太陽的結構
第 六 章 太 陽(The Sun)
從 天 文 學 的 角 度 來 看 ， 太 陽 只 是 一 顆 並 不 十 分 起 眼 的 G2型 主 序 星 ， 與 宇 宙 間 繁 如 恆 河 之 沙 的 其 他 恆 星 相 比 較 ， 太 陽 的 質 量 、 發 光 能 力 、 表 面 溫 度 與 生 命 期 太 略 全 處 於 中 間 地 帶 ， 而 年 齡 也 恰 處 於 中 年 ， 可 算 是 一 顆 很 典 型 的 恆 星 。 (有 關 太 陽 的 重 要 數 據 ， 請 參 見 附 錄 一 )
太 陽 為 最 接 近 人 類 的 恆 星 ， 當 天 文 學 家 想 測 試 由 多 門 學 科 匯 集 而 成 的 恆 星 結 構 與 恆 星 演 化 理 論 時 ， 太 陽 很 自 然 地 便 成 理 論 的 試 金 石 。 現 行 的 恆 星 理 論 對 太 陽 的 能 源 、 結 構 、 成 份 變 化 、 總 光 度 (發 光 能 力)與 表 面 溫 度 等 ， 己 有 相 當 程 度 的 了 解 與 說 明 ， 但 對 太 陽 大 氣 的 湍 流 、 風 暴 與 各 種 爆 發 現 象 ， 如 物 質 的 噴 射 、 爆 發 性 的 γ射 線 、 X射 線 、 紫 外 線 與 無 線 輻 射 ， 尚 未 涉 及 。
這 些 太 陽 活 動 是 相 當 的 壯 觀 的 景 象 ， 而 且 大 多 在 很 短 的 時 間 內 直 接 或 間 接 的 影 響 地 球 的 大 氣 ， 氣 象 ， 地 磁 等 等 ， 深 切 的 影 響 了 人 類 的 生 活 ， 甚 至 導 至 文 明 的 興 衰 。 這 些 太 陽 活 動 所 伴 隨 的 太 陽 能 量 輸 出 變 化 ， 僅 是 正 常 輸 出 量 的 萬 分 之 幾 ， 卻 為 人 類 深 人 了 解 太 陽 的 性 質 提 供 了 相 當 的 線 索 ， 另 天 文 學 家 己 有 相 當 的 証 據 顯 示 ， 其 他 的 恆 星 也 有 相 似 或 甚 至 更 為 激 烈 的 大 氣 活 動 。
因 此 研 究 太 陽 不 僅 因 為 它 與 人 類 息 息 相 關 ， 更 可 以 就 近 驗 証 恆 星 理 論 ， 補 強 觀 測 其 他 遙 遠 恆 星 所 不 足 之 處 。
太 陽 和 任 何 的 恆 星 一 樣 是 個 氣 態 的 球 體 ， 並 沒 有 界 限 分 明 的 表 面 ， 但 為 了 方 便 討 論 ， 天 文 學 家 把 發 出 強 烈 白 光 ， 而 光 線 無 法 穿 透 的 球 面 做 為 太 陽 的 表 面 ， 給 了 它 一 個 特 別 的 名 稱 叫 光 球 層 (photosphere)， 並 以 光 球 層 為 分 界 ， 把 太 陽 的 結 構 分 成 內 部 結 構 與 大 氣 結 構 兩 大 部 份 。
由 內 到 外 可 分 為 核 心 、 輻 射 層 、 對 流 層 等 三 大 部 份 。
太 陽 核 心 約 佔 總 質 量 50%， 太 陽 半 徑 的 10%， 但 為 太 陽99%的 能 量 來 源 。 太 陽 核 心 的 壓 力 為 地 球 大 氣 壓 力 的 2.5*1011倍 ， 溫 度 估 計 約 為 15,000,000度 ， 是 氫 進 行 質 子–質 子 熱 核 熔 合 的 反 應 區 。 核 心 物 質 的 密 度 為 150 g/cm3， 遠 高 於 鐵 的 密 度 7 g/cm3。 一 塊 方 糖 大 小 的 核 心 物 質 在 地 表 的 重 量 可 達 150克 重。
太 陽 的 輸 出 總 功 率 (或 稱 光 度 、 發 光 能 力 或 發 光 本 領： Lsun)為 3.826 * 1026 瓦 ， 絕 大 部 份 是 由 核 心 核 反 應 所 供 給 。 太 陽 的 核 心 每 秒 約 有 六 百 三 十 萬 噸 的 氫 ， 經 核 熔 合 反 應 轉 換 成 氦 ， 這 過 程 造 成 的 質 量 損 失 是 被 轉 換 質 量 的 0.72% (或 每 秒 四 萬 五 千 噸)。 如 假 設 只 有 太 陽 總 質 量 的 10%能 參 與 核 反 應 ， 太 陽 的 壽 命 約 為 一 百 億 年 。 太 陽 形 成 於 五 十 億 年 前 ， 所 以 大 約 可 再 維 持 五 十 億 年 。
