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第8部分（第1页）

土星（Ｓａｔｕｒｎ）有４７颗卫星（有光环）

天王星（Ｕｒａｎｕｓ）有２７颗卫星（有光环）

海王星（Ｎｅｐｔｕｎｅ）有１３颗卫星（有光环）

但是我们将不依照这个次序来叙述它们。我们在叙述完太阳以后就跳过水星和金星来谈谈我们的地球和月亮，然后再回头来依次谈其他的行星。

太阳（1）

这个在太阳系中央的，同时也是我们星系中最大的物体当然要首先引起我们的注意。我们看到的太阳是一个发光的球体。于是首先要问的自然是这球体的大小与远近了。我们知道了它的远近以后也就很容易说出它的大小来——这是一个很简单的初等几何问题——我们可以测量出太阳直径在我们视野中的视角，然后只要知道了它离我们的距离，就可以计算出它的直径。精确的计算只是非常简单的三角问题。我们现在精确测量到太阳直径在我们眼中所成角度为３２分，这使我们知道太阳离我们的距离是它直径的１０７．５倍，所以我们将太阳到地球的距离除以１０７．５就得到它的直径了。

太阳和地球之间的平均距离是１４　９６０万千米。用１０７．５除，我们发现太阳直径约为１３９万千米，这就是地球直径的约１１０倍了。这又可推算出太阳的体积较地球大１３０万倍以上。

太阳的平均密度只是地球密度的四分之一，比水的密度约大０．４倍。

太阳质量约为地球的３３．２万倍。

太阳表面的重力约为地球表面重力的２８倍。假如人可以到太阳上面去，一个常人将有两吨重而被自己的重量压倒。

太阳对于我们异常重要，因为它是光和热的伟大来源。假如没有它，不仅世界要被无尽的黑夜包围，而且在极短时间中将陷于永恒的寒冷。我们都知道在晴朗的夜间，地面会将日间从太阳吸收来的热量又散发回空中去，要比较冷些。如果没有日间的输入，热量就要持续地消失。我们可以想象一下突然失去了太阳的情形：先是失去了绝大多数的光明，月亮和相对明亮一些的行星同时也变得暗淡，以致于我们根本无法发现其存在。而天空则布满平时很难看到的满天繁星——可惜它们却太过遥远而不能给我们带来多少光明和温暖。这时候，你开始觉得有点冷了——或许像冬天的夜。但这仅仅是开始，因为不会再有黎明的到来，气温还是会持续下降，一直到比我们的两极还要寒冷。由于没有阳光，光合作用将停止，植物当然不能生长——不过这已经不再重要了，持续降低的温度很快就会把所有的生物冻死。水是储存热量的很好的容器，所以海洋的温度会降低得慢一点。但是不出几个月，所有的大洋都将变成一个大冰坨子。当温度再持续下降的时候，大气就开始液化，最后地球成为一个银白色的死寂星球——在长达数个世纪的降温之后，地球的温度绝对不会超过２Ｋ（零下２７１．１５℃）

还是让思维回到现实中，看看带给我们温暖的太阳吧。

我们平常看见的太阳表面叫做“光球”（ｐｈｏｔｏｓｐｈｅｒｅ）。这样就不至于和外面的几乎透明的一层以及内部看不见的部分相混淆。肉眼看来，光球好像各部分完全一样。但在加了滤光镜的望远镜中看来，全表面则都有斑点。在更细致的观测下我们发现，这是由于有很多不规则小颗粒布满全光球的缘故。

当我们比较光球各部分的光度时，发现整个圆面的中心比边缘明亮。这种差别不用望远镜也可看出来。只要我们用一块黑玻璃遮住眼睛，或者在傍晚浓厚的霞彩中去望落日，很容易发现，越靠近太阳的边缘亮度就越低，到了圆面的最外边时，光的亮度大约只相当于中央的一半。另外，边缘和中心还有颜色的不同——边缘所发出的光比中心的光更显暗红。

太阳（2）

光球就是我们所能观察到的极限，其内部就观察不到了。光球虽然看起来如皮球表面一样光亮，它的密度却只有我们周围空气的万分之一。我们看这一层时还要透过数万千米的太阳“大气”。光球的圆面边上更黑更红的原因是由于这种大气很厚，我们所看到的是“大气”更高更冷的一层，那儿的光也就更弱更红了。

太阳的自转

更精确更细致的观测可以发现太阳跟地球一样也以通过其中心的一根轴为中心自西向东旋转。同地球的情形一样，我们把转轴与表面相交的两点叫做太阳的两“极”，而把在两极中间的那个最大的圈叫做太阳的“赤道”。太阳赤道的自转周期是２５．４天，而太阳赤道的长度是地球赤道的１１０倍，因此它的自转速度是地球的４倍以上了。太阳赤道的自转速度约为每秒两千米。

