http://tech.chinatimes.com/2007Cti/2007Cti-News/Inc/2007cti-news-Tech-inc/ Tech-Content/0,4703,171706+172009012100667,00.html http://0rz.tw/K0rah 2009.01.21　 The Sun：你从来没看过的太阳 猫头鹰出版》 你看见的太阳，究竟是什麽样子？如果你曾看见隐没在海平线上的火红球 体，或是雨後折射出的一道虹，更幸运的还看见邻近南北极才可见的神秘 极光，你就以为这是太阳的样子，那麽太阳是会叹息的。 地球与太阳遥遥相距约一亿五千万公里，因此我们看见的日出日落、虹与 霓、极光、日晷，纵然美丽无比，却是太阳经过长途旅程到达地球後才出 现的样貌。 而真实的太阳，是否有更「慑人」的样子？ SOHO卫星耗时十年拍摄的珍贵照片，引你欣赏真实的太阳面貌！ 欧洲太空总署与美国太空总署共同研制的无人太空船──SOHO卫星，在一 九九五年十二月二日升空，与地球运行轨道相同，但是以地球轨道半径缩 小一百五十万公里的距离绕行太阳，二十四小时采集太阳图像。太阳不仅 能发射可见光，还包含各种不可见光，如X光与紫外线，因此透过SOHO卫 星上设置的十二种精密仪器，分别侦测肉眼无法观测到的太阳紫外线辐射 、极紫外光、行星际高能粒子与太阳振荡频谱，真实捕捉太阳风暴、日冕 、耀斑、磁力环圈、太阳拱廊等，我们平时难以窥探的太阳面貌。 前SOHO卫星媒体专员希尔，除了收录来自SOHO卫星的影像外，还收录摄影 家及其他天文与卫星观测等共超过两百幅极其珍贵的太阳图像，近从我们 在地球上所见的虹与极光，远至太阳火球的黑子、日冕与耀斑，包含了我 们肉眼可见的、与不可见的太阳。并由天文学作家卡洛维茨专文解说，发 掘SOHO卫星与其他天文观测对太阳影像的最新发现，并提供科学家对太阳 黑子活动、电子微粒、磁暴、以及因磁力变化而产生之日珥等的最新研究 与了解，进而逐步揭开与我们如此亲近却又极度遥远的太阳真相。 ■ 内文简介 【奇妙的光线】（摘录自本书第二章） 我心雀跃，当我看到彩虹於天际…… 英国诗人渥兹华斯 天文学家看向旷野，观察其他恒星与行星，地球的大气层就像是一条不忍 卒睹的黝黑河流，都是水、尘土与气体；但若说到观看离我们最近的恒星 ，太阳上的气压是个精心配置的调色板、滤光器与棱镜，可以一一梳理出 光线的色彩与奥妙。 虽然在绝大多数的艺术品看到的太阳是呈黄色，但实际上它闪耀着白光， 这是频谱上全部色彩与电磁波的总合。太阳的放射线是由可见光、无线电 波、微波、红外线与紫外辐射、Ｘ光与迦玛射线组成，但不是比例均等。 从太阳传到地球的能量中，可见光约占百分之四十三，落於黄－绿光区间 时最亮；另外百分之四十九的能量接近红外线；百分之七是紫外线，其余 则是其他形式的光。 如果阳光涵盖彩虹所有的颜色，而太空又是黑暗无光，为何天空却是蓝色 ？地球的大气层饱含各种气体，多是氮分子与氧分子。当太阳照耀行星， 它的光子与那些气体相撞，便将光线打散。波长较长的光通过大气层时较 无阻碍，所以蓝光散布的量是红光的十倍（红光在可见光频谱的另一端） 。蓝光的频率同样也接近空气中原子「共鸣」的频率，实质原因是天空中 的大气层让大多数颜色通过，传到我们眼睛的同时，一边弹撞并驱散蓝光 。