我 們 所 知 各 種 質–能 轉 換 過 程 ， 以 熱 核 融 合 反 應 最 有 效 率 ， 咸 信 太 陽 是 經 由 氫 核 融 合 來 供 應 其 巨 大 的 能 量 輸 出 。 氫 核 融 合 的 主 要 過 程 有 質 子 – 質 子 鏈 (proton-proton chain)與 碳 氮 氧 循 環 (CNO cycle)兩 種 ， 除 反 應 的 中 間 過 程 有 差 異 外 ， 此 兩 種 氫 核 融 合 反 應 可 簡 單 總 結 為 ：
4個 氫 → 1個 氦 + 能 量 + 2個 微 中 子
而 能 量 的 形 式 通 常 為 高 能 的 γ射 線 與 X射 線 光 子。 據 現 行 太 陽 理 論 模 型 的 推 測 ， 太 陽 的 能 源 90%來 自 質 子 – 質 子 鏈 而 碳 氮 氧 循 環 貢 獻 其 餘 的 10%。 氫 融 合 產 生 的 能 量 ， 須 歷 經 百 萬 年 才 能 傳 抵 太 陽 表 面 ， 而 微 中 子 幾 不 與 太 陽 內 部 任 何 物 質 起 反 應 ， 以 光 速 或 近 光 速 的 速 度 ， 離 開 太 陽 核 心 向 外 傳 播 。
從 核 心 向 外 到 半 徑 75%的 區 域 稱 為 輻 射 層 ， 來 自 核 心 的 γ射 線 與 X射 線 光 子 ， 不 斷 與 輻 射 層 內 的 物 質 粒 子 相 碰 撞 ， 被 物 質 粒 子 吸 收 再 輻 射 ， 最 後 主 要 以 可 見 光 的 形 式 傳 達 太 陽 表 面 ， 然 後 才 輻 射 到 四 面 八 方 。
在 輻 射 區 內 ， 光 子 平 均 每 走 1公 分 就 與 物 質 粒 子 碰 撞 一 次 ， 由 核 心 以 "光" 的 形 式 向 外 傳 遞 的 能 量 ， 大 約 需 經 過 一 百 萬 年 的 掙 扎 與 反 覆 的 改 頭 換 面 ， 才 能 扺 達 太 陽 表 面 。
輻 射 區 到 核 心 的 密 度 增 加 很 快 ， 半 徑 為 太 陽 一 半 的 球 體 內 含 有 90%的 太 陽 物 質 。
輻 射 區 的 外 圍 溫 度 下 降 的 很 快 ， 物 質 的 透 明 度 大 為 減 低 ， 再 加 上 太 陽 表 面 的 輻 射 損 失 ， 使 得 上 下 溫 差 很 大 ， 形 成 了 以 湍 流 為 主 的 強 烈 對 流 層 。
對 流 層 幾 乎 完 全 不 透 明 ， 輻 射 層 傳 來 的 能 量 ， 在 這 一 層 以 對 流 的 方 式 由 高 熱 氣 團 帶 到 表 面 ， 表 面 的 較 冷 氣 團 則 下 沉 ， 頗 似 沸 騰 狀 態 的 一 壺 水 。 對 流 層 厎 部 的 溫 度 約 為 一 百 萬 度 。
在 對 流 層 裡 來 自 太 陽 內 部 的 能 量 ， 有 之 部 份 轉 化 為 氣 流 的 動 能 ， 太 陽 光 球 層 、 色 層 與 日 冕 的 各 種 活 動 與 噴 流 皆 與 對 流 層 有 密 不 可 分 的 關 係 。
如 何 測 知 不 可 見 的 太 陽 內 部 ？
天 文 學 家 經 由 杜 卜 勒 效 應 技 術 ， 發 現 日 震 的 現 象 ， 其 表 面 有 振 幅 近 10公 里 的 上 下 震 動 ， 而 振 動 的 週 期 可 由 數 分 鐘 到 數 小 時 不 等 。
類 似 地 質 學 家 用 地 震 波 在 地 球 內 部 反 射 與 傳 遞 來 推 測 地 球 的 內 部 結 構 ， 日 震 學 家 利 用 日 震 現 象 來 推 研 太 陽 的 內 部 結 構 。 日 震 的 頻 率 或 日 震 模 式 超 過 百 萬 種 ， 經 由 日 震 學 ， 太 陽 天 文 學 者 能 推 斷 太 陽 內 部 的 溫 度 、 密 度 、 壓 力 、 組 成 、 運 動 與 轉 動 。
太 陽 距 地 球 只 有 8.3光 分 ， 就 其 表 面 特 徵 與 日 震 現 象 ， 天 文 學 家 得 以 推 測 其 內 部 結 構 。 但 對 其 他 其 他 遙 遠 的 恆 星 ， 天 文 學 家 又 如 何 臆 知 它 們 的 內 部 結 構 ？
要 探 討 其 他 遙 遠 恆 星 的 內 部 結 構 ， 天 文 學 家 訴 諸 理 論 模 型 的 模 擬 。 恆 星 理 論 模 型 中 列 入 考 慮 的 主 要 因 素 有 ：
