日珥，是指在日全食時(shí)，太陽的周圍鑲著一個(gè)紅色的環(huán)圈，上面跳動(dòng)著鮮紅的火舌。那么，日珥形成的原因是什么呢?

日珥形成原因

日珥的形成問題尚未解決。最難解釋的是，大部分日珥在比它們稀薄得多的日冕中存在，常常在幾乎是空無一物的日冕中突然浮現(xiàn)出日珥。計(jì)算表明，日冕的全部物質(zhì)都不夠凝聚成幾個(gè)大日珥，因此，日珥的物質(zhì)基本上來自色球?qū)?。如今比較流行的日珥形成理論，認(rèn)為日珥出現(xiàn)在日冕磁力線的馬鞍形凹陷處(圖2)。如果由于某種原因，日冕磁力線有局部的凹陷，這時(shí)與磁場(chǎng)“凍結(jié)”在一起的色球物質(zhì)沿磁力線運(yùn)動(dòng)，會(huì)有一部分留存在這樣的“磁坑”內(nèi),由此形成日珥。從側(cè)面看,由于日珥物質(zhì)所受的重力與洛倫茲力正好平衡，磁力線可以把日珥支撐住。

按運(yùn)動(dòng)情況來看，日珥可分為爆發(fā)型、寧?kù)o型和活動(dòng)型這樣三大類。如果細(xì)分下去可以分為十幾類。寧?kù)o日珥，在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)似乎是不動(dòng)的，而活動(dòng)日珥，則老在不停地變化著。它們從太陽表面噴出來，沿著弧形路線，又慢慢地落回到太陽表面上。但有的日珥噴得很快、很高，它的物質(zhì)沒有落回日面，而是拋射入宇宙空間了，爆發(fā)日珥的高度可以達(dá)到幾十萬千米。1938年爆發(fā)的一個(gè)最大日珥，頃刻間上升到157萬千米的高空，而地球的直徑不過1.3萬千米 。

拓展

分布

日珥在太陽南、北兩半球不同緯度處都可能出現(xiàn)，但在每一半球都主要集中于兩個(gè)緯度區(qū)域，而以低緯度區(qū)為主。低緯區(qū)的日珥的分布與黑子的分布相似，按11年太陽活動(dòng)周不斷漂移。在活動(dòng)周開始時(shí)，日珥發(fā)生在30°～40°范圍內(nèi)，然后逐漸移向赤道，在活動(dòng)周結(jié)束時(shí)所處的緯度平均約為17°。這比黑子區(qū)域的平均緯度始終高10°左右。至于高緯度區(qū)，日珥大約在黑子極大期過去三年后才出現(xiàn)，一直存在到黑子極小期。高緯度區(qū)的日珥并不漂移，都在45°～50°范圍內(nèi)。上述兩個(gè)區(qū)域的分界約在緯度40°處。

日珥的數(shù)目和面積都與11年的太陽活動(dòng)周有關(guān)，隨黑子相對(duì)數(shù)而變化。但變化幅度沒有黑子相對(duì)數(shù)那樣大。

日珥的上升高度約幾萬公里，大的日珥可高于日面幾十萬公里，一般長(zhǎng)約20萬公里，個(gè)別的可達(dá)150萬公里。日珥的亮度要比太陽光球?qū)影等醯枚?，所以平時(shí)不能用肉眼觀測(cè)到它，只有在日全食時(shí)才能直接看到。

日珥是非常奇特的太陽活動(dòng)現(xiàn)象，其溫度在5000～8000K之間，大多數(shù)日珥物質(zhì)升到一定高度后，慢慢地降落到日面上，但也有一些日珥物質(zhì)漂浮在溫度高達(dá)200萬K的日冕低層，既不附落，也不瓦解，就像爐火熊熊的煉鋼爐內(nèi)居然有一塊不化的冰一樣奇怪，而且，日珥物質(zhì)的密度比日冕高出1000～10000倍，兩者居然能共存幾個(gè)月，實(shí)在令人費(fèi)解。

光譜

通過光譜分析，可以測(cè)定日珥的物理參數(shù)和化學(xué)成分，了解日珥物質(zhì)的激發(fā)和電離狀態(tài)，建立日珥的結(jié)構(gòu)模型，并研究太陽輻射(尤其是日冕的紫外線和X射線)對(duì)日珥的影響。 日珥的光譜包括許多條發(fā)射線和暗弱的連續(xù)光譜。在可見區(qū)，主要的發(fā)射線是氫的巴耳末線(從Hα 起，最多已看到約40條線),此外,還有氦以及鈣、鐵、鎂、鈦、鍶等金屬的譜線。利用不同元素的譜線寬度，可求得日珥的溫度約為7,000K，湍流速度約4公里/秒。從巴耳末線的數(shù)目和譜線輪廓的分析，都可得出日珥的電子密度約為每立方厘米1011個(gè)，日珥的物質(zhì)密度也與此相近。

日珥發(fā)射線譜線展寬的主要原因是多普勒致寬和輻射阻尼;斯塔克效應(yīng)的作用很小。巴耳末線的前幾條以及鈣的H、K等強(qiáng)線都受到自吸收的顯著影響。日珥的連續(xù)光譜主要是從3646埃開始向短波方向延伸的巴耳末連續(xù)區(qū)。利用連續(xù)光譜的能量隨波長(zhǎng)的分布，也可以推算出日珥的溫度和密度。

1973年5月發(fā)射的天空實(shí)驗(yàn)室，用特制的儀器在280～1350埃拍攝了大量的日珥和暗條光譜。在這個(gè)波段范圍內(nèi)的許多條發(fā)射線，有的(例如氫的賴曼系)來自日珥的低溫(約10-4K)內(nèi)核,有的(例如 CⅡλ1336埃和CⅢλ977埃)來自日珥與日冕之間的中介層(溫度約105萬K)。除光波外,日珥還發(fā)出射電波，在毫米波段已經(jīng)有觀測(cè)記錄。

磁場(chǎng)

表明日珥具有磁場(chǎng)的事實(shí)是：

①活動(dòng)日珥的運(yùn)動(dòng)軌跡和環(huán)狀日珥本身都很象磁力線;

②日珥是一團(tuán)溫度較低(約7,000K)的等離子體，卻能在高溫(約106萬K)的日冕中產(chǎn)生并長(zhǎng)期存在，很可能是因?yàn)?，具有隔熱作用的磁力線嚴(yán)密地包圍住日珥;

③日珥的物質(zhì)密度比日冕高1000～10000倍，而能長(zhǎng)期懸浮在日冕中不墜落和彌散，很可能是靠磁場(chǎng)來支持和維持的。從1960年開始，天文學(xué)家用太陽磁像儀測(cè)量日珥的磁場(chǎng)。

結(jié)果表明，寧?kù)o日珥的磁場(chǎng)強(qiáng)度約為10高斯,而活動(dòng)日珥可達(dá)200高斯。寧?kù)o日珥中的磁力線主要沿水平方向，活動(dòng)日珥的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，爆發(fā)日珥的磁力線大概是螺旋狀的。