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我們小組蒐集資料發現，到目前為止，還沒有一個非常完善的理論可以來完美的解釋黑子的形成，但是已經可以發現有一個大而較簡化的模式來略加解釋，並而從中引導出舊理論，及之後新理論的建立。

一般認為太陽黑子和其他活動性都起因於熱對流和各部份自轉速度不同。

可以設想在太陽上原來存在南北兩個磁極,在對流層裡面行成的經向磁場。

太陽物質的不同部位以不同轉速運動(這稱為較差自轉),赤道附近自轉較快靠近及區轉得較慢。

於是“凍結”在太陽物質裡的磁力線就會逐步被拉長並環繞太陽,帶有緯向成分。

經多次纏繞之後緯向成分愈來愈強。

磁場強度與磁力線的密度成正比,在多次纏繞之後太陽物質裡的磁場基本變成緯向而且強度大為增加。

磁力線之間互相有斥力,磁場加強時斥力愈來愈強。

既然磁場“凍結”在太陽物質裡面,磁力線的斥力就給太陽物質加上一種膨脹壓力,通常稱為磁壓。

在太陽內部對流層內,由於不均勻性,各處的氣體壓力並不完全相同,如果某處磁壓超過氣壓,這一團物質就會膨脹,結果會像水裡的氣泡一樣受到上浮力的作用向表面升起,最後連磁力線帶物質都冒出太陽表面。

在磁力線集中穿過對流層頂部進入光球的地方就會形成黑子。

在磁力線集中和穿入的部位形成的黑子分別為N極性和S極性。

且赤道兩側的磁力線走向正好相反,所以在南半球和北半球形成的黑子對的極性也相反。

由左到右可見磁力線纏繞的情形，及南北半球黑子的極性相反。

　到此為止，我們發現所找到的資料對以上的說明差異性不大，均是以同一理論為觀點。

但在下來，討論到為何磁力線會影響到溫度時，便出現了新、舊兩種差異性頗大的理論。

依照舊理論的說法，由於黑子裡面磁力線大量密集，強大的磁場阻礙著太陽由內部到日面的對流，也就是電漿在黑子區的強大磁場之下不能隨意移動，形成類似栓塞的效果，防止能量繼續從內部流向表面。

當栓塞上方的物質冷卻後，已將近五千公里的時速流回太陽表面，周圍的電漿便朝向黑子中心的磁場中進一步冷卻並沉降，在磁場強度未衰之前，冷卻效應便能夠繼續維持黑子結構的穩定。

左圖為SOHO 上的麥克遜都卜勒攝影機 (MDI)所拍得的圖，清楚觀測到太陽表面下物質流動的情形。

NASA NEWS RELEASE Posted: November 6, 2001由於磁拴塞能夠防止熱流向太陽面，因此黑子下層溫度逐漸升高。

天文學家在 1998 年六月的觀測發現，太陽黑子其實很淺，表面下五千公里處的聲速明顯較高，顯示該處的溫度也較周圍為高，與太陽黑子在表面處所呈現的現象剛好相反。

新的理論同樣以強大的磁場為基礎，但卻認為磁場不但沒有抑制，反而大大加速能量的傳送。

黑子的強大磁場把大部份熱流變為磁流體波﹐沿磁力線迅速傳播出去﹐能量就此化為波動(wave)﹐因而冷卻下來。

此點理論彌補了舊理論的不足﹐但其可信度仍有待證實。

以上是黑子形成的一個粗略模型，很不完善，其中有幾個主要的問題：一‧磁力線經纏繞後，太陽的原始經向磁場如何維持？

二‧為什麼經過十一年後黑子的極性會反轉？

為了解決這些問題，有人提出了包括對流層湍流在內的模型，稱為「太陽平均磁流發電機」機制。

這個模型認為在緯向磁場和湍流的作用下，太陽對流層裡會產生沿緯向磁力線的環形電流，而環形電流就如同電磁鐵的帶電線圈，所產生的磁場正是經向磁場。

在經向磁場和較差自轉作用之下又會如上所述的那樣產生緯向磁場，於是太陽就像一個自激發電機一樣得以自行運轉。

這個模型不僅能夠解釋太陽磁場的維持，而且在一定程度上能解釋黑子極性反轉的二十二年週期。

不過，若要詳細探究這個模型，所涉及的理論問題太多，恐不是我們目前能力所及，固我們小組就無法在此深入探討這個問題。

參考資料：home.kimo.com.tw/no1_sunspot/form.htm the highest resolution version available. src=http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/mirrors/apod/image/9804/suntoday_98apr04_lear.gif width=320 / 變化不定的太陽 影像提供： Learmonth Solar Observatory, IPS, USAF, NOAO 說明： 我們的 太陽 每天都在改變。

上面的這張圖片， 是在特殊的紅光波段 ─ 所謂 氫㬱線 (Hydrogen-Alpha)， 所拍攝的。

可能出現在照片中的暗斑， 通常是 太陽黑子 (sunspots)， 它是太陽的磁r強區， 溫度低於表面其他區域， 相對比之下， 顏色偏黑。

可能出現在照片中的亮斑， 通常是 譜斑 (plages)， 它是太陽表面的活躍區域， 溫度略高於表面其他區域。

在接下來的數年， 直到2001年 太陽極大年 (Solar Maximum) 為止， 太陽黑子與譜斑的平均數量將逐漸增加。

我們的 太陽 每十一年， 歷經一次這樣的極大期與極小期變化。

但在 1645 - 1715年間， 不知為何原因， 太陽幾乎沒有黑子出現 。

(譯註： 忘了那次討論中聽來的， 我國的歷史並 沒記載這個特殊的現象。

將就此題目請教專家， 讀者也請來函賜教。

) (更新的圖片請參見這裡。

) 參考資料www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/mirrors/apod/ap980413.html

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