言论，嗤之以鼻，认为他只是危言耸听，并无可靠的依据。

    俄罗斯太阳地球物理学院的科学家谢尔兰·亚泽夫就指出：当今的太空中分布着众多的人造观察卫星，根据这些卫星不间断的实测记录，最近几十年来，太阳的辐射通量并没有发生任何明显的变化。不仅如此，和地球的地质与历史资料相比较，可以认为几万年来太阳的辐射通量也一直很稳定。大家知道，辐射通量是指在单位面积中所接收到的辐射剂量。如果太阳果真是梅尔所说的那样，核部温度从2700万摄氏度升高到了4900万摄氏度，那么它的辐射通量也必将发生明显的变化。

    美国宾夕法尼亚州大学的詹姆斯·凯斯舍格教授也起来驳斥梅尔的言论。他指出“太阳虽然也和天下所有事物一样，有生也有灭，不是永恒的，但绝不是在6年之后，而是在很久很久以后，世上未必有人会看到太阳的爆炸。”

    原来，根据对宇宙中大量恒星的研究，人们认为，太阳目前正处于“主序星阶段”。对于像太阳这样规模的恒星来说，估计它可在“主序星阶段”停留100亿年左右。

    现在我们知道，太阳形成至今已有将近50亿年的历史。那么，也就是说太阳在“主序星阶段”至少还可以再停留50亿年左右。到“主序星阶段”的末期，由于产生当今太阳辐射的主要能源——氢已基本燃烧完。这就使它核部不能产生新的能量来抵御浅部向中心收缩的压力，于是太阳发生明显的收缩。收缩产生压力并且导致温度的升高，将促使太阳的核部发生新的热核反应，由原来的氢燃烧转变为氦，氦燃烧变为碳的反应。于是，放射重新增强，并强大到足以迫使浅部物质迅速向外扩散膨胀。由于膨胀，表面温度将开始下降，太阳光会从现在的近于白色转向红色，半径则显著增大，太阳便进入“红巨星阶段”。

    据推测，在“红巨星阶段”太阳的半径可能超过目前的水星轨道，并把水星吞没。那时，地球也会因距太阳太近，而成为不适于人类居住的星球。

    但是人们估计，太阳在“红巨星阶段”将停留10亿年左右。在那以后，太阳又将迅速收缩，继而就有可能发生爆炸，成为“新星”或“超新星”。

    正是根据这一理论的推测，使詹姆斯教授认为，不可能有人看到太阳爆炸的那一天。

    6.日食现象——是谁吃掉了太阳

    亲爱的读者，在小时候，你听过“天狗吃月亮”的故事吗？虽然这不过是中国古代劳动人民对月食现象的一种有趣解释，不具有科学性，但它还是反映了古代先民对宇宙现象的探索。月亮有月食，太阳也有日食。当日食发生时，阳光明媚的天空会突然变黑，给人以很恐怖的感觉。那么，日食是如何产生的呢？

    在遥远的古代，人们因为对日食不了解而对它充满了恐惧。但是现在，随着科技的发展，人们已经不再把这种现象看做灾难降临的前兆，而是把它当成了自然界一道独特的风景。可是，回过头来我们又要问这样的问题：日食这种奇特的天文现象究竟是从何而来的呢？

    其实，日食的形成原理很简单：当太阳、地球、月球位于特殊的位置时，月球阻挡住了太阳的光线，于是就产生了日食。当然，这并不是说月亮一旦运行到太阳和地球中间就会引发日食，日食产生还需要满足两个条件：第一，日食总是发生在农历的每月初一即朔日。第二，太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近，太阳离交点处有一定的角度，即日食限。所谓“白道”是指月球绕地球公转的轨道平面与天球相交的大圆；所谓“黄道”则是指地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆。这两个轨道并不在一个平面上，白道平面和黄道平面之间有5°9′的夹角。当满足以上两个条件时，日食就会发生了！

    由于月球和地球的运行轨道都不是正圆，太阳、月球同地球之间的距离便时远时近。这样一来，太阳光被月球遮蔽所形成的影子，也就在地球上表现出不同的状态。我们可以将这些不同状态的影子大致分为本影、伪本影（月球距地球较远时形成的）和半影三类。当观测者处于本影范围内时，他能够看到日全食；当处于伪本影范围内时，他看到的就会是日环食；而在半影范围内时，则只能看到日偏食。在地球上，能够看到日食的地区非常有限，而且时间也很短，因为与地球和太阳相比，月球体积非常小，它的本影也就比较小。

