标题：日珥
简介
日珥是通常发生在色球层的，它像是太阳面的“耳环"一样。大的日珥高于日面几十万千米，还有无数被称为针状体的高温等离子小日珥，针状体高9000多千米，宽约1000千米，平均寿命5分钟。按运动情况来看，日珥可分为爆发型、宁静型和活动型这样三大类。如果细分下去可以分为十几类。宁静日珥，在观测时间内似乎是不动的，而活动日珥，则老在不停地变化着。它们从太阳表面喷出来，沿着弧形路线，又慢慢地落回到太阳表面上。但有的日珥喷得很快、很高，它的物质没有落回日面，而是抛射入宇宙空间了，爆发日珥的高度可以达到几十万千米。1938年爆发的一个最大日珥，顷刻间上升到157万千米的高空，而地球的直径不过1.3万千米。
日珥是突出在日面边缘外面的一种太阳活动现象。它们比太阳圆面暗弱得多，在一般情况下被日晕（即地球大气所散射的太阳光）淹没，不能直接看到。因此必须使用太
  日珥阳分光仪、单色光观测镜等仪器，或者在日全食时才能观测到。日珥出现时，大气层的色球酷似燃烧着的草原，玫瑰红色的舌状气体如烈火升腾，形状千姿百态，有的如浮云，有的似拱桥，有的像喷泉，有的酷似团团草丛，有的美如节日礼花，而整体看来它们的形状恰似贴附在太阳边缘的耳环，由此得名为“日珥”。
日珥的爆发最为壮观，爆发前是一团密密实实的“冷气团”，温度只有7000℃，悬浮在100万℃的日冕中。日珥在大小、形状和运动方面差别很大，而且有活动日珥和宁静日珥两种主要类型。活动日珥快速喷发，持续几分钟至几小时。活动日珥和黑子群有关，而且同黑子群一样，在数量和活动上都同太阳活动周期紧密相关。宁静日珥喷发平缓，减退更慢，可延续几个月。
研究简史
日全食时，用肉眼可以看见火红色的日珥。1842年7月8日日全食的观测，留下了最早的、明确的日珥观测记录。1860年7月 18日日全食时拍摄了日珥的照片。1868年8月18日日全食时，拍到日珥的光谱,确定日珥的主要成分是氢。此外，还在日珥光谱中发现一条波长为5876埃的黄线，但在  日珥当时实验室里从未见过这条谱线，遂把发出这种谱线的物质命名为Helium(氦),此字源于希腊语Helios（太阳），意即太阳元素。到1895年，才在实验室里提炼出氦。从二十世纪初期起，天文学家用分光仪等仪器对日珥的光谱、物态、结构、运动、形成、演变等进行了大量的研究。近年来空间探测兴起，在地球大气层外拍得了日珥的紫外线和X射线光谱。此外，还对日珥进行了射电观测。
形成和演化
日珥的形成问题尚未解决。最难解释的是，大部分日珥在比它们稀薄得多的日冕中存在，常常在几乎是空无一物的日冕中突然浮现出日珥。计算表明，日冕的全部物质都不够凝聚成几个大日珥，因此，日珥的物质基本上来自色球层。近年来比较流行的日珥形成理论，认为日珥出现在日冕磁力线的马鞍形凹陷处(图2)。如果由于某种原因，日冕磁力线有局部的凹陷，这时与磁场“冻结”在一起的色球物质沿磁力线运动，会有一部分留存在这样的“磁坑”内,由此形成日珥。从侧面看,由于日珥物质所受的重力与洛伦兹力正好平衡，磁力线可以把日珥支撑住。
形状和分类
日珥的形状变化万千，有的象浮云，有的似喷泉，还有圆环、拱桥、火舌、篱笆等形状的。日珥的大小不一,一般说来,长约200,000公里,高约30,000公里，厚约5,000公里。日珥主要存在于日冕中，但下部常与色球相连。日珥有很复杂的精细结构，一般由许多条细长的气流组成。流线上有称为节点的亮块或亮点。一种分类分类根据形态和运动的特征，日珥可以分为若干类型。已经提出几种不同的日珥分类法，比较流行的是把日珥分成六大类：
①活动日珥,
②爆发日珥, 
  1999年日全食期间拍到的日珥③黑子日珥（出现在黑子群上空），
④龙卷日珥（象龙卷风一样，具有扭曲形状），