当你在地平线看到太阳，从垂直和水平方向通过大气层到达你眼中的光 线，比在日正当中时强四十倍，这意味着有更多的气体与水气将蓝色从光 线中向外驱散，而清晨与傍晚所出现的红色与橘色，是白光通过我们那片 气体充斥的天空所留下来的色彩。 我们地球的球面几何，以及整个水平线上热气、风与天气系统骚动会导致 变形与海市蜃楼的幻影。暖空气层层堆叠在冷空气上方，或相反情况，都 会扭曲太阳的环状外形；大气层就像相机镜头，当太阳接近水平线时，会 缩小、放大或压平球面体。当我们在酷热的夏季定睛人行道或沙滩上的热 气蒸腾时，多数人都会看到类似的海市蜃楼景象。 其他时候，地球曲率会折弯并扭曲外环圈的光线，在诸多作用之中，最壮 丽炫目又难以捉摸的就属神话般的「绿闪光」了。就在太阳冒出或消逝在 远方低矮的地平线上，绿闪光就会从太阳外缘微微透出几秒幽光。大气层 就像一面折光棱镜，在太阳的红色与黄色褪出地平面後，就从继之而起的 「白光」中映照出绿色。 水分和其他在云层里的同质分子组成最常见与最罕见的光线变幻花样。每 个人都知道彩虹，它是由像棱镜般作用的偌大水滴折射太阳对面的天空光 线而成。以希腊彩虹女神及诸神信使之名Iris来命名的虹光云源於相似成 因。当云层聚集或消散时，较薄云块里的水滴就会折弯天空中的光线，紮 染上色。彩虹立於太阳对面，虹光云则不同，位於天空的同一侧。 壮丽的光束倾泄穿过蓬松、寻常无奇的云层时，那幕景象常以毛伊光绳、 佛指、云隙晖等口语说法称之，不过正式学名应是曙暮晖。云层挡住大半 的太阳光线，但光束所照射的空气会从各裂口中向外探瞧。当你看到这种 放射状的光线，实际上你正看着前後相连的光柱与云柱。 贝母云或称珠母云，是虹光云系中罕见的形式，当光线曲折穿透冰晶时， 会将云彩染上颜色，贝母云於焉形成。它们最常发生在极地附近的高纬度 地区，并且在更高处的大气层成形。贝母云状似波浪起伏，其实正是大气 层骚动的徵兆。科学界最新鲜的话题是夜光云，它们在高纬度地区的极高 空处成形，而且实际上是日落後才现出光芒。 光线折曲与映照作用在穿透大小不一的冰晶时，会产生各式各样的几何图 形。双双对对出现的幻日与位於地平线上的太阳拉出二十二度角的距离。 当太阳渐渐下沉至地平线，光柱从地球的天顶或地面向外延展，外切弧珥 与日晕在太阳四周塑成魅影般的圆弧。 就算是水气与雾霭中最小的水滴也可能导致光线变形。当丁点大的水滴密 布在太阳所在位置的另一方亮光处，雾虹应运而生，太阳甚至可能在一片 「光芒灿烂」中隐没。在日出与日落时分，山中的薄雾与悬在低空的云层 会将光线反射回太阳与你的双眼。 【地球边际】（摘录自本书第四章） 喔！我挣脱了地球的束缚 驾着我轻盈的银翼在空中飞舞 向着太阳攀升，又钻入阳光散射的浓云里…… 麦基，《展翅高飞》 极光就像是五彩缤纷、纤薄的帘幕，也像是一道道划破夜空的光弧。极光 之名来自罗马的黎明女神，在天空中光线千变万化的景象，有时看在人类 眼里，却不仅仅是一场天文奇观。又有时夜晚乍现的光芒常遭误以为是火 光。一九三八年，伦敦的救火队受遣至温莎城堡附近扑灭一场熊熊大火， 结果却是极光现象。 历史上不乏聪明绝顶的人物，为极光现象百思不得其解。西元前四世纪， 亚里斯多德做出史上首见的科学论述，真切形容那「发光的云层」与气体 燃烧所产生的火焰般的光芒。