这种自转的有趣之处是离赤道愈远的地方自转周期也愈长。在太阳的南北极附近，自转周期约为３６天。假如太阳也同地球一样是固体，它的各部分的自转速度就要一致的。因此太阳就绝不可能是固体，至少在表面一层是这样。

太阳赤道与地球轨道平面的夹角是７度。它的方向在我们看起来，春天它的北极背离我们７度，而所看见的圆面中心约在太阳赤道南边约７度。夏天秋天就轮到与此相反的一种情形。

太阳的黑子（sun…spots）（1）

用望远镜观测太阳时，我们常常能看到它的表面有一些黑色的斑点——我们称为黑子。这些黑子都随着太阳自转，也就是利用了这些黑子才更容易定出它的自转周期——在圆面中央出现的黑子在６天以后就会移到西部边上，然后从那儿消失不见；约在两星期以后，如这黑子仍旧存在，它又会在东面边上出现。

黑子的大小有很大的差别，从最好的望远镜中才看得见的微点一直到通过涂黑的玻璃就能用肉眼观测到的大块都有。它们平常都成群出现，有时虽看不见单粒黑子，而它们的集团却可以为肉眼看见。单个黑子有的直径达８万千米，最大的一群黑子竟遮住了太阳表面圆盘的１／６。

一群黑子发展下去时，它们都按与太阳赤道平行的圈子展开。从太阳自转方向来说，领头的黑子大半是全体中最大的而且是寿命最长的，往往在别的都消失了以后还存在。一群黑子常常只剩下一些单个的成员　。一群中最后生成的也往往很大。黑子中央更暗的部分叫做“本影”（ｕｍｂｒａ），边上较亮的部分叫做“半影”（ｐｅｎｕｍｂｒａ）。在分散的过程中，黑子分裂成一些很不规则的碎片。三百多年来的太阳黑子的观测（我国对太阳黑子的观测可追朔到《周易》中的“日中见斗”和“日中见沫”，不过确切的记录是汉成帝河平元年，即公元前２８年，西方一直到１６１１年伽利略使用望远镜时才看到太阳黑子。）使我们知道了太阳黑子的频数是有一定规律的，周期约为１１年一次。有些年份太阳上面很少黑子，甚至没有。１９１２年如此，１９２３年又如此。第二年出现的黑子数目就增多了一些；一年一年增加下去，其顶峰一般出现在５年后。以后又一年一年渐渐减少，直到周期满了才又增加。伽利略时代的人们就发现了这一变化，到了１８４３年由施瓦布（Ｓｃｈｗａｂｅ）确立了它们的周期率。

太阳黑子数目改变的周期也是那更普遍的１１年循环周期之一，这种周期是太阳与地球上的许多现象都依从的。深红的“日珥”（ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅｓ）在太阳黑子最多时也最常出现。“日冕”（ｃｏｒｏｎａ）随黑子的增加或减少而改变形状。地球上的“磁暴”（ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｔｏｒｍ）——扰乱无线电信号传输和毁坏一些精密的电子设备的元凶——也和黑子一同增加强度与发生的频率。“极光”（ａｕｒｏｒａ）也在黑子最多时更频繁而壮观地出现。气候则在这周期中会发生少许变化。

太阳黑子的出现及其周期性很显然与太阳的磁场有关。当前流行的太阳发电机理论试图通过研究太阳对流层中的流体运动和磁场的相互作用，来解释这种周期性以及太阳磁场的维持。１９１９年拉莫尔（Ｌａｍｏｒ）提出了太阳发电机的概念。１９５５年帕克（Ｐａｋｅｒ）提出了自激发电机理论，奠定了湍流发电机理论的物理基础。按照这种理论，太阳黑子出现在磁场很强的太阳活动区，内部的相互作用会产生周期性振荡，并伴随出现表面磁场的细微变化。

太阳黑子的出现还有一条很有意思的规律：黑子并不是散布在太阳的全部表面上，而是在太阳纬度上的某些部分才有。在太阳的赤道上，黑子并不常见，可是离赤道向北或向南就逐渐多了起来，在南、北纬１５度到２０度是黑子出现最多的地方，再远又开始逐渐减少，３０度以上就很少出现了。这区域如图１４所示，其中最黑的部分就是黑子最多的区域。如果我们用一个白色的圆代表太阳，每观察到一个黑子就在相当地方加一黑点，若干年后我们就会得到图１４这样的图形了。

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