中国低碳网讯 黑子是太阳表面比较暗的区域，也叫活动区。那里经常发生耀斑和日冕物质抛射等剧烈的喷发现象。黑子探测可用于预报空间天气---即源于太阳的辐射爆发和带电粒子等引起的各种空间活动现象。空间天气对地球及其周围环境产生一定的影响，恶劣的空间天气可以破坏电网，威胁卫星和飞机的安全，增加宇航员的辐射危险。
斯坦福大学的一个研究小组可以证认距光球表面下约六万公里处形成的黑子的特征，之后一两天在光球表面就可观测到该黑子的爆发现象，相关研究结果发表在八月十九日出版的《Science》杂志上。斯坦福大学的一名研究生Stathis Ilonidis（该研究的共同作者）认为，这是首次观测到光球下的黑子现象。
Ilonidis和他的同事通过日震学方法来了解太阳内部的活动。利用SOHO卫星数据，他们可以测量声波从太阳表面一处传播到太阳内部另一处（约十万到二十万公里远）的时间。在有黑子将要浮现的四个地方，返回到太阳表面的声波异常迅速---比正常情形快了至少十二秒。“这么远的距离，（声波在太阳内部的）传播时间大约为一小时”，Ilonidis说。“如果传播路径上有一个黑子区，（声波的）传播时间将会短一些。”浮现的黑子区似乎能使当地的声速增加，从而使声波更快地通过这个区域。
在无黑子活动的九个太阳宁静区，研究人员发现声波的传播时间没有这么大的变化。太阳物理学家有可能利用那些有异常速度的声波来预测哪里将要出现黑子，据以提供更有效的空间天气预报服务。但是Ilonidis认为需要检验这种新方法的预测能力。他说：“我们将要做的是取得更多的统计样本，也就是研究更多的区域---包括有黑子和无黑子的区域---来检查统计，无论得到误报或漏报的结果，我们需要知道这种方法预测成功的几率是多少。”
黑子在太阳内部上升浮现的特点突显出我们对太阳内部结构的知识还很缺乏。浮现的黑子使声波加快的程度远远超过科学家的预期。最近一项研究预测，黑子使声波仅变快一秒左右，但是Ilonidis及其同事发现，这个时间可长达12到16秒。“这很令人惊奇，因为声波加快的时间远高于现有理论模型的预期值，”他补充道。
更重要的是，研究人员还发现，黑子信号在某一特定深度是最强的。但是为什么黑子在这个深度而不是别的深度清楚地显现，这仍然是一个谜。“我们能探测六万公里深处的黑子，但如果探测更深些或者更靠近太阳表面的位置时，（声波的）传播时间的变化将变得不明显，”Ilonidis说。“我们还不知道为什么只在特定深度才能比较容易探测到黑子。”
斯坦福大学的太阳物理学家PhilipScherrer注意到那些黑子浮现的理论模型在描述太阳表面活动方面相对比较成功，但用在太阳内部则不大准确。“因此在更深地方发生的现象以及发电机的形成机制等问题并没有得到真正解决，”他说。“对所有这些问题，你可以调整理论模型使其暂时可用，但仍然缺失一些重要的基本原理。”
不久的将来，理论解释和新的发现可能为航空公司、卫星运营商以及其它空间天气的监测机构提前预报将要发生的太阳活动。“这将有助于我们对太阳活动作出更好的预测，”Scherrer说。“目前，我们一直在等待太阳磁场的爆发。”
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