    虽然日全食持续的时间很短，但是人们还是将它大致分为了五个不同的时期。

    第一时期，初亏。这时候，月影刚刚开始侵蚀日面，所以表现为日偏食。

    第二时期，食既。经过一段时间侵蚀，月影遮住了整个日面。这时候日全食开始了。最为奇妙的是，在这一阶段有一两秒钟的时间观测者可以在日面边缘看到一串亮点。这些美丽的亮点称为“贝利珠”，是由月亮边缘凹凸不平的山峰对阳光的散射而形成的。

    第三时期，食甚。此时月影圆心与日面圆心距离近乎重合，日光被遮得最为严实，天地之间一片黑暗。

    第四时期，生光。月影慢慢划出日面，日全食结束了；但随之日偏食又出现在了人们面前，贝利珠再次出现。

    第五时期，复圆。月影完全滑出日面，太阳重新显现。到这一阶段为止，日全食过程完全结束。

    一般情况下，每次日全食持续时间最长为7分钟，一般在2—3分钟之间。

    2009年7月22日，日全食降临地球。这一次日食的最佳观测地就是我们伟大的祖国。那美丽绝伦的几分钟被天文爱好者们拍下来定格在了照片里。日全食并不是一次仅供观赏的天文现象，在宇宙科学探索史上，日全食为人类提供了大量的线索和依据。随着科学技术的不断发展，今后它还将会给人们以更多的启示！

    日全食具有较高的天文观测价值，在宇宙科学探索史上，许多重大的天文学和物理学发现都是在对日全食的观测中得出的。最著名的例子是人们通过对1919年一次日全食的观测，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。1915年，爱因斯坦发表了这个在当时看来极其难懂也极其难以置信的广义相对论。他在理论中预言：光线在巨大的引力场中会拐弯。而通过人们对日全食的观测发现，事实果然如此！

    7.太阳风暴：挣脱地狱的魔鬼

    科学研究和有力的事实证明，太阳风暴的强大辐射不仅威胁到暴露在太空中的宇航员（太阳活动使宇航员遭受的辐射剂量相当于作几百次X射线胸部透视）和卫星，甚至能穿透地球的大气层，扰乱地球磁场，进而影响人类的生活。

    根据科学家的观测，这种情况往往发生在太阳活动最活跃的时间段。当太阳活动进入活跃期，就会使手机等无线电通讯、飞机和船只的导航以及电力供应受到严重的干扰，甚至发生中断，人的大脑也将受到各种辐射的损伤。在臭氧层减少的地区，这种影响的表现尤为明显。

    太阳打“喷嚏”

    科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”。

    太阳风暴，是指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流，严重影响地球的空间环境，破坏臭氧层，干扰无线通信，对人体健康也有一定的危害。

    由于太阳风暴中的气团主要内容是带电等离子体，并以每小时150万到300万千米的速度闯入太空，太阳风暴随太阳黑子活动周期每11年发生一次。它是一种太阳自身的周期性变化。每个周期内都会有峰年，这时太阳表面会产生大耀斑和巨大的黑子群，而黑子群释放的气体和带电粒子与地球磁场发生撞击后会产生地磁冲击波，而后引发地球磁暴，这就是太阳风暴的形成过程。

    太阳上不同区域的磁场互相影响，到达一个“极限点”之后如果遇上电流，就会在瞬间生成新的磁场，太阳大气中大量带电粒子向外喷发。

    三种太阳现象

    除太阳风暴之外，三种太阳现象：冕洞、太阳耀斑（亦称色球爆发）和日冕喷射，对太空气象的影响也至关重要，对人类的生存也构成严重的威胁。

    冕洞：是日冕表面温度较低的部分，在X光射线或紫外线下看起来比周围的地带要暗一些，就像是一个个的黑洞。随着太阳自转而旋转的冕洞如同草地上浇水的水龙头，把太阳内部爆发产生的原子流抛向太空，而其中的一部分会撞击地球的磁场，使得平时被地磁场紧紧束缚的带电粒子四散逃逸，从而引起地球地磁扰乱现象。