十七世纪时，笛卡尔与其他几位科学家提出 看法，那些光芒是月光经由冰与水气反射或折射而成；美国科学家富兰克 林错将光芒导因为在极地上空的云层间，出现某种闪电或排电现象所致。 一七三九年是太阳与极光之间科学连结的起点。伦敦一名表匠葛拉汉注意 到，在某些日子里，他的罗盘指针偏离正北方，但他不知所为何来；同一 年在瑞典，天文学家塞尔修斯察觉同一现象，他并注意到，这似乎发生在 极光旋舞空中时。他们称此为「磁暴」。过了一个世纪，英国天文学家卡 灵顿发现，白光亮点在某些太阳黑子活动处冒出，约十八个小时後，极光 就在世界各地显现。他们都不约而同地发现磁暴引起极光。 典型的极光是快速移动的电子带着气体从太空而降，在地球约一百到四百 公里高处碰撞，所引发的结果。这些电子来自受地球磁场控制的外太空地 区，将自身的能量转化为大气层中的氧分子与氮分子，更进一步「激化」 它们。当这些气体回归正常状态，就会发散出光子，这是一种能量以光的 形式所产生的细小迸发。当大量电子不断冲击大气层，氧分子与氮分子就 会发散出足够强烈的光芒，肉眼清晰可见。 太阳藉由太阳风提供极光生成所需的能量，太阳风是一股从四面八方涌出 的带电微粒流。当这些微粒接近地球，会与我们的磁场互动，并将能量转 入地球附近的太空。这些受困在地球附近的电子便顺着磁场线滑进大气层 里，多数落在北极与南极一带。因为这些太阳风微粒不断吹拂，极光成像 几乎每晚都会发生在介於六十度与七十度之间的纬度，这个高度正好是地 球磁场与地球本身连结的地方。生活在极端严寒地区，如加拿大、阿拉斯 加、斯堪地那维亚与俄罗斯，以及纽西兰、智利与南极洲遥远边界的居民 ，每夜上演的灯火秀就是他们的特权之一。 极光所产生的颜色不一，端视电子激化了哪一种气体，以及激化程度而定 ；同时还得依电子移动速度有多快，以及电子互相碰撞当下，它们本身带 有多少能量而定。氧分子会发出绿光、白光或红光；氮分子则表现出蓝光 与紫光。至於极光千变万化的外形则始终成谜，科学家至今仍试图找出答 案。 【太阳的天气糟透了】（摘录自本书第六章） 擦上防晒油。如果我只能给你一个未来的忠告，那就是防晒油。 科学家已经证实防晒油的长效好处，但其余我能分享的建议， 除了自身所经历的经验外，并没有太多更可靠的基础。 史密克，「芝加哥论坛报」，一九九七年六月 太阳上天气多变，一直以来都与等同於风、云、龙卷风及飓风等地球大气 现象。科学家所称的太空天气，扭曲并扰乱了二十一世纪的科技技术，把 太阳的能量带进地球。太阳内部磁力扭转，引发出一系列混乱骚动，然後 自大气层中迸出，急冲在太阳系行星之间，最後干扰地球周遭环境。 长期以来，各界总认定太阳黑子是太空天气的成因，因为每当极光与带磁 风暴发生时，太阳表面上总是隐约可见黑子活动的迹象。太阳黑子多半成 群结队，搭配磁性相反的黑子组成。黑子现象持续约数小时至数月不等， 最大可达地球的二十倍。黑子上方的活动地带会放射出Ｘ射线与无线电波 ，阻碍地球上的无线电通讯，但最重要的是，黑子是下一回太阳能量将在 何处爆发的可见前兆。 太阳星系里最广为人知的风暴形式是耀斑，指的是一种在太阳表面可见的 区域，光度突然迅速增强的变化。当太阳大气层内的带磁能量蓄积过度之 际，一旦瞬间爆发，释放出巨大的能量等同於引爆数以百万计的氢弹，耀 斑由此产生。大气层爆炸产生Ｘ射线、微波与地震波，在太阳表面高温灼 烧并漾起涟漪。