⑤宁静日珥，⑥冕珥（从日冕空间发出的细流状日珥）。每一大类又分为若干小类。分类的界限并不绝对，例如，有的宁静日珥可以突然转变为活动日珥或爆发日珥。另一分类日珥分为宁静的、活动的以及爆发的三大类。顾名思义，宁静日珥比起另外两种日珥来，显然不够活跃，变化比较缓慢，一般能够在日面存活几天时间，因此能够经常看到宁静日珥。有时宁静日珥甚至可以形状丝毫不变地在日冕中存在数月之久，这简直令人不可思议。日珥的物质密度比日冕高几千倍甚至上万倍，它们的确是色球层里的物质。日冕的温度高达100万～200万K，是什么原因使得温度大约7000K的日珥能在如此高温状态下长期存在呢?它们是怎样产生的？目前，这还是一个尚未解决的问题。有很多天文学家都认为是太阳磁场和日珥磁场的作用，导致了日珥的产生和存在。但是，具体的细节，还需要进一步的探讨。
活动日珥比宁静日珥活跃得多，总在不停地变化。它们像喷泉一样，从太阳表面喷出很高，又沿着弧形轨迹慢慢地落回到太阳表面。也有的日珥喷得很快很高，它的物质不再落回到日面，而是抛入宇宙空间了。 
最壮观的还数爆发日珥。爆发日珥发生的时候，以每秒700多千米的高速将物质喷发到日冕中，高度达几十万甚至上百万千米，蔚为壮观。天文学家观测到的一次最大的爆发日珥，上升高度竟然高达157万千米，太阳的直径为139万千米，比太阳直径还高。
日珥运动
日珥的运动很复杂，具有许多特征。例如，在日珥不断地向上抛射或落下时，若干个节点的运动轨迹往往是一致的；当日珥
  日珥离开太阳运动时，速度会不断增加，而这种加速是突发式的，在两次加速之间速度保持不变；在日珥节点突然加速时，亮度也会增加。对于这些现象还没有满意的解释。主要问题是：日珥的密度远大于日冕，但宁静日珥可长期存在于日冕中，既不坠落也不瓦解。是什么力量支撑和维持著它？活动日珥和爆发日珥的速度可高达每秒几百公里，动力从何而来？日珥运动往往突然加速，甚至宁静日珥会一下子转变为活动日珥，原因是什么？这些问题都有待于进一步研究。一般认为，除重力和气体压力外，电磁力在日珥运动中是一个重要因素。日珥运动状态的突变可能与磁场的变化有关。
分布日珥在太阳南、北两半球不同纬度处都可能出现，但在每一半球都主要集中于两个纬度区域，而以低纬度区为主。低纬区的日珥的分布与黑子的分布相似，按11年太阳活动周不断漂移。在活动周开始时，日珥发生在30°～40°范围内，然后逐渐移向赤道，在活动周结束时所处的纬度平均约为17°。这比黑子区域的平均纬度始终高10°左右。至于高纬度区，日珥大约在黑子极大期过去三年后才出现，一直存在到黑子极小期。高纬度区的日珥并不漂移，都在45°～50°范围内。上述两个区域的  1992年日全食期间拍到的日珥分界约在纬度40°处。 
日珥的数目和面积都与11年的太阳活动周有关，随黑子相对数而变化。但变化幅度没有黑子相对数那样大。
日珥的上升高度约几万公里，大的日珥可高于日面几十万公里，一般长约20万公里，个别的可达150万公里。日珥的亮度要比太阳光球层暗弱得多，所以平时不能用肉眼观测到它，只有在日全食时才能直接看到。 
日珥是非常奇特的太阳活动现象，其温度在5000～8000K之间，大多数日珥物质升到一定高度后，慢慢地降落到日面上，但也有一些日珥物质漂浮在温度高达200万K的日冕低层，既不附落，也不瓦解，就像炉火熊熊的炼钢炉内居然有一块不化的冰一样奇怪，而且，日珥物质的密度比日冕高出1000～10000倍，两者居然能共存几个月，实在令人费解。
光谱通过光谱分析，可以测定日珥的物理参数和化学成分，了解日珥物质的激发和电离状态，建立日珥的结构模型，并研究太阳辐射（尤其是日冕的紫外线和X射线）对日珥的影响。 日珥的光谱包括许多条发射线和暗弱的连续光谱。在可见区，主要的发射线是氢的巴耳末线（从Hα 起，最多已看到约40条线）,此外,还有氦以及钙、铁、镁、钛、锶等金属的谱线。利用不同元素的谱线宽度，可求得日珥的温度约为7,000K，湍流速度约4公里/秒。从巴耳末线的数目和谱线轮廓的分析，都可得出日珥的电子密度约为每立方厘米1011个，日珥的物质密度也与此相近。 
