如何解讀鈣K譜線太陽影像

[David]

我們觀測到的太陽是它的大氣層，從裡向外分為光球層、色球層和日冕三層。大部份太陽光來自太陽表面的光球層 (Photosphere)，溫度為6000°C。

在光球層之上，還有一層很暗、密度較低的色球層 (Chromosphere)。色球層厚度約為數千公里，比較起700000km的太陽半徑，其實是非常薄的一層。色球層的底部至頂部的溫度有很大差別，由底部接近光球層的6000°C上升至頂部的20000°C。日全蝕時，當月球遮蔽了光球層，我們便可以直接看到這個淡紅色的色球層。

當我們望向太陽，看到是太陽表面的光球層。運用白光濾鏡，便可以安全地觀察到光球層，最容易觀察到的是光球層的太陽黑子。

白光濾鏡容許各種顏色的可見光通過，即是所有波長約為400nm至700nm的光波均可通過。運用一些特別的太陽濾鏡，我們便可以只觀察一些特定波長的光波，對太陽有一個全面的了解，欣賞更多有趣的現象。較有科學價值的其中幾個波段包括656nm (又稱氫a譜線)和393nm (又稱鈣K譜線) 。

氫a譜線主要來自色球層底部，鈣K譜線來自光球層頂部至色球層底部，所以鈣K譜線比氫a譜線告訴我們太陽大氣更深層的情況。

鈣K譜線的影像好像一個溫度分佈圖，淺色部份的溫度較高，是加熱的區域，因而發出更强的鈣K譜線。由於加熱和那裡的磁場較强有關，鈣K譜線可以告訴我們太陽大尺度的磁場結構。淺色的區域，代表是磁場較强。

[David]

A. 太陽黑子 (Sunspots)

太陽黑子是太陽表面溫度較低的地方，光度為周圍的十分之一。中心部份是較深色、溫度較低(約4000°C )的本影，周圍是較淺色、溫度較高(約5000°C)的半影。雖然這裡溫度較低，但卻是非常活躍、磁場很强的地區，比太陽平均磁場強上千倍。

[David]

B. 色球譜斑 (Plages)

大面積的淺色區域是色球譜斑，是色球層中溫度較高、磁場較强之處。

譜斑通常出現在黑子附近。太陽黑子出現前，通常譜斑已經出現，即是譜斑的出現便是黑子誕生的先兆。

[David]

C. 色球網絡和超米粒組織 (Chromospheric Networks & Supergranulations)

鈣K影像上的一些淺色幼條狀部份，稱為色球網絡，和一些稱為超米粒組織的結構有關。

和米粒組織相似，超米粒組織也是用來傳熱的對流泡，不過尺度和持續時間都大很多，而且位於光球層之上。超米粒的直徑大小可達30000公里，單一超米粒的大小約為300顆米粒，持續的時間可長達一天。任何時刻都約有數千個超米粒組織佈滿整個太陽表面。

色球網絡是超米粒組織的邊緣部份。

色球網絡也是針狀物出現的地方，即是針狀物把超米粒組織重重包圍。

[社長]

謝謝David分享，中學大學時代看太陽，只知用白光看太陽黑子，後來才知道原來太陽在其也光譜下的變化是這麼大這麼快的。

能否請David考慮，有機會把Cak下的黑子動態圖，例如數小時或數天內的變化拍攝紀錄一下?