譜斑

太陽色球中的活動現象。利用色球望遠鏡或太陽單色光觀測鏡,在用CaⅡ(電離鈣)的H、K線或Hα 線等觀測太陽圓面時，可看到太陽單色像上有大塊增亮區域。這些增亮區域稱為譜斑，又稱亮譜斑。有時也觀測到一些暗黑的區域，稱為暗譜斑。通常把由CaⅡ的H、K線觀測到的譜斑稱為鈣譜斑,而把由Hα線觀測到的譜斑稱為氫譜斑。

太陽色球層有些局部亮區域，我們稱它為譜斑。它處於太陽黑子的正上方。有時譜斑亮度會突然增強，這就是我們通常說的耀斑。耀斑釋放的能量極其巨大。其巨大的能量來自磁場。

基本介紹

• 中文名：譜斑
• 外文名：solar flocculus
• 屬性：太陽色球中的活動現象
• 位置：太陽色球上

簡介

譜斑是太陽光球層上比周圍更明亮的斑狀組織。利用色球望遠鏡或太陽單色光觀對它觀測時，常常可以發現：在光球層的表面有的明亮有的深暗。這種明暗斑點是由於這裡的溫度高低不同而形成的，比較深暗的斑點叫做“太陽黑子”，比較明亮的斑點叫做“光斑”。光斑常在太陽表面的邊緣“表演”，卻很少在太陽表面的中心區露面。因為太陽表面中心區的輻射屬於光球層的較深氣層，而邊緣的光主要來源光球層較高部位，所以，光斑比太陽表面高些，可以算得上是光球層上的“高原”。太陽色球層有些局部亮區域，我們稱它為譜斑。它處於太陽黑子的正上方。有時譜斑亮度會突然增強，這就是我們通常說的耀斑。耀斑釋放的能量極其巨大。其巨大的能量來自磁場。

譜斑

譜斑與光斑

（太陽光球像，日面邊緣可見明亮的光斑。）

光斑是與太陽黑子相反的 一種光球現象，溫度約比光球高1000C，在日面邊緣部分所看到的 微弱明亮區域就是光球光斑。譜斑出現在色球中，位於光斑之上，也稱為色球光斑，用單色光可以在日面任何部分都可以觀測到譜斑。光斑和譜斑都與太陽黑子有著密切的 關係 ，它們常常相互伴隨，有著11年周期的變化。一般情況下，光斑和譜斑的出現，意味著即將有黑子群出現日珥和暗條。

（太陽色球像，其中一些暗條就是日珥的投影。）

氫是太陽大氣中最豐富的元素，而且這條譜線位於可見光區。當我們仔細觀測日面邊緣——色球層時，會發現它不是均勻的一層，而是有著迅速變化的多種精細結構，就象一個燃燒的大草原，有的呈流煙狀，有的呈環狀，這就是通常所說的日珥。日珥可分為寧靜日珥、活動日珥和爆發日珥三大類。寧靜日珥變化緩慢，可在日面存在幾天甚至幾十天。活動日珥總在不停地變化，它們像噴泉一樣從日面噴出來，又慢慢地落回到日面。爆發日珥以每秒幾百千米的 速度，將物質噴發到幾十萬甚至上百萬千米的高空，蔚為壯觀。日珥在日面上的投影稱為暗條，當暗條隨著太陽自轉到日面邊緣時，就可以觀察到日珥了。

美國SOHO衛星 拍攝的 1997年8月26日一次太陽日珥爆發過程。

（太陽日珥噴發，注意右下角那個藍色的地球，可以想像日珥爆發的規模。）

譜斑的光譜

在譜斑中，CaⅡ的H、K線中心附近出現反轉，即在吸收線中存在著發射，而在發射部分又有附加吸收。習慣上把線心附近的發射峰稱為K2，發射峰上由吸收造成的凹陷部分稱為K3，在發射峰兩旁很寬的吸收部分稱為K1，並用v、r下角字分別表示紫翼和紅翼。譜線中吸收係數由線翼向線心增加。根據太陽大氣中譜線的形成和致寬理論可知：線心吸收係數最大，其輻射對應於太陽大氣較高層次，而線翼處的輻射則對應於較低層次。因此，K1、K2、K3分別代表色球層不同高度的輻射。雖然它們的準確位置還未確定，但可以肯定，K1和K3是分別在色球下層和上層形成的。CaⅡ的H、K線形狀的特點，是與譜斑中物理參數（包括溫度、密度、壓力，特別是電子壓力等）隨高度的異常分布有關。 　譜斑區域的Hα 輪廓:Hα3表示線心部分,Hα2距離線心約0.25埃，而Hα1為離線心約0.5埃的部分。它們同樣表示來自色球層不同高度的輻射。在大多數譜斑中,Hα、Hβ的線心強度比非擾區域大；但 Hγ以外的其他巴耳末線，譜斑區與非擾區的輪廓差別就不明顯。在這些譜線的單色圖中，譜斑已不可見。一些較強的金屬譜線，例如鎂、鈉、鐵和電離鍶等的譜線，它們的輪廓變化也比CaⅡ的H、K線簡單。它們的線心一般都有附加發射。所以，用這幾條譜線的線心波長觀測時，都可看到亮譜斑，但不如鈣譜斑那么清晰；而線上翼處觀測時，則可看到暗譜斑。上述譜斑中不同譜線的輪廓變化特性是不同的，可以認為是由譜斑中特殊的物理條件和形成不同譜線的高度不同所造成的。

鈣譜斑和氫譜斑

日面的CaⅡ的K單色像與氫Hα 單色像明顯不同。CaⅡ的K單色像上譜斑比較清楚,和周圍非擾背景比較，反襯較大。用K3觀測時，反襯最大，譜斑特別清楚。在Hα線心處觀測時，氫譜斑以亮譜斑形式出現，但比鈣譜斑模糊,反襯不如CaⅡ的K線大。在氫譜斑中可看到旋渦結構,在黑子周圍尤為明顯。在Hα1中觀測時，氫譜斑為暗譜斑。在氫單色像中,特別是Hα3單色像中，還可清楚地看到暗條。有些暗條在鈣單色像上也可看到，但很不清楚。

仔細觀測可以看出,鈣譜斑由密集的亮結所組成,亮結組成網路結構。亮結分兩類：K2中觀測到較粗糙的結構，它們的直徑為8000公里，間距為10000～20000公里;在K3中觀測到的精細結構，它們的直徑為700～1,600公里，間距為1000～6000公里。亮結的存在表示譜斑中溫度不均勻，亮結與熱區相對應。密集的亮結意味著譜斑中熱區占優勢。氫譜斑也有類似的精細結構。

譜斑磁場

譜斑中磁場強度可達 200高斯。譜斑與中等場強的磁場共生,鈣譜斑與20～200高斯的縱向磁場相關，鈣譜斑的外形與20～40高斯的等強度輪廓對應。鈣譜斑與氫譜斑的亮度與場強大致成正比。氫單色像中的暗纖維或鈣單色像中的亮纖維，取向都與磁力線方向相同。譜斑的精細結構“亮結”可能是磁流環與形成電離鈣譜線（或Hα譜線）的色球層的交點。