    太阳耀斑：是色球层中的能量爆发，它挟带着强大的X射线、紫外线和带电粒子轰击着整个太空。在太阳最活跃的时间段里，它的威力将比相对平静的时期强大1000倍。首先到达地球的是X射线和紫外线，它们轰击地球上层大气，产生电离现象，低能电子包围着太空中的宇宙飞船和人造卫星，而静电放射很可能损害精密电子仪器。射线袭击20分钟后，高能质子和强力原子接踵而至，它们的能量比平常的太阳风要强大几百万倍。“当它的威力发挥到极至的瞬间，任何飞行在空中的物体都处于极度危险中——连超人也不例外。”美国国家海洋与大气局太空环境中心副局长荣·茨威格说。

    在这三种太阳现象中，日冕喷射最能引发狂暴的太空气象。通过设置在探测卫星上的广角光谱日冕观测仪，我们看到的日冕喷射就像是太阳顽皮的嘴里吹出的明亮气泡，谁能想到它的威力是那样令人颤抖呢？包含着几百万吨的太阳物质和一部分太阳磁场，狂野地冲向太空。它逃出太阳的羁绊几天后便会粗野地闯入地球，“所有的地狱出口都将大开”，一位研究者不无夸张地形容它们到来后的灾难。

    巨大的冲击可能强烈地扭曲地磁场，产生被称为“杀手”的电子湍流，它们的穿透力不但能钻入卫星内部造成永久性破坏，甚至可以切断电压调整器和电路传送，造成地面电力系统的全面崩溃——1989年的魁北克事件已经给了我们活生生的例证。

    根据一些科学家的调查，太阳活动对人类的影响范围不单是我们上面提到的无线通信、电力系统等，更涉及到地球的气候、疾病的传播等等重大问题。

    影响

    会使电磁场发生变化，引起地磁暴、电离层暴，并影响通讯，特别是短波通讯。

    对地面的电力网、管道发送强大元电荷，影响输电、输油、输气管线系统的安全。

    对运行的卫星产生影响。也会对民航飞机的飞行安全造成很大影响。

    厄尔尼诺、拉尼娜等给地球造成灾害的气象现象，也与太阳风暴的周期性活动有密切关系。

    灾难事件回放

    1989年3月13—14日，太阳风暴造成加拿大魁北克地区电网停电；全球无线电通讯受到干扰；日本一颗通讯卫星异常；美国一颗卫星轨道下降；

    1991年4月29日，强磁暴发生后使美国缅因州核电厂发生灾难性破坏；

    1994年1月20—21日，两个加拿大通讯卫星发生故障；

    1997年1月6—11日的日冕物质抛射使AT＆T公司通讯卫星报废；

    1998年5月19日美国银河四号通讯卫星失效，同时德国一颗科学卫星报废；

    2000年7月14日欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到严重损害，日本的ASCA卫星失控，AKEBONO卫星的计算机遭到破坏。

    2003年10月28日，欧美的GOES、ACE、SOHO、WIND等重要科学研究卫星受到不同程度损害，日本“回声”卫星失控。

    8.太阳中的“黑点”是什么？

    “不能在晴天仰望太阳”，这是父母告诉我们的常识。太阳光太强烈了——直视太阳对我们的眼睛伤害极大。也正因为这个原因，许多人都没有注意到火红的太阳中其实存在着一些黑色的斑点。这些黑色斑点，就是我们常说的太阳黑子。

    作为世界文明古国，中国保存有世界上对太阳黑子的最早的观测记录——现今世界公认的最早的太阳黑子记录，是记载于《汉书·五行志》中的河平元年（公元前28年）三月出现的太阳黑子。与我们的祖先相比，欧洲人对太阳黑子的最早记载是在公元807年才出现的。难怪美国天文学家海尔会赞叹道：“中国古代观测天象，如此精确，实属惊人。”

    太阳黑子是伽利略在公元1610年用望远镜在黄昏的雾霭中观察到的。根据这些太阳黑子接近太阳边缘时所表现出来的情形，伽利略肯定它们是太阳表面的一部分。但是，由于当时科学环境的限制，伽利略的发现非但没有得到奖励，还遭到了强烈的反对。真理永远无法被少数人所掩盖，几十年后，随着科学的发展，人们最终还是承认了太阳黑子的存在。那么，这种太阳中的黑色物质到底是什么呢？

