正文 第17章 太陽係奧秘(2)(1 / 3)

以前人類觀察太陽,猶如井中觀天。在相當長的曆史時期,古人把太陽作為神來崇拜。希臘的太陽神名字叫阿波羅,阿波羅每天把太陽載在金光燦燦的馬車上從東邊的大海登上天空,晚上隱沒在西方的大海裏。墨西哥的阿斯德加人甚至把人作為活祭品供奉給太陽,以為這樣太陽才能長久生存。後來,開始從事農耕的人類,為了知道季節而開始對太陽的觀測。在中國,傳說在堯帝時,已經有了專司天文的官員“羲仲”負責觀象授時,由於有一次預報日食出了差錯,而被堯帝處以死刑。堯帝還派“羲仲”到山東半島去祭祀日出,目的是為祈禱農耕順利。當時已經用太陽紀年了,一年為366天。到公元前600年左右的春秋時代,人們能夠用土圭觀測日影長短的變化,以確定冬至和夏至的日期。我國的甲骨文上還有世界最早的日食記錄,即發生在公元前1200年左右。大約從公元3世紀魏晉時期開始,就能比較準確地預報日食了,並且逐漸形成了一套獨特的方法和理論,這也是我國天文學史上的一項重要成就。

太陽對於地球上的人們,乃至地球上的一切,無疑是非常重要的。把太陽作為遠離地球的天體之一來研究的天文學已經有了日新月異的發展,從而使我們擁有的太陽知識也日益豐富、準確起來。空間技術的發展是突飛猛進的,一艘艘無人太空船或載人宇宙飛船帶著人們無限希望相繼升空。探索宇宙之路是永無止境的,我們相信終有一天會揭開太陽的奧秘。

太陽上的多種元素

1868年8月18日,印度發生了

一次日全食。法國經度局研究員、米頓天體物理天文台台長詹森為了抓住這千載難逢的觀測機會,特意帶著他的考察隊專程趕往印度觀測,希望弄清日珥現象產生的原因。他在觀測日全食時發現太陽的譜線中有一條黃線,並且是單線。而鈉元素的譜線是雙線,所以詹森肯定它不是早就發現的那種鈉元素,第二天的觀測也證實了這一點。

詹森把太陽中存在又一新元素的重大發現寫信通知了巴黎科學院,1868年10月26日這一天,詹森收到了另一封內容相同的信,那是英國皇家科學院太陽物理天文台台長洛克耶寄來的。兩個著名科學家不約而同地發現,使人們確認了這是一個新元素。這就是在地球上發現的第一個太陽元素——氦。後來,人們在地球上也發現了氦元素。

在1869年和1870年,科學家們又進行了兩次日全食觀測,人們又發現了一條綠色的譜線,天文學家們證實這也是一種新元素,並給它命名為“氪”,但這個元素後來沒有被列人化學元素周期表。瑞士光譜學家艾德倫經過70多年的研究,發現“氪”不過是一種殘缺的鐵原子——鐵離子。它是失去9—14個電子的鐵,是一種極其特殊的環境下的鐵。

經過長期的觀測,科學家們發現,太陽上元素最多的是氫和氦,比較多的元素有氧、碳、氮、氖、鎂、鎳、硫、矽、鐵、鈣等,還有60多種含量極其稀少的元素。到20世紀80年代,科學家們認定的太陽上有73種元素。此外還可能有從氫到氦19種元素存在,其中包括9種放射性元素。

太陽上到底有多少種元素,相信隨著探測技術的進步,這個謎很快就能解開。

太陽震蕩之誠

太陽表麵豐富多彩的活動現象已經令我們眼花繚亂,然而20世紀60年代初,天文學中的一項重大發現更令我們驚訝不已。1960年,美國天文學家萊頓將最新研製成的強力分光儀對準太陽表麵上一個個小區域,準備測定它沸騰表麵運動的情況。

結果他意外地發現了一件令人十分驚異的現象,太陽就像一顆巨大的跳動著的心髒,一張一縮地在脈動,大約每隔5分鍾起伏振蕩一次。這次萊頓發現的太陽上下振蕩和以前發現的太陽黑子、日珥等各種太陽運動現象都不同,它不僅具有周期性,而且整個日麵無處不在振蕩。

“多普勒效應”的功勞

太陽距離我們十分遙遠,即使通過口徑最大的光學望遠鏡,我們也根本無法看到它表麵的上下起伏。目麼,萊頓又是怎樣發現太陽表麵的這種振蕩呢?說起來這還要歸功於著名的“多普勒效應”。

大家都知道,當一個聲音在接近或遠離我們的時候,就會發生“多普勒效應”。當它接近我們時,我們接收到的頻率升高了,當它離開我們時,我們接收到的頻率降低了。與聲波一樣,光也是一種波,自然也有“多普勒效應”。當光波朝向或遠離觀測者時,光的頻率也要發生變化。在由紅橙黃綠青藍紫七色光組成的太陽連續光譜上,紫色光的頻率最高,紅色光的頻率最低。這個彩色的連續光譜上麵還有許多稀疏不勻、深淺不一的暗線,是太陽外層中的一些元素吸收了下麵更熱的氣體所發出的輻射而形成的,叫做吸收線。在觀察太陽光譜的時候,如果我們一直緊緊盯住連續光譜上的一條吸收線,那麼當太陽表麵的氣體向上運動時,也就是朝我們“奔馳”而來的時候,吸收線就會往光譜的高端即紫端移動,簡稱紫移;反之,當氣體向下移動時,吸收線就會往光譜的低端即紅端移動,簡稱紅移。如果吸收線一會兒紫移,一會兒紅移,不斷地交替交換,目麼太陽的表麵氣體就在上下振蕩。