第十三章
太陽收縮之謎
1976年，美國天文學家埃迪提出了“蒙德極小期”的概念，他認為在“蒙德極小期”之內，黑子的記錄一次也沒有，太陽活動很弱，太陽活動11年周期的“脈搏”也停止了。
埃迪的看法在天文學界引起了激烈爭論，1974年埃迪也提出了更大膽的觀點——太陽正在收縮著，太陽直徑差不多每年縮短1／850，太陽直徑140萬公裏，差不多每年縮短1647公裏。按埃迪的計算，不用10年太陽就消失了。
埃迪曾認真研究了英國格林尼治天文台從1836年到1935年的太陽觀測資料，數據表明這117年間太陽直徑在不斷收縮。他還研究了美國海軍天文台從1846年以來的觀測記錄，得出的結論同上麵的結論一致。埃迪還認真觀測了1567年4月9日的一次日環食。當時有人計算應是日全食，埃迪解釋說，原來的太陽比現在大些，月亮遮不嚴太陽的光線，所以就出現了一個環。
法國哥廷根天文台也保存較完整的太陽觀測資料。科學家們的計算表明，太陽大小在200多年內變化不大，比起埃迪的數值要小得多。
天文學家還試圖從水星淩日的材料證明埃迪的觀點。根據42次水星淩日的觀測記錄發現，300年來，太陽非但沒有縮小，還有增大的現象。此外，英國天文學家帕克斯還借助1981年日全食的機會進行了相關的觀測，得出的結論也和埃迪相反。
1987年，中國上海天文台與美國海軍天文台合作，將當年9月27日的日全食資料與1715年的資料比較，結果表明太陽確有收縮，但隻是埃迪數值的1／5，有些科學家從其他日全食資料來計算，也隻有埃達數值的1／10。
太陽會一直收縮下去嗎？收縮的幅度到底有多大？科學家們觀點還很不統一，需要進一步觀測來證明。
耀斑之謎
在明亮的太陽光球之上就是美麗的色球層。大陽色球層中活動最劇烈的是“耀斑”，也叫做“色球爆發”。用望遠鏡觀察時可以發現，在光球層黑子附近會突然出現局部增高現象，並在瞬間亮度和麵積迅速增大，然後再慢慢消失，人們一般將增亮麵積超過了3億平方公裏的稱作“耀斑”，把小於3億平方公裏的稱作“亞耀斑”。
耀斑在爆發時要釋放出巨大的能量，大耀斑可在十幾分鍾內就釋放出1到10萬億億爾格的能量，這相當於100億顆百萬噸級的氫彈爆炸。如果發生在地球上，差不多每個人都要承受兩顆氫彈的打擊，可見它的威力足可以毀滅整個地球。
色球層的耀斑會產生大量的紫外線、X射線、V射線輻射並拋出大量的高能粒子。它們到達地球後，將會對地球產生強烈的影響。例如，它們擾亂了地球的磁場，引起磁爆；對於在宇宙航行的人和其它生物也有生命危險，並且還使飛船中的儀表受到損壞；特別是強烈的輻射破壞了地球電離層，致使短波通訊中斷。
耀斑帶來的災害使人們對耀斑的研究極為重視，並希望能對它進行預報。
耀斑是怎麼產生的呢？人們一般認為，耀斑的能量來自磁場，這是一個巨大的強磁場區域的突然瓦解。但是誘發磁場迅速瓦解的原因，以及它為什麼能夠釋放出那麼多的輻射，人們還沒有作出科學的解釋。
為了解決耀斑這個太陽物理中的最大難題，科學家們提出了幾十種耀斑理論的模型，一方麵進行地麵觀測，一方麵發射了許多航天器在太空中進行全麵觀測。盡管如此，人們對耀斑的認識還停留在表麵階段，耀斑的許多問題還有待解決。
太陽係環形山之謎
1959年，蘇聯發射了“月球3號”探測器飛到月球，它在距月球背麵地表6萬公裏的高空拍下了照片。1964年，美國的“徘徊者7號”也發回了4000多張月球照片。從這些照片上可見，月球背麵和正麵都有環形山，背麵的環形山不但數量多，而且麵積大，有些環形山排成一串，綿延幾百公裏。最大的環形山是貝利環形山，直徑達295公裏。
1965年，美國“水手4號”探測器發現了火星上的環形山；1974年，“水手10號”發現了水星表麵星羅棋布地排列著眾多的環形山。這些重要發現極大地引起了人們對環形山的觀測興趣，不久，人們又在太陽係的許多其它行星上也發現了環形山。