    如果做一个太阳模型，你会发现在太阳的光球层上，有一些旋涡状的气流。这些气流外表很像是一个浅盘，中间下凹，看起来是黑色的，它们就是太阳黑子。事实上，黑子本身并不黑，之所以在地球上看着黑是因为比起它所在的光球层来说，它的温度要低一两千摄氏度。温度低亮度自然也低，于是在更加明亮的光球层衬托下，它就成为了看起来暗黑的一团。此外，太阳黑子还喜欢“群居”，这使得太阳中的“黑色阴影”更为明显。

    气体是能够相互融合的，那为什么太阳黑子没有与太阳光球层的气体融合在一起，反而单独存在呢？关于这个问题天文学界一直不能形成统一的答案。有些科学家认为，黑子是太阳的核废料，这就像人类核反应堆所产生的核废料一样，黑子温度较低就是这种推论的证明——煤炉中的炭灰在一般情况下不也是不能再产生高温吗？还有一些科学家对此持反对意见。他们认为，由于太阳的核聚变作用，热核反应区周边的物质需要向中心补充，在此过程中就形成了太阳黑子。两种说法各有其道理，但太阳黑子的真正成因是什么，还有待进一步的研究！

    太阳黑子的运动有很强的周期性，这个周期一般为11.2年。天文学家把黑子最少的年份为一个周期的开始年称作“太阳活动宁静年”，而黑子活动最为频繁，数量最多的年份则称作“活动峰年”。

    对天文学家来说，黑子活跃时期是激动人心的时刻，因为研究它对于研究太阳有很大帮助。可是这种现象对于我们普通老百姓来说就不是什么好事了：太阳黑子活动高峰时，受磁场等方面影响，心肌梗塞的病人数量会急剧增加；此外，大自然中的致病细菌的毒性也会加剧——这些对人类健康而言无疑是一场灾难。

    9.太阳光的神秘杰作

    五个太阳同时挂在天空

    中国有则很古老的神话，叫做“后羿射日”。传说在远古的尧帝当政的时候，天上一下子同时出现了10个太阳！江河枯竭，草木枯死，百姓奄奄一息。在这种危难的时刻，尧帝命神箭手后羿射下太阳，挽救万民。后羿弯弓搭箭，9个太阳纷纷坠地。不想，落在地上的竟是一只只乌鸦，他们的羽毛四散在空中，随风飞去。后来天上就只剩下一个太阳了。

    这只是一个美丽的传说，无需考证真伪，但天空中出现多个“太阳”，却是有人亲眼所见。

    1933年8月24日上午9时45分，在我国四川省峨眉山的上空，出现一种奇异的景象，在太阳的左面和右面，各有一个太阳，人们惊奇不已。

    1934年1月22日和23日，上午11时至下午4时，古城西安的人们目睹了3个太阳并排在天空的奇景。

    1965年5月7日下午4时25分和6月2日晨6时，在南京浦口盘诚集的上空，接连两次出现了这种景观。

    1981年4月18日的清晨，海南岛东方板桥的人还碰到过5个太阳同时悬在天际的胜景。那天早晨，红艳艳的太阳已升上天空，人们习惯地抬头东望，咦，东边居然有3个太阳，相隔数米的西边还有2个太阳，太阳中间还有一条绚丽的彩环相连。这一奇景让当地人们奔走相告，议论纷纷。

    看来，这种现象是时有发生的。古时候科学技术不发达，人们在天空看见未曾见过的东西，只当是“天意”。当时天灾人祸又很频繁，因此，人们更加迷信这是上帝震怒的先兆。

    据史料记载，公元1156年，意大利的米兰上空，太阳周围出现三个彩环，一连数小时闪闪发光，蓝环消失时，出现了三个太阳，编年史作者认为这暗示着米兰在遭七年围攻后，末日快来临了。

    历史上还记述了这样一件有趣的事实：1551年德国的马格德堡被西班牙国王卡尔拉五世的军队围攻，城中将士坚持不懈地守卫，让西班牙的围攻持续了一年多。最后，西班牙国王恼恨之下准备强攻城池。在这紧急关头，天空中出现了3个太阳，这一奇景使侵略者极端惊恐，认为苍天有意捍卫马格德堡城，于是国王慌忙下令撤军。太阳出现的这些形状是怎么回事？太阳系中有几个不同形状的太阳吗？当然不是，太阳独一无二的地位是不容置疑的。

