只是宇宙的光学错觉吗？

太阳黑子的高分辨率GREGOR图像，太阳上凉爽的黑暗磁暴。

太阳是一个巨大的炽热的带电气体球。作为太阳经过其定期的11年太阳周期，恒星表面的电磁活动变得越来越混乱。这种湍流不可避免地导致太阳黑子的出现—由于强烈的影响，在太阳的低层大气中形成的黑暗的行星大小的区域磁性扰动。

对于大多数可见光望远镜来说，太阳黑子看起来是黑色的。但是为什么它们看起来是这样的，它们真的是黑色的吗？

事实证明，太阳黑子实际上并不是黑色的。相反，黑暗只是由太阳黑子及其周围环境的对比热产生的视觉错觉。

根据大学大气研究公司 (UCAR) 的说法，“与明亮的太阳表面相比，太阳黑子只是暗的”。“如果你能从太阳中剪下一个普通的太阳黑子，把它放在夜空的其他地方，它会像满月一样明亮。”

这两个巨大的太阳黑子群在太阳的东北侧张开。

太阳黑子出现的原因比太阳可见表面或光球的其他部分要暗得多，是因为它们凉爽得多，据美国国家航空航天局称，太阳黑子下面的气体发出的光大约是太阳其余部分的25%。

太阳黑子仍然灼热 -- 天文学家估计典型太阳黑子的温度约为6,300华氏度 (3,500摄氏度) -- 但周围的光球在大约10,000华氏度 (5,500摄氏度) 燃烧，根据国家气象局 (NWS)。

据NWS报道，太阳黑子很酷，因为它们形成在磁场特别强的地区 -- 大约比地球强2,500倍，比太阳上的任何地方都强得多。这增加了施加在太阳黑子上的磁压，从而抑制了热量从太阳内部流向表面，使该区域比周围环境凉爽。

太阳黑子被压抑的磁能会产生一些惊人而危险的副作用。当太阳黑子周围的磁场线变得过于纠结时，它们会突然变成新的结构，释放突然的磁能爆发。这种能量可以与周围的等离子体相互作用 -- 构成大部分太阳的热的带电气体 -- 并产生被称为太阳耀斑的能量爆炸。

太阳黑子爆裂太阳耀斑

太阳耀斑总是发生在太阳黑子附近的活动区域，这意味着在给定时间太阳上的太阳黑子越多，耀斑爆发的可能性就越大。当磁活动达到峰值时，太阳黑子更可能出现在太阳11年活动周期的高潮附近，也被称为 “太阳最大值”。

耀斑产生的热量反过来会引发另一种叫做日冕质量喷射 (CME) 的爆炸，其中带电的太阳能粒子直接从太阳大气中爆炸，并高速穿过空间。

大多数CMEs无害地驶入太空。但是如果芝加哥商品交易所碰巧针对地球，可能会有有害的后果。当芝加哥商品交易所经过地球大气层时，它会摧毁电网，导致无线电停电或损坏卫星; 地球上的生命仍然受到地球磁场的保护，但是在太空工作的宇航员可能会受到高于正常剂量的辐射。

但是有一个光明的一面: 当芝加哥商品交易所 (CME) 撞击地球时，带电粒子通过我们星球大气产生的降雨导致极光出现在比平时低得多的纬度。为了在地球的天空中展现美丽的色彩，你可以感谢太阳上的一个巨大的黑点。

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黑子为什么这么黑

太阳黑子是什么？太阳温度那么高，太阳黑子为什么是黑的？

太阳黑子是太阳表面的一些低温区，与周围高温区形成强烈对比，看起来就呈现黑色。但其实太阳黑子一定也不黑，它的温度依然高达3、4000K（绝对温标），说发出的光比任何人类通过发热丝发光的灯还要亮。那为什么他看起来是黑色的？它又是怎么形成的？

太阳是我们人类赖以存在的能量来源，地球上所有的生命都是在它的能量下得以生存，没有太阳，地球将一片死寂。太阳光是怎么来的？

古时候有人曾经认为太阳是烧煤的，现在听起来特别搞笑，但对于当时的人类，这已经是他们能想到的最合理解释了。后来，人们发现了压缩生热的现象，于是又认为太阳是在万有引力作用下导致表面物质向内压缩而产生的热量。但以上两种解释都无法解答太阳为何能烧那么久，因为当时根据地质学的研究发现地球年龄已经长达数十亿年了……

随着科学的研究发展，我们现在已经大致知道太阳的发光原理，它是核心内熔融的氢核在高温高压下产生热核聚变，从而释放巨大的能量，以伽马射线形式向外辐射，在超过核心附近稠密的等离子体向更低温的外部传播过程中能量慢慢降低，当到底表面时已经只剩下以可见光为主的较低能量辐射。对应的是5770K的热辐射温度。

5770K的热辐射（黑体辐射）温度产生的是明亮的白光，而根据黑体辐射理论，热辐射的亮度只与其温度有关，与其构成物质种类无关，因此，很明显太阳黑子就是太阳表面温度降低的区域。那么问题来了，这些区域温度为什么会比周围低呢？

我们先要讲一下太阳发光表面的物质形态，他们平常接触到的物质形态主要有三种：气态、液态和固态，但太阳表面由于高温的作用，物质呈现为第四种形态：等离子态。这是由于原子在高温作用下，电子脱离原子核束缚，成为游离状态的自由电子。这些游离状态的等离子体在高温下产生剧烈的热对流，类似于地球上的台风形成，但在太阳表面所产生的的“台风”强度是地球的上千倍。而剧烈旋转的带电粒子流产生强烈的局部磁场，这些磁场进一步影响了带电的等离子体的运动，于是会产生一些凹陷的低温区域，这些低温区域比周围区域的温度降低1000-2000K，以致在强烈的温度反差下，它们看起来是黑的。

这些太阳黑子通常是成群出现在太阳的低纬度地区，由于它拥有异常强烈的磁场，导致该处的等离子体极其不稳定，往往会伴随剧烈的喷发，这就是我们所说的太阳耀斑爆发现象。太阳耀斑爆发会高速向宇宙空间喷发带电粒子流，这些集中喷发的带电粒子流会对地球的电磁通信造成极其负面的影响，甚至信号中断、设备损坏。

我们都知道，南北极的极光是由于太阳的带电粒子（太阳风）被地球磁场偏转到南北极后与两极的高层大气产生相互作用所引起的，而太阳黑子区域的高强磁场加速喷发的太阳耀斑会加剧极光的发生，甚至极光会向低纬度地区发展，比如一百多年前的卡林顿事件，就是一次剧烈的太阳耀斑爆发，导致南半球温带地区都出现了极光。

在对太阳黑子的持续观测，科学家发现太阳黑子的活跃存在周期性变化，这个周期约为11年，在一个太阳活动周期内，太阳黑子会从大量出现变为很少出现甚至完全消失。从卡林顿事件至今，科学家已经记录了24个太阳活动周期，地球即将迎来第25个太阳活动周期。

太阳黑子并不黑，它只是相对于周围比较暗而已，当我们用滤光片把太阳亮度降低到可直视范围内时，太阳黑子的亮度就被降低到很暗的程度，以致看起来是黑的。

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