地球上已知的環形山有幾十個，主要分布在加拿大和澳大利亞，它們的直徑大者100多公裏，小者幾公裏，最有名的是美國亞利桑那州的亞利桑那隕石坑。
關於環形山的成因，長期以來科學家們一直爭論不休，並提出了形形色色的假說，如潮汐說、氣泡說、漩渦說、火山說和撞擊說。其中最有影響的是火山噴發說和隕星撞擊說。以月球為例，它的一些環形山是與火山活動有關，雖然月球火山活動早已停止，另有證據表明，在40億年前左右，月球曾受到大規模隕石襲擊。據估計，月球環形山中83％與隕星轟擊有關，17％與火山活動有關。但太陽係內其它環形山的成因卻沒有月球明顯。因此科學家們一方麵要繼續觀測，一方麵又要對太陽係內各行星和衛星之間進行比較研究，所以太陽係環形山之謎解開的日子還需要一段時間。
太陽黑子活動之謎
1610年，伽利略發現了太陽黑子現象。從此，人類開始了對太陽黑子活動的探索。
1926年，德國的天文愛好者施瓦貝用一架小型天文望遠鏡觀測太陽，並仔細計算每天在日麵上出現的黑子數目，並繪出太陽黑子圖，他發現每經過約11年，太陽活動就很激烈，黑於數目增加。也很多，有時可以看到四五群黑子，這時稱作“黑子極大”；接著衰弱，到極衰弱，到後來太陽幾乎沒有一個黑子。因此，每經過11年，就稱作一個“太陽黑子周”。
為了更準確地研究太陽黑子活動的規律，國際天文學界為黑於變化周期進行了排序，從1755年開始的那個11年稱作第一個黑子周，1998年進入第23個黑子周。
1861年，德國天文學家施珀雷爾發現，在每一黑子周，黑子出現是遵從一定規律的：每個周期開始，黑子與赤道有段距離，然後向低緯度區發展，每個周期終了時，新的黑子又出現在高緯區，新的周期也就開始了。
20世紀初，美國天文學家海耳研究黑子的磁性，發現磁性由強到弱直至消失的周期恰好是黑子周期的2倍，即22年。人們將這個周期稱作磁周期或海耳周期。
但也有人對太陽黑子活動周期持續的時間提出異議。19世紀80年代，德國天文學家斯波勒發現1645一1715年裏，人們很少看到太陽黑子活動，緊接著，英國天文學家蒙德爾指出，這70年太陽活動一直處於極低水平，太陽黑子平均數比通常11年周期中黑子極少的年份還要少，有時連續多年竟連一個黑子也沒有。被稱為“蒙德爾極小期”。
關於太陽黑子活動周期問題，爭論一直在繼續，新觀點不斷湧現，有人提出22年的變化周期，有人提出80年的變化周期，甚至有人提出了200年、800年的周期。總的說來，太陽黑子活動是有一定規律的，但又是複雜多變的，就目前的科學研究水平來看還很難統一。
月輝之謎
人類在地球上觀測月亮，總能發現月亮帶著淡淡的黃色光暈。可是當人類到那裏實地考察時才發現，月球其實是個死寂的世界。但月球的環形山卻經常發出美麗的輝光，這令人大惑不解。
早在1883年，英國天文學家赫歇爾就發現了月球上的阿裏斯塔克環形山發出的輝光，他認為這種現象是火山噴發造成的
1955年，蘇聯科學家阿齊列夫也發現了月球的輝光，1958年他在觀測阿爾芬斯環形山時再次發現了這種現象，並且這次觀測得更加清楚。這年11月的一個淩晨，他在克裏米亞天文台觀測月球環形山時，發現阿爾芬斯環形山的中央峰發出了紅色的輝光，兩小時後，又變為白色。第二夜輝光就消失了。1961年，他又在阿裏斯塔克環形山觀測到了類似的現象。科齊列夫也認為這是一種火山爆發現象。
1963年，美國洛韋爾天文台的兩位天文學家也在阿裏斯塔克環形山觀測到兩次月球的輝光。同一年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家對月球開普勒環形山進行觀測時，也發現了輝光。
1969年7月21日，美國“阿波羅11號”飛船在環繞月球航行時，宇航員阿姆斯特朗發現阿裏斯塔克環形山發出熒光，他當即向地麵指揮中心彙報了這一情況。