    随着科学的进步，自然现象的谜也随之解开了。原来，这是大气变的戏法，是光学原理玩的游戏。这种现象在科学上称之为晕。

    在离地面6—8千米的空气中，无论冬夏都是寒冷的，这里有大量的冰晶体，它们有着不同的形状，最常见的是六角形小柱或薄片，冰晶随着大气上下翻腾。当阳光照到这些小冰晶上，就会像照在玻璃三棱镜一般被折射，或者像射在镜面上被反射出去。由于阳光被折射后偏折出不同角度的光，就会在太阳周围绕成美丽的光环——晕。

    其实，人人都见过简单的晕。在严寒的冬天，空气里充满冰晶或雪花的情况下，如果你观看街道上的路灯，很可能见到路灯周围的光晕。而彼得堡的学者洛维茨所看见的晕或许算得上是最复杂的了。

    请看他在1970年夏季的一次详细描述：“在太阳的周围有两个虹彩的光圈。一个大，一个小。在它们的上面和下面各有一个光亮的半弧，犹如宽大的牛角与光圈上下相连。一条与地平线平行的白色光带穿过太阳和虹彩光圈，环绕蓝天。在白色长带与小光圈交叉的地方有两个幻日光彩夺目。幻日在它朝向太阳的一侧呈红色，而背离太阳的一侧伸展着很长的发光的尾部。在白色长带上对着太阳的地方能看见三个同样的光斑。在太阳上面的小圆环上闪烁着第六个耀眼的斑点。所有这一切在天空上持续了5个小时。”

    看来，多个太阳的出现是由于六角形冰晶的缘故，只有一个是真正的太阳，其余的是太阳的孪生幻影，冒牌的“假太阳”。

    神秘的“十字架”图案

    有一种情况也曾让人惊骇不已。白日将尽，奇迹突现了，一个闪闪发光的十字架清晰而神秘。注视着这样的天象，现在应该不难理解。这是因为我们往往只看到太阳垂直光环的一部分，穿过太阳的水平光环也只能看到一部分，两环相交部分在太阳两侧，不就仿佛形成十字架了吗？在太阳下山以后，冰晶薄片也参加了这场游戏，它们反射已经在地平线以下的太阳光，于是一条灿烂的光柱便从地平线直指天空，光在与垂直环的上部相交，在昏暗的天空就产生巨大的十字架形象。如果这时落霞万丈，那不就像一柄火光闪闪的利剑吗？

    魔幻万变的自然现象，在科学面前，显现出真实的面目。受过良好训练的专业人员，每年可看见数十次晕，但复杂多彩的晕，还是十分罕见的。所以，平常人们看见这种太阳奇景，自然感觉迷惑不解又十分稀奇了。

    海市蜃楼

    明丽庄重的太阳其实还有活泼好玩的一面，前提条件是，只要存在适合太阳玩儿的大气条件。

    让我们再欣赏几幅太阳的“另类”姿态。悬挂在地平线上的太阳，突然开始改换形态——它那圆圆的形体变成了扁圆、三角形，还有蘑菇状、鸡蛋状；太阳的妆容也在变化着——最为明显的是红色和橙红色，民间说法是“日落胭脂红”。不仅如此，太阳还可以在原地跳跃、抖动，忽而升起，忽而落下，就像的士高舞者。

    说穿了，所有这一切，都是海市蜃楼，是大气层这位“魔术师”捏拿的结果。

    海市蜃楼是一种镜子般的反射。我们知道镜子里是虚幻的影像，就像湖边柳树在水中的倒影。

    这里的镜子不是玻璃，不是湖水，而是地面上的大气。

    光线在空气中通常是直线传播，这种空气一般密度均匀、平稳。然而空气密度在不均匀的情况下，光的前进方向会发生弯曲，这种现象叫折射。

    在你面前放一杯水，拿着筷子倾斜插入水中，我们眼睛会看见，筷子在水下那部分与露在水上的部分好像折断了。这就是光线在两种不同密度的媒质——空气和水中，引起折射的例子。