日珥发射线谱线展宽的主要原因是多普勒致宽和辐射阻尼；斯塔克效应的作用很小。巴耳末线的前几条以及钙的H、K等强线都受到自吸收的显著影响。日珥的连续光谱主要是从3646埃开始向短波方向延伸的巴耳末连续区。利用连续光谱的能量随波长的分布，也可以推算出日珥的温度和密度。 
1973年5月发射的天空实验室，用特制的仪器在280～1350埃拍摄了大量的日珥和暗条光谱。在这个波段范围内的许多条发射线，有的(例如氢的赖曼系)来自日珥的低温(约10-4K)内核,有的（例如 CⅡλ1336埃和CⅢλ977埃）来自日珥与日冕之间的中介层(温度约105万K)。除光波外,日珥还发出射电波，在毫米波段已经有观测记录。
磁场表明日珥具有磁场的事实是：
①活动日珥的运动轨迹和环状日珥本身都很象磁力线；
②日珥是一团温度较低(约7,000K)的等离子体，却能在高温(约106万K)的日冕中产生并长期存在，很可能是因为，具有隔热作用的磁力线严密地包围住日珥；
③日珥的物质密度比日冕高1000～10000倍，而能长期悬浮在日冕中不坠落和弥散，很可能是靠磁场来支持和维持的。从1960年开始，天文学家用太阳磁像仪测量日珥的磁场。
结果表明，宁静日珥的磁场强度约为10高斯,而活动日珥可达200高斯。宁静日珥中的磁力线主要沿水平方向，活动日珥的磁场结构较为复杂，爆发日珥的磁力线大概是螺旋状的。
观测
有幸看见过日全食的人，一定还记得那短暂而又壮丽的景色。太阳完全被月球遮住了，“黑夜”突然来临。在那个“黑太阳”的周围，镶着一个红色的光环，美丽极了，这就是太阳的色球层。天文学家形容太阳色球层像是“燃烧着的草原”，或者说它是“火的海洋”，那上面许多细小的火舌在不停地跳动着，不时的还有一束束火柱窜起来很高，这些窜得很高的火柱就叫做“日珥”。 
2001年拍摄到的日珥
日珥是太阳色球层上一种经常性的而且十分美丽壮观的活动现象。日全食难得一见，怎么样才能在平时也能观察色球研究日珥呢？天文学家利用日全食的机会，通过对太阳色球闪光光谱的观测，发现太阳色球层有几种特有的很强的辐射。最强的一种辐射是氢原子发射的波长为656.28纳米的红色光，简称色球的Hα谱线辐射。其次还有电离钙发射的波长为393.37纳米的深紫色光，简称K谱线，还有波长为396.85纳米的H谱线等。而太阳光球层的温度比色球层低，光球在这几个波长处的辐射几乎为零。天文学家利用色球层的这一特点，制造出色球望远镜。他们将只允许656.28纳米波长透过的滤光器（也叫Hα滤光器）安装在太阳望远镜的后部，这样，在望远镜的目镜里就看见了红色的太阳色球，好像一个熊熊燃烧的大火球，一个个鲜红的火舌在上面跳动，非常美丽壮观。因此太阳色球也叫Hα色球或者叫氢色球。 
有了色球望远镜，天文学家就可以随时对太阳色球和日珥进行观察和拍照了。日珥绰约多姿，变化万千，有的像浮云，有的像喷泉，有的像篱笆，还有的似圆环、彩虹、拱桥，等等。日珥的大小不一样，一般高约几万千米；大大超过了色球层的厚度，因此，日珥主要存在于日冕层当中。通过对日珥光谱的分析和研究，已经知道它们的温度大约7000K。
观察过日珥的人可能会发现，日珥都出现在日面的边缘。可并不是日珥仅仅出现在日面边缘。发生在日面当中的日珥，由于与背景为同一种颜色，所以我们看不出它们的存在。但是，我们可以看见它们在日面上的投影，是一些暗黑的条状物，叫做暗条。当这些暗条随着太阳的自转到达日面的边缘时，我们就能看见这些日珥了。
相关资料
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