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【太阳黑子是太阳表面较冷的区域 ， 可能引发爆发扰动 ， 如太阳耀斑和日冕物质抛射 。 （图片来源：NASA/SDO）】
太阳黑子是太阳表面暗的、行星大小的强磁场区域 。 它们可以产生爆发扰动 ， 如太阳耀斑和日冕物质抛射（CME） 。
太阳黑子所表示的区域看起来更暗 ， 因为它们比周围环境凉爽 。 根据国家气象局（NWS）的数据 ， 中央暗区本影约为6300华氏度（3500摄氏度） ， 而周围光球约为10000华氏度（5500摄氏度） 。
由于在太阳表面可见 ， 太阳黑子的频率和强度表明了在太阳磁场驱动为期11年的太阳活动周期中 ， 太阳活动的水平 。 太阳黑子是我们了解太阳复杂磁性内部的窗口 ， 数百年来它们一直吸引着太阳观测者 。
太阳黑子是如何形成的？
根据欧洲太阳望远镜的数据 ， 当磁场从太阳内部深处聚集到表面时 ， 太阳黑子就会形成 。 它们由中央较暗的区域（称为本影）和周围区域（称为半影）组成 。
【太阳黑子由中央较暗的区域（称为本影）和周围区域（称为半影）组成（图片来源：NSO/AURA/NSF.Infographic由Space.com制作）】
虽然科学家们并不完全了解太阳黑子是如何形成的 ， 但研究人员普遍接受美国天文学家霍勒斯·巴布科克（HoraceBabcock）于1961年首次提出的一个理论：太阳黑子是由太阳磁场形成的 。
把太阳的磁场想象成一圈圈橡皮筋 ， 一端连在北极 ， 另一端连在南极 。 根据格林威治皇家博物馆（Royal Museums Greenwich）的说法 ， 由于太阳以不同的速度旋转 ， 赤道的旋转速度比两极快 ， 因此产生了“差速旋转” 。
随着太阳的旋转 ， 这些磁环“橡皮筋”缠绕得更紧更复杂 。 最终 ， 磁场“突然”上升并打破表面 。 太阳磁场中的这种扰动形成了孔隙 ， 这些孔隙可以生长并结合在一起形成更大的孔隙或原始斑点 ， 最终形成太阳黑子 。 一组太阳黑子被称为活动区 。
据NWS称 ， 活跃太阳黑子区域的磁场可能比地球磁场强2500倍左右 。 相对而言 ， 强磁场抑制了来自太阳内部的热的新气体的流入 ， 导致太阳黑子比周围的环境更冷、更暗 。 根据大学大气研究公司（UCAR）的说法 ， 如果你能从太阳上切下一个标准的太阳黑子 ， 并将其放置在夜空中 ， 它就会像满月一样明亮 。
太阳黑子有多大？
根据《酷宇宙》（Cool Cosmos）的数据 ， 太阳黑子的平均大小与地球大致相同 ， 但它们的直径可以从数百英里到数万英里不等 。
太阳黑子与太阳周期
【太阳黑子：它们是什么？为什么发生？】太阳黑子形成于数天到数周的时间内 ， 可能在表面停留数月后最终消失 。
根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）空间气象预测中心的数据 ， 在11年的太阳活动周期（有时称为太阳黑子周期）中 ， 太阳黑子的总数各不相同 ， 太阳黑子活动的峰值与太阳活动的最大值重合 ， 太阳活动的最小值出现黑子间断 。
太阳黑子的位置在整个太阳活动周期中也会发生变化 。 在太阳活动最大期 ， 许多太阳黑子出现在中纬度地区（大约北纬30度 ， 南纬30度） 。 然后 ， 太阳黑子逐渐向赤道移动 ， 在太阳活动极小期几乎没有太阳黑子 。 甚至有时 ， 在太阳活动极小期 ， 看不到太阳黑子 。
【图解：在太阳活动最大期 ， 中纬度可以看到大量的太阳黑子 ， 而在太阳活动最小期 ， 赤道可以看到非常少的太阳黑子（有时为零） 。 】
尽管11年的太阳活动周期相当一致 ， 但在1645年至1715年间 ， 观测到的太阳黑子很少 。 根据《物理世界》1672年至1699年间 ， 记录的太阳黑子不到50个 。 相比之下 ， 在“正常”太阳活动极小期 ， 每年通常有12到100多个太阳黑子 。
据《泰晤士报》报道 ， 英国天文学家爱德华·沃尔特·蒙德（EdwardWalter Maunder）和妻子安妮（Annie）于1890年从记录中发现太阳活动缺乏后 ， 这段严重减弱的时期被称为“蒙德极小期” 。
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