    空气的密度随高度增大而递减，越是高空，密度越小，所以光的折射是普遍的现象，不过这种折射几乎看不出，人们也习以为常。

    必须具备一些特殊条件，才能使这种扭曲引人注目。

    在空气密度垂直变化反常时，光在大气中折射或全反射，就像镜子一样，将远处的看不见的物体投射在空气中，让人们看到幻觉般的虚像，这就是海市蜃楼。

    在地球表面上，当太阳接近地平线，万道光芒从水平的方向射向我们时，它们必须通过十分深厚的具有不同密度的且各层之间时常变化的低层大气，太阳开始扭曲起来：压扁的、拉长的、弯曲的……甚至面目全非，观看的人面对这些奇特形状，可以发挥他们天才的想像力了。

    当光线射向我们时通过受热的空气，它们不停地对流、流动，光线也多次改动方向，太阳似乎在摇摆、颤动。

    “红日初升”、“残阳如血”是我们形容日出、日落的景观，这两种时候的太阳为什么特别红？这也得归功于大气。太阳白茫茫的光线实际是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光波组成的，红色光波最长，紫色光波最短。空气的水分、微尘和空气分子像三棱镜把七色光分散开来，这叫做散射作用。

    散射的规律是波长越短，散射越厉害。地平线上的太阳光穿透厚厚的空气时，紫光和蓝光被空气大大地减弱了，剩得最多的就是红色光了。因此，日出、日落的太阳总是红红的。

    绿色的太阳

    如果你运气好，还可以观赏到“绿太阳”。七彩光轮相互重叠产生白光，在太阳的上、下边缘，光轮的颜色不混合，在太阳的上缘呈蓝色和蓝绿色。这两种光穿过大气层时“命运”不同。蓝光受到强烈散射，几乎看不见；而绿光就可以自由地透过大气。正因为如此，你就可以看到绿色的太阳！

    看见绿太阳，需要天时、地利、人和。

    有关专家这样告诉我们：

    天时指：日落时，太阳黄白色光没多大变化，并且在落山时鲜艳明亮，就是说大气对光吸收不大，而且是按比例进行的。

    地利指：观测点适当，站在小丘上，远处地平线必须是清晰的，如近处没有山林、建筑物遮挡。

    人和指：观测者切记，在太阳未下到地平线时，不能正视太阳。当太阳快要沉没时，只留下一条光带，那你应目不转睛地注视太阳，享受美妙的一瞬间——绿色闪光。它的神奇出现不会超过3秒钟，给你留下的印象却永生难忘。

    以前人类观察太阳，犹如井中观天。在相当长的历史时期，古人把太阳作为神来崇拜。希腊的太阳神名字叫阿波罗，阿波罗每天把太阳载在金光灿灿的马车上从东边的大海登上天空，晚上隐没在西方的大海里。墨西哥的阿斯德加人甚至把人作为活祭品供奉给太阳，以为这样太阳才能长久生存。后来，开始从事农耕的人类，为了知道季节而开始了对太阳的观测。在中国，传说在公元前27世纪帝尧时，已经有了专司天文的官员“羲和”负责观象授时，由于有一次预报日食出了差错，而被帝尧处以死刑。帝尧还派“羲仲”到山东半岛去祭祀日出，目的是为祈祷农耕顺利。当时已经用太阳纪年了，一年为366天。到公元前600年左右的春秋时代，人们能够用土圭观测日影长短的变化，以确定冬至和夏至的日期。我国的甲骨文上还有世界最早的日食记录，即发生在公元前1200年左右。大约从公元3世纪魏晋时期开始，就能比较准确地预报日食了，并且逐渐形成了一套独特的方法和理论，这也是我国天文学史上的一项重要成就。

    太阳对于地球上的人们，乃至地球上的一切，无疑是非常重要的。把太阳作为远离地球的天体之一来研究的天文学已经有了日新月异的发展，从而使我们拥有的太阳知识也日益丰富、准确起来。

    从发现天王星到发现海王星相隔了65年，从海王星到冥王星的发现又隔了74年。冥王星自发现以来到现在还不到70年。空间技术的发展却是突飞猛进的，一艘艘无人太空船或载人宇宙飞船带着人们无限希望相继升空。探索宇宙之路是永无止境的，我们相信终有一天会揭开太阳系的奥秘。

