天文学教程上册：色球层的结构和活动

光球之上到高度约2000 km是色球层，按温度随高度升高情况再细分色球为低、中、高三层。色球的可见光辐射仅为光球辐射的几千分之一，因而肉眼平时看不到色球。在日全食的食既和生光瞬间，月球挡住了明亮的光球（日轮），才显见它上面玫瑰红色的色球层（见图8-17）。

图8-17　日全食的色球（彩图见附录B）

色球层是稀疏透明的气体，连续光谱辐射很弱，主要是发射线辐射，氢的谱线尤其Hα很强，因而使色球呈红色（见图8-18）。1868年日全食时，英国天文学家诺曼·洛克耶（Norman Lockyer）在闪现出来的色球光谱（闪光谱）中发现波长为587.562 nm的未知元素谱线，直到1895年后才在地球上找到这种元素，这就是氦（有太阳的元素之意）。自美国天文学家海耳用单色光方法，尤其是法国天文学家李奥研制出单色（偏振干涉）滤光器和色球望远镜后，就可以经常观测色球了。

图8-18　色球的Hα单色像（彩图见附录B）(www.xing528.com)

色球层是很不均匀的，有亮暗斑组成的网络结构、针状物（日芒）、冲浪（又称为“日浪”）、暗条和日珥、耀斑等特征和活动现象（见图8-19）。

图8-19　针状物（左）和日浪（右）

网络结构的统计性质与超米粒胞相似，网络元的平均大小为30000～35000 km，平均寿命为19～21 h。网络有亮日芒、暗日芒、小纤维等细结构，纵向磁场较强（可达100～500 Gs），磁场、超米粒和色球网络结构有密切关系。

在高分辨的色球像上，色球外缘有很多“火焰”特征，称为针状物或日芒，它们是从宁静色球网络射向日冕的细长喷流，始于色球中层、向上延伸可达10000多千米，宽度约为800 km，寿命为5～10 min，向上运动速度为20～25 km／s。针状物的数目随高度增加而减少，估计色球中层约有25万个。

冲浪（opposition surge）实际是形状呈笔直的或稍弯尖峰的一种物质抛射现象。冲浪爆发区的大小为几百千米到五千千米，抛射速度可达50～200 km／s，最大高度达10000～20000 km，先加速度上升，达最高点后又加速返回，寿命多为10～30 min，其抛射常间隔约1 h在原地重复。冲浪内有小纤维束的细结构，各纤维之间相距几角秒，但一起运动和发亮。冲浪有重复出现的趋势，但规模逐渐减小。