宇宙磁场

2016/9/19 11:47:44

太阳普遍磁场指日面宁静区的微弱磁场，强度约1×10~3×10特斯拉，它在太阳南北两极区极性相反，观测发现，通过光球的大多数磁通量管被集中在太阳表面称作磁元的区域，其半径为100~300千米，场强为0.1~0.2特斯拉，大多数磁元出现在米粒和超米粒边界及活动区内。如果把太阳当做一颗恒星，可测到它的整体磁场约3×10-5特斯拉，这个磁场是东西方向的。

太阳活动区磁场

太阳黑子磁场 太阳黑子磁场
太阳黑子磁场

一般说来，一个黑子群中有两个主要黑子，它们的磁极性相反。如果前导黑子是N极的,则后随黑子就是S极的。在同一半球(例如北半球)，各黑子群的磁极性分布状况是相同的;而在另一半球(南半球)情况则与此相反。在一个太阳活动周期(约11年)结束、另一个周期开始时，上述磁极性分布便全部颠倒过来。因此，每隔22年黑子磁场的极性分布经历一个循环，称为一个磁周。强磁场是太阳黑子最基本的特征。黑子的低温、物质运动和结构模型都与磁场息息相关。

耀斑与磁场的关系

耀斑是最强烈的太阳活动现象。一次大耀斑爆发可以释放1030~1033尔格的能量，这个能量可能来自磁场。在活动区内一个强度为几百高斯的磁场一旦湮没，它所蕴藏的磁能便全部释放出来，足够供给一次大耀斑爆发。在耀斑爆发前后，附近活动区的磁场往往有剧烈的变化。本来是结构复杂的磁场，在耀斑发生后就变得比较简单了。这就是耀斑爆发的磁场湮没理论的证据。

日珥的磁场

日珥的温度约为一万度，它却能长期存在于温度高达一、两百万度的日冕中，既不迅速瓦解，也不下坠到太阳表面，这主要是靠磁力线的隔热和支撑作用。宁静日珥的磁场强度约为10高斯，磁力线基本上与太阳表面平行;活动日珥的磁场强一些,可达200高斯，磁场结构较为复杂。

太阳普遍磁场

除太阳活动区外，日面宁静区也有微弱的磁场。整个说来，太阳和地球相似，也有一个普遍磁场。不过由于局部活动区磁场的干扰，太阳普遍磁场只是在两极区域比较显著，而不象地球磁场那样完整。太阳极区的磁场强度只有1~2高斯。太阳普遍磁场的强度经常变化，甚至极性会突然转换。这种情况在1957~1958年和1971~1972年曾两次观测到。

太阳整体磁场

如果把太阳当作一颗恒星，让不成像的太阳光束射进磁像仪，就可测出日面各处混合而成的整体磁场。这种磁场的强度呈现出有规则的变化，极性由正变负,又由负变正。大致来说，在每个太阳自转周(约27天)内变化两次。对这个现象很容易作这样的解释:日面上有东西对峙的极性相反的大片磁区，随着太阳由东向西自转，科学家们就可以交替地观察到正和负的整体磁场。总之，太阳上既有普遍磁场，又有整体磁场。前者是南北相反的，后者是东西对峙的。

太阳系磁场结构

太阳磁场的精细结构

通过高分辨率的观测表明,太阳磁场有很复杂的精细结构。就活动区来说,在同一个黑子范围内各处磁场强度往往相差悬殊;并且在一个就整体说来是某一极性(例如N极)的黑子里,常含有另一极性(S极)的小磁结点。因此，严格说来,单极黑子并不存在。在横向磁场图上,不仅各处强度不同,方位角也不一样。在黑子半影中，较亮条纹与它们之间的较暗区域的磁场也有明显的差异。在活动区中，磁结点的直径约为1,000公里,磁场强度为1,000~2,000高斯。黑子磁场的自然衰减时间是很长的。 太阳系磁场
太阳系磁场

在日面宁静区，过去认为只有微弱的磁场，其强度约为1~10高斯。可是新的观测表明,宁静区的磁场的强度同样是很不均匀的，也含有许多磁结点。它们在日面上所占面积很小，却含有日面宁静区绝大部分的磁通量。具体说来，宁静区磁结点的范围还不到200公里,而它们含的磁通量竟占整个宁静区的90%左右。由于磁通量集中，磁结点的磁场强度可达上千高斯，远远超过宁静区大范围的平均磁场强度。