    10.读懂太阳——关于太阳的“专业术语”

    下面是一些关于太阳的名词解释和专业术语。

    结构

    在茫茫宇宙中，太阳只是一颗非常普通的恒星，在广袤浩瀚的繁星世界里，太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。只是因为它离地球较近，所以看上去是天空中最大最亮的天体。其他恒星离我们都非常遥远，即使是最近的恒星，也比太阳远27万倍，看上去只是一个闪烁的光点。

    组成太阳的物质大多是些普通的气体，其中氢约占71.3%、氦约占27%，其它元素占2%。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。

    太阳的大气层，像地球的大气层一样，可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层，即从内向外分为光球、色球和日冕三层。我们平常看到的太阳表面，是太阳大气的最底层，温度约是6000K。它是不透明的，因此我们不能直接看见太阳内部的结构。

    内部构造

    太阳的内部主要可以分为三层：核心区、辐射区和对流区。

    太阳的核心区域半径是太阳半径的1/4，约为整个太阳质量的一半以上。太阳核心的温度极高，达到1500万摄氏度，压力也极大，使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生，从而释放出极大的能量。这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递，才得以传送到达太阳光球的底部，并通过光球向外辐射出去。太阳中心区的物质密度非常高。每立方厘米可达160克。太阳在自身强大重力吸引下，太阳中心区处于高密度、高温和高压状态。是太阳巨大能量的发祥地。太阳中心区产生的能量的传递主要靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层，辐射层的范围是从热核中心区顶部的0.25个太阳半径向外到0.71个太阳半径，这里的温度、密度和压力都是从内向外递减。从体积来说，辐射层占整个太阳体积的绝大部分。太阳内部能量向外传播除辐射，还有对流过程。即从太阳0.71个太阳半径向外到达太阳大气层的底部，这一区间叫对流层。这一层气体性质变化很大，很不稳定，形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。

    光球

    太阳光球就是我们平常所看到的太阳圆面，通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球层位于对流层之外，属太阳大气层中的最低层或最里层。光球的表面是气态的，其平均密度只有水的几亿分之一，但由于它的厚度达500千米，所以光球是不透明的。光球层的大气中存在着激烈的活动，用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构，很象一颗颗米粒，称之为米粒组织。它们极不稳定，一般持续时间仅为5—10分钟，其温度要比光球的平均温度高出300—400摄氏度。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。

    光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡，大多呈现近椭圆形，在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑，但实际上它们的温度高达4000摄氏度左右，倘若能把黑子单独取出，一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。日面上黑子出现的情况不断变化，这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象，平均活动周期为11.2年。

    色球

    紧贴光球以上的一层大气称为色球层，平时不易被观测到，过去这一区域只是在日全食时才能被看到。当月亮遮掩了光球明亮光辉的一瞬间，人们能发现日轮边缘上有一层玫瑰红的绚丽光彩，那就是色球。色球层厚约8000千米，它的化学组成与光球基本上相同，但色球层内的物质密度和压力要比光球低得多。日常生活中，离热源越远处温度越低，而太阳大气的情况却截然相反，光球顶部接近色球处的温度差不多是4300摄氏度，到了色球顶部温度竟高达几万度，再往上，到了日冕区温度陡然升至上百万度。人们对这种反常增温现象感到疑惑不解，至今也没有找到确切的原因。

    在色球上人们还能够看到许多腾起的火焰，这就是天文上所谓的“日珥”。日珥是迅速变化着的活动现象，一次完整的日珥过程一般为几十分钟。同时，日珥的形状也可说是千姿百态，有的如浮云烟雾，有的似飞瀑喷泉，有的好似一弯拱桥，也有的酷似团团草丛，真是不胜枚举。天文学家根据形态变化规模的大小和变化速度的快慢将日珥分成宁静日珥、活动日珥和爆发日珥三大类。最为壮观的要属爆发日珥，本来宁静或活动的日珥，有时会突然“怒火冲天”，把气体物质拼命往上抛射，然后回转着返回太阳表面，形成一个环状，所以又称环状日珥。

