草根影响力新视野 译者:董晓汾
早在17世纪,天文学家伽利略•伽利莱(Galileo Galilei)凝视著望远镜,发现了太阳上的黑点,随后发现它们似乎在移动、消失,然后又回来。 他在1613年写道,“这似乎也证明了它们在随著太阳自转。”尽管他指出,黑子在移动而太阳保持不动,“我似乎认为更有可能是太阳在运动,而不是它周围的黑子”。
伽利略发现,太阳和许多其他天体一样,是绕轴旋转的。但除了时间的长短,太阳的自转方式与地球等岩石行星的自转方式是不同的。此外,这种差异实际上导致了最初伽利略发现太阳黑子。
太阳已经旋转了很长很长一段时间了——它开始于大约46亿年前由一团旋转的尘埃和氢气形成的时候。Claire Raftery解释说,“宇宙中几乎所有的东西都在旋转,相对于其他事物,一切都在运动。”她是美国地面太阳物理中心——国家太阳天文台的教育和推广主任,该中心位于科罗拉多大学博尔德分校。
当太阳逐渐聚集品质并形成吸引越来越多附近分子的引力时,它也形成了角动量。太阳的自转并不难测量,因为光球,即薄薄的太阳表面,具有诸如太阳黑子和日珥这样的特征,其中一些特征持续时间足够长,当它们移动时可以被观测到,就像伽利略观测到的那样。
但从这里开始,就变得有点复杂了。太阳的大部分是气态,Raftery说道,“不是一个固体,所以它不像一个固体球那样旋转,相反,气体在赤道的旋转速度比在两极要快。”根据NASA网站上一篇关于太阳自转的文章,赤道上的一个点大约需要24天,而极地则需要6天。虽然太阳的旋转方式与地球不同,但它的不同旋转方式与木星和其他气态巨行星相似。
差异旋转实际上是太阳周期形成的原因,在11年的周期中,太阳黑子的数量在大约一半的时间里增加,然后减少。Raftery解释说,原因是太阳的磁场产生于地表之下,基本上被不均匀的运动所包裹。其结果是高密度磁场频率的增加,最终冲破地表,导致我们所看到的太阳黑子和耀斑爆发。
Raftery说,在光球下面延伸约12.5万英里(20万公里)的对流区,从内壳层到表面的旋转速度大致相同。但是在太阳内部深处,科学家们不确定其他部分是否以不同的速度运动。
“我们对此有一些想法,但这仍然是一个很活跃的问题,”Raftery说。
太阳会永远旋转吗?最终,大约50亿年以后,太阳将会燃烧殆尽,最终坍缩成一颗致密的白矮星。但即便如此,Raftery认为它将继续旋转,尽管速度有所不同。
资料来源:https://science.howstuffworks.com/does-sun-rotate.htm
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