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如何解讀鈣K譜線太陽影像

文章發表於 : 2010-04-03, 18:59
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。

Re: 解讀鈣K譜線太陽影像

文章發表於 : 2010-04-03, 19:00
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。

Re: 解讀鈣K譜線太陽影像

文章發表於 : 2010-04-03, 19:01
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。

Re: 解讀鈣K譜線太陽影像

文章發表於 : 2010-04-03, 19:02
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。

Re: 如何解讀鈣K譜線太陽影像

文章發表於 : 2010-04-04, 10:54
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? :P