文：郑娟娟

“太阳升兮照万方，开阊阖兮临玉堂，俨冕旒兮垂衣裳。”——唐 王维

自巴比伦人的时代开始，有关太阳的活动和相关事件就经常被记录下来。公元前8世纪，他们描述了日食。而早在三千多年前，我国殷商时的甲骨文就有了太阳黑子的相关描述。在甲骨卜辞上，古人将日珥称为“三臽食日”。如今世界公认的关于太阳黑子最早的记录出现在《后汉书·五行志》中：“成帝河平元年三月乙未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央。”

17世纪，伽利略发明了望远镜，人类对太阳的观测方式得到巨大的突破。20世纪初，美国对天体物理学的兴趣进一步增长，建成了多个观测台。此后，天文观测技术突飞猛进，越来越多强大的地面望远镜和空间望远镜登上舞台，给我们带来无比震撼的太空景象。今天，娟娟找来一些天文望远镜所拍摄的太阳，从另一个角度领略太阳的风采。

我们知道，如果用标准相机拍摄太阳的话，会得到一个熟悉的图像：一个黄色的，无特征的圆盘，当太阳接近地平线时图像中可能会增加一点红色，因为此时光线得穿过更多的地球大气，结果在到达镜头前已经损失了蓝色波长。事实上，太阳发出各种颜色的光，但黄色是来自太阳的最亮的波长，那也是我们肉眼可见的颜色，当所有的可见颜色相加在一起时，科学家们称之为“白光”。

不过，地面望远镜和太空望远镜的专用仪器可以观察到远远超出肉眼可见范围的光线。不同的波长传达了关于太阳表面和大气的不同组成部分的信息，所以科学家可以通过它们绘出不断变化着的太阳的全貌。

当各种不同类型的原子达到某些特定的温度时，就会发出不同波长的光。太阳不仅包含很多不同的原子，例如氢、氦、铁等，也包含很多不同的离子（原子或原子团得失电子后形成的带电微粒称作离子），和原子一样，当达到某种特定温度的时候，每种离子也会发出特定波长的光。从20世纪初期开始，科学家们就开始研究这些特定的关系，并将哪些原子会发出什么样波长的光进行了详细的分类。

根据这些已知的信息，科学家们在选择特定的波长观测太阳时，每一种波长主要是基于一种或者两种离子发出的光，尽管由其他的离子产生的稍微长一点或稍微短一点波长的光也总是会不可避免地成为图像的一小部分。而对主要波长的选择主要是为了突出太阳大气的某些部分来特别选取的。

例如，5500埃（埃，光谱线波长单位）的黄绿光通常由太阳表面约5700摄氏度的材料发出；而94埃的极紫外光则来自温度高达630万摄氏度的原子，太阳耀斑就可以达到这样的温度，因此这样的波长观察耀斑很合适。

太阳望远镜通过两种方式利用不同波长所携带的信息。一种方式是，用光谱仪同时观察很多波长的光，并且测量出每种波长的光的强度，用光谱仪获得的图像并非我们日常所见的照片，而是体现不同波长强度的图表。另一种方式是观察某一特定波长的光（有的时候不是可见光），形成传统形式的图像。例如，现在科学家们经常通过美国宇航局的太阳动力学天文台（Solar Dynamics Observatory ，缩写为SDO）、日地关系天文台（Solar Terrestrial Relations Observatory ，缩写为STEREO）以及欧洲航天局、美国国家航空航天局共同研制的太阳和太阳风层探测器（Solar and Heliospheric Observatory，缩写为SOHO），在不同的波长下拍摄很多太阳的照片进行研究。

下图是一幅太阳的拼贴画，由美国宇航局的SDO拍摄，戈达德宇宙飞行中心制作，显示了不同波长的观测有助于突出太阳表面和大气层不同方面的情况。是不是很美？

下图也是由SDO拍摄的太阳，用13种方式展示太阳的不同情况。从上至下，从左至右分别是：1、光球层多普勒图；2、光球层磁力图；3、光球层可见光成像；4、1700埃的光线成像（显示太阳表面及色球层，色球层位于光球层上方，温度开始升高）；5、4500埃的光线成像（显示太阳表面及光球层）；6、1600埃的光线成像（上层光球和所谓的过渡区域之间的混合图像，过渡区域指色球层及日冕之间的区域，此处温度急剧上升）；7、304埃的光线成像（这个波长的光是由色球层和过渡区域发出的）；8、171埃的光线成像（这个波长显示了太阳的大气，或平静的日冕，以及日冕环）；9、193埃的光线成像（显示日冕中稍热一些的区域，以及耀斑等离子体）；10、211埃的光线成像（显示日冕中更热的磁活跃区域）；11、335埃的光线成像（这个波长也显示日冕中更热的磁活跃区域）；12、94埃的光线成像（突出了一个太阳耀斑期间日冕的区域）；13、131埃的光线成像（显示耀斑中最热的材料，温度高达1000万开）。

下面这幅动态图是由大熊湖太阳天文台（Big Bear Solar Observatory）拍摄的太阳黑子的图像。

下面的动态图则是由SOD拍摄的日冕洞（coronal hole）。日冕洞是太阳大气层的低密度区域，由于其温度较低，因此与其周围区域相比显得更黑。日冕洞在某些类型的极紫外光中是可见的，这幅图为了人们看起来更容易涂上了紫色。

位于智利北部阿塔卡玛沙漠中的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ，简写为ALMA）是世界上最强大的射电天文观测设备，今年年初，ALMA也开始对太阳进行观测，以下几幅图像都是ALMA的作品：

图1：在1.25毫米波长下拍摄到了一个巨大的太阳黑子。

图2：这个巨大的太阳黑子是以3毫米波长拍摄的。

图3：通过快速扫描技术，在1.25毫米波长下观测的整个太阳盘面。

点击下面的链接，进入NASA官网太阳专题，可以看到更多有关太阳的图像和信息哦：

https://www.nasa.gov/sun

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