    日冕

    日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体，它的密度比色球层更低，而它的温度反比色球层高，可达上百万摄氏度。在日全食时在日面周围看到放射状的非常明亮的银白色光芒即是日冕。日冕的范围在色球之上，一直延伸到好几个太阳半径的地方。日冕还会有向外膨胀运动，并使得冷电离气体粒子连续地从太阳向外流出而形成太阳风。

    太阳黑子

    4000年前古时候祖先肉眼都看到了像3条腿的乌鸦的黑子，通过一般的光学望远镜观测太阳，观测到的是光球层的活动。在光球上常常可以看到很多黑色斑点，它们叫做“太阳黑子”。太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等，每天都不同。太阳黑子是光球层物质剧烈运动而形成的局部强磁场区域，也是光球层活动的重要标志。长期观测太阳黑子就会发现，有的年份黑子多，有的年份黑子少，有时甚至几天，几十天日面上都没有黑子。

    天文学家们早就注意到，太阳黑子从最多或最少的年份到下一次最多或最少的年份，大约相隔11年。也就是说，太阳黑子有平均11年的活动周期，这也是整个太阳的活动周期。天文学家把太阳黑子最多的年份称之为“太阳活动高峰年”，把太阳黑子最少的年份称之为“太阳活动低峰年”。

    太阳耀斑

    太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。特别是在太阳活动峰年，耀斑出现频繁且强度变强。

    别看它只是一个亮点，一旦出现，简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的爆发时的太阳耀斑能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸；而一次较大的耀斑爆发，在一二十分钟内可释放10的25次幂焦耳的巨大能量。

    除了日面局部突然增亮的现象外，耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强；耀斑所发射的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。

    耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸，地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时，与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用，产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。

    此外，耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此，人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增，正在努力揭开耀斑的奥秘。

    光斑（谱斑）

    太阳光球层上比周围更明亮的斑状组织。用天文望远镜对它观测时，常常可以发现：在光球层的表面有的明亮有的深暗。这种明暗斑点是由于这里的温度高低不同而形成的，比较深暗的斑点叫做“太阳黑子”，比较明亮的斑点叫做“光斑”。光斑常在太阳表面的边缘“表演”，却很少在太阳表面的中心区露面。因为太阳表面中心区的辐射属于光球层的较深气层，而边缘的光主要来源光球层较高部位，所以，光斑比太阳表面高些，可以算得上是光球层上的“高原”。

    光斑也是太阳上一种强烈风暴，天文学家把它戏称为“高原风暴”。不过，与乌云翻滚，大雨滂沱，狂风卷地百草折的地面风暴相比，“高原风暴”的性格要温和得多。光斑的亮度只比宁静光球层略强一些，一般只大10%；温度比宁静光球层高300摄氏度。许多光斑与太阳黑子还结下不解之缘，常常环绕在太阳黑子周围“表演”。少部分光斑与太阳黑子无关，活跃在70度高纬区域，面积比较小，光斑平均寿命约为15天，较大的光斑寿命可达三个月。

    光斑不仅出现在光球层上，色球层上也有它活动的场所。当它在色球层上“表演”时，活动的位置与在光球层上露面时大致吻合。不过，出现在色球层上的不叫“光斑”，而叫“谱斑”。实际上，光斑与谱斑是同一个整体，只是因为它们的“住所”高度不同而已，这就好比是一幢楼房，光斑住在楼下，谱斑住在楼上。

    米粒组织

    米粒组织是太阳光球层上的一种日面结构。呈多角形小颗粒形状，得用天文望远镜才能观测到。米粒组织的温度比米粒间区域的温度约高300摄氏度，因此，显得比较明亮易见。虽说它们是小颗粒，实际的直径也有1000公里至2000公里。

    明亮的米粒组织很可能是从对流层上升到光球的热气团，不随时间变化且均匀分布，且呈现激烈的起伏运动。米粒组织上升到一定的高度时，很快就会变冷，并马上沿着上升热气流之间的空隙处下降；寿命也非常短暂，来去匆匆，从产生到消失，几乎比地球大气层中的云消烟散还要快，平均寿命只有几分钟，此外，近年来发现的超米粒组织，其尺度达3万公里左右，寿命约为20小时。

    有趣的是，在老的米粒组织消逝的同时，新的米粒组织又在原来位置上很快地出现，这种连续现象就像我们日常所见到的沸腾米粥上不断地上下翻腾的热气泡。

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