耀斑加强在日晕的微粒活动能量，将其温度烧高至数千万 度，并加速活动足至放射出无线电波、Ｘ射线与迦玛射线，范围涵盖整个 太阳星系。所幸，地球的磁场可将绝大多数微粒转向他处，而且我们的大 气层也可以吸收几乎所有的有害射线。 耀斑实有瘫痪太空活动的影响力。放射线猛爆袭击，灼烧地球高空大气层 ，使摩擦阻力加高，足以贸然将卫星拖下运行轨道（太空实验室就曾受其 害）。地球附近的太空所产生的骚动可能会破坏长途讯号，如船只、飞机 与卫星所使用的无线频率，有时还会全面锁死。 在太阳耀斑中的高能量微粒在活动速度加快後，足以刺穿卫星里敏感的电 子与微晶片，以及人类的身体组织。当耀斑迸发时，在太空工作的太空人 必须就地寻找掩护，以免接收到等同於数以百倍医疗Ｘ光的剂量。一九七 二年八月，一场极猛烈的太阳耀斑爆发，如果当时阿波罗号的太空人正在 月球上，他们当下可能就命丧黄泉了。美国太空总署持续监督太空天气， 并同时苦思着，如果要把太空人送上火星，首要难题就是当这种爆炸发生 时，该怎麽将太空人隔离开来。 如果将太阳耀斑比喻成龙卷风，猛烈之极却寿命极短，而且范围有限，日 冕质量抛射则像是飓风，指的是太阳大气层中等离子形成的巨大气泡喷发 现象。就本质而言，日冕撕裂开後爆出千亿吨重量的物质，以每小时一百 六十万到八百万公里的速度散於太空。接下来几个小时後，这些带着磁性 的庞大云层自成范围，宽度经常跨四千八百万公里，早已远超过太阳本身 内部的规模。当日冕质量抛射奋力进入太阳风里，可以制造出激波，加速 微粒依自身的行进路线，进入行星群、小行星群，以及其他的物体里，如 卫星或太空人。如果日冕质量抛射面对着地球，在太阳同一侧爆发，那景 观十分壮丽。 如果这场大气乱流未能撩乱你的发丝，就某方面来说，那是因为它的主体 已快速传布在三度空间里了，在这里，以每立方公分而言，所含的微粒数 量，比地球上的科学家制造出最精良的吸尘器所吸集的还要少。日冕质量 抛射的威力在於它有能力驱动地球磁场的电流，并增加原已围绕地球附近 的高热气体的能量。 我们地球的磁性防护膜，称为磁气圈，几乎阻止日冕质量抛射所产生的所 有有害射线与微粒，不至於靠近我们。从太阳射出的微粒，不到百分之一 可以穿透过磁气圈，但这个量已足够强大至成为宇宙发电机，制造出数百 万安培的电流。这些宇宙云层可以创造出美景，因为极光通常与日冕质量 抛射相依相随；但它们也可能带来浩劫，一九八九年三月世人已亲身经历 了。 ■ 作者简介 希尔（Steele Hill） 曾任SOHO卫星媒体专员，自一九九六年起参与SOHO卫星天文计画，将珍贵 的天文图像转介至平面媒体、影像媒体等，近期仍持续参与其他天文图像 工作。希尔对於这些天文影像的深入与了解，地球上应该无人能出其右。 卡洛维茨（Michael Carlowicz） 科学作家与编辑，发表过无以数计的宇宙学及地球科学文章，着有《Storms from the Sun》。目前为美国伍兹霍尔海洋研究所《海洋》杂志撰文。 ■ 译者简介 周玉文 ■ 书籍资料 书　名：The Sun：你从来没看过的太阳 作者：希尔、卡洛维茨 译者：周玉文 出版社：猫头鹰 语言：繁体中文 ISBN：978-986-6651-51-9 --

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