太阳黑子和太阳周期

太阳黑子的事实

太阳通常被认为是一个没有特征、不变的光球。太阳，另一方面，有季节，或周期的活动和相对不活动。我们现在正接近当前太阳活动周期的高峰。

太阳每天都会产生大量的太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射。无线电通信、电力分配、轨道航天器，甚至天气都受到地球上活跃太阳的影响。

太阳黑子

太阳黑子是太阳上相对较冷的黑色斑点。科学家们通过计算太阳黑子的数量来确定一个太阳周期的大小和持续时间。如果科学家能够预测太阳黑子的活动，我们不仅可以提前知道太阳的活动，而且还可以更好地了解太阳的运作方式。

大约400年前，伽利略通过望远镜观测了明亮的太阳。不用说，这种不明智的活动导致他看到斑点，并患有部分失明。然而，有些斑点是真的。伽利略和他那个时代的其他科学家发现了太阳黑子!

太阳黑子是太阳炽热表面上的深色区域。它们比周围的环境更冷，但这并不意味着它们是冷的。插入太阳黑子的温度计会显示出3000 - 4000 K的高温。与太阳的大小相比，太阳黑子看起来很小，但许多比地球还大。

1843年，业余天文学家海因里希·施瓦贝发现太阳黑子以11年为周期出现和消失。在太阳黑子周期的高峰期，有很多太阳活动，包括频繁的太阳耀斑和日冕物质抛射。在地球上，当地磁风暴导致电力中断并干扰卫星和无线电通信时，我们会感受到太阳活动极大期的影响。一些人声称，甚至股市和迷你裙的长度都受到了影响!

关于太阳黑子的四个事实

太阳表面的太阳黑子数量以11年为一个周期变化，这个周期被称为太阳黑子周期。下一次太阳黑子极大期(也称为“太阳极大期”)预计将发生在2024年11月至2026年3月之间，但最有可能发生在2025年7月左右。

太阳黑子有很强的磁场，比地球磁场强几千倍。磁场有助于保持太阳黑子的凉爽，也为太阳耀斑等爆炸事件提供了能量储备。

太阳黑子是由伽利略·伽利雷和托马斯·哈里奥特在1610年底发现的。约翰内斯·开普勒可能是第一个在1607年看到太阳黑子的人，但他认为黑子是水星穿过太阳的圆盘。

太阳黑子之所以呈现黑色，是因为它们比太阳表面的温度要低。事实上，它们又热又亮。如果你在夜空中放置一个太阳黑子，它会发出比满月更亮的深橙色!

太阳黑子的

太阳黑子的最大数量通常是一个宽峰。有两到三年的时间，活动非常活跃。

太阳黑子周围的磁场产生的额外紫外线(UV)和x射线辐射会使地球大气层升温并膨胀。这增加了低地球轨道卫星和航天飞机轨道区域的阻力。太阳耀斑和高能粒子事件扰乱了卫星和短波无线电通信，使情况更加恶化。

日本Yohkoh x射线天文台于1999年10月12日拍摄了这张太阳的x射线图像，显示日冕洞已经旋转到一个有利的位置，将高速太阳风粒子送到地球。在接下来的几天里，由此产生的阵风预计将冲击地球磁场，并造成适度的地磁扰动。

“日冕洞周围的磁场是不同的，”他继续说。“这些磁场本质上是开放的，而不是在太阳表面重新连接。它们进入了太阳系，没有人知道它们在哪里重新连接。这些开放场线允许高速太阳风粒子逃逸。”

事实上，太阳风从太阳的各个方向发出，而不仅仅是日冕洞。然而，在冠状洞上空的风速很高(800公里/秒)，在其他地方则低得多(300至400公里/秒)。来自日冕洞的高压流可以通过冲击地球磁场引起地磁活动。

什么是太阳周期?

每11年，太阳都会经历一段活动增加的时期，称为“太阳活动极大期”，随后是一段活动减少的时期，称为“太阳活动极小期”。在太阳活动极大期有许多太阳黑子、太阳耀斑和日冕物质抛射，所有这些都会干扰地球上的通信和天气。

观察太阳黑子是我们追踪太阳活动的一种方式。太阳黑子是相对较冷的区域，出现在太阳表面的黑色瑕疵。当太阳表面下的磁力线扭曲并穿透太阳光球层时，它们就形成了。太阳耀斑被观测到发生在太阳黑子上方的扭曲磁场中，我们现在才开始了解太阳耀斑和太阳黑子之间的关系。

太阳极大期太阳黑子多，极小期太阳黑子少。右边的图表描述了过去两个太阳周期中观测到的太阳黑子的数量。

太阳黑子是如何影响地球环境的?

太阳耀斑和太阳黑子都对地球有影响。太阳耀斑产生高速粒子，导致极光，也被称为北半球的北极光。上图是地球极光区的实时卫星图像，该区域位于北极上方。极光在地面上呈现为天空中闪烁的红色和绿色光幕。

太阳耀斑粒子也会干扰无线电通信，耀斑产生的辐射会给飞机上的乘客带来相当于医用x光的辐射剂量。太阳黑子可能会对地球气候产生长期影响。科学家们正在争论地球的冰河期是否与太阳黑子比平时少有关。

我们怎么知道新的太阳黑子周期开始了呢?

一种方法是简单地计算太阳黑子的数量;当这些数字开始增加时，就像现在一样，我们知道我们正在走向另一个太阳活动极大期。另一种方法是通过“蝴蝶图”。在新的太阳黑子周期开始时，太阳黑子主要出现在太阳高纬度地区(即靠近太阳南北两极)。随着太阳黑子周期的进行，太阳黑子出现在离太阳赤道更近的地方。

教师课程计划:太阳黑子虱子捕手

摘要目的:学生将在“虱子捕捉器”上写下关于太阳黑子的问题和答案。

材料:学生们需要白纸和说明书副本．

估计时间:四年级以上的学生可以在45 -50分钟内完成本课程。年幼的孩子将需要整个时间来制作他们的虱子捕捉器和写下他们的问题。

过程:

1. 让学生给你做一个捉虱子的模型。万一没有人知道你在说什么，就按照说明做一个模型。捉虱子器似乎是一种普遍的玩具，在五年级的女孩中自发地成为一种时尚。
2. 向他们解释，他们将写关于太阳黑子的问题，然后把他们放在虱子捕捉器上玩一个游戏。让学生在一张纸上写10个关于太阳黑子的问题和答案，然后选出最好的8个。
3. 分发虱子捕捉器的使用说明。把它们当成一类来读。用模型演示。分发纯白纸，让他们准备一个虱子捕捉器。当他们有一个有效的方法时，让他们把问题和答案写在说明上。
4. 给他们时间玩。游戏规则在虱子捕捉器组装说明的右下角给出。他们喜欢这样，所以可能会很吵。让他们每5分钟左右换一次伴侣。

理由是:这是一种让学生从文章中吸收信息的高度激励手段。它把一个普通的玩具变成了一个学习工具。它还调动了左右脑的活动。我的学生喜欢它，和他们玩了很长一段时间。