恆 星 模 型 建 立 後 ， 再 以 大 型 或 超 級 電 腦 依 恆 星 模 型 做 計 算 ， 來 預 測 恆 星 的 可 能 內 部 結 構 ， 與 外 部 可 測 得 的 發 光 能 力 等 物 理 量 。 當 然 恆 星 模 型 的 預 測 ， 須 與 實 際 的 觀 測 相 吻 合 ， 否 則 必 須 調 整 恆 星 模 型 的 參 數 ， 再 進 行 計 算 與 預 測 並 與 實 驗 數 據 比 較 ， 此 種 過 程 重 覆 進 行 ， 直 到 理 論 預 測 與 實 際 觀 測 數 據 一 致 為 止 。
在 校 準 與 微 調 恆 星 理 論 模 型 的 過 程 中 ， 太 陽 扮 演 了 非 常 關 鍵 的 角 色 。 理 論 模 型 的 計 算 的 結 果 ， 必 須 與 太 陽 的 實 際 發 光 能 力 、 表 面 溫 度 、 與 日 震 學 有 關 太 陽 內 部 的 資 訊 一 致 。 現 廣 為 天 文 學 家 所 接 受 的 太 陽 理 論 模 型 ， 常 被 稱 為 標 準 太 陽 模 型 (Standard Solar Model)。
光 球 層 、 色 球 層 、 日 冕 與 太 陽 風 組 成 太 陽 的 大 氣 。
約500公里厚，溫 度約 5800 K我們所看到的太陽表面即是光球層。 仔細的觀測可看到尺 度 大 小 約 為 1500公 里 的 米粒組織（granulation)， 此 一 結 構 是 由 對 流 所 造 成 的。 另 外 可 明 顯 地 看 到 太 陽 黑 子 (sunspots)。
光 球 物 質 相 當 不 透 明 ， 做 太 陽 觀 測 時 ， 在 太 陽 盤 面 中 部 視 線 與 光 球 表 面 垂 直 ， 通 過 很 短 的 距 離 就 看 到 溫 度 較 高 的 光 球 層 底 部 ， 而 在 盤 面 邊 緣 ， 視 線 幾 乎 與 光 球 表 面 平 行 ， 即 使 通 過 比 較 長 的 距 離 ， 也 只 能 看 到 溫 度 較 低 的 光 球 上 層 ， 這 種 太 陽 盤 面 中 央 較 亮 而 邊 緣 較 暗 的 現 象 稱 為 臨 邊 昏 暗 (limb darkening)。
光 球 層 光 譜 ：
地 球 所 見 的 太 陽 光 譜 主 要 來 自 光 球 層 。 光 球 層 的 底 部 是 濃 密 的 電 漿 態 物 質 ， 發 射 出 與 其 表 面 溫 度 相 當 的 熱 輻 射 光 譜 ， 在 可 見 光 範 圍 內 的 強 度 最 大 ， 譜 型 與 5800K的 黑 體 輻 射 極 為 相 近 。 但 在 遠 紫 外 線 區 、 X射 線 區 、 γ射 線 區 及 遠 紅 外 線 到 無 線 電 波 段 的 輻 射 強 度 卻 遠 高 於 5800K黑 體 輻 射 體 ， 而 且 變 化 莫 測 。 這 些 超 額 輻 射 主 要 來 自 光 球 層 外 的 稀 薄 太 陽 大 氣 的 非 熱 輻 射 式 輻 射 。
經 由 精 密 的 光 譜 儀 分 析 太 陽 連 續 光 譜 上 的 吸 收 譜 線 ， 可 辨 認 出 太 陽 大 氣 中 的 主 要 化 學 組 成 ， 除 氫 以 外 尚 有 鐵 、 鎂 、 鋁 、 鈣 、 鈦 、 鉻 、 鎳 、 鈉 … 等 五 十 七 種 元 素 。 光 球 層 的 溫 度 不 足 以 激 發 氦 原 子 ， 使 含 量 僅 次 於 氫 的 氦 元 素 ， 在 光 球 層 光 譜 中 沒 有 譜 線 。
色 球 層 沒 有 明 顯 的 上 邊 界 ， 太 陽 的 邊 緣 氣 體 密 度 很 低 ， 使 得 此 部 份 的 發 光 強 度 ， 只 有 光 球 的 萬 分 之 一 。 在 日 全 蝕 中 ， 當 月 面 恰 好 把 光 球 全 部 遮 擋 時 ， 才 能 看 到 玫 瑰 色 的 色 球 層 ， 而 這 也 是 色 球 層 名 稱 之 由 來 。
色 球 層 的 溫 度 隨 高 度 的 增 加 而 上 昇 ， 由 光 球 層 頂 部 的 4200K升 至 數 萬 K的 高 溫 。 根 據 升 溫 的 情 況 ， 大 約 可 將 色 球 層 分 成 三 部 份 ： 在 厚 度 約 為 400公 里 的 厎 層 ， 溫 度 由 4200K升 到 5500K。 然 後 在 1200公 里 的 中 層 ， 溫 度 緩 慢 上 升 到 8000K。 在 最 後 約 400公 里 厚 的 高 層 溫 度 急 劇 升 至 數 萬 度 ， 且 在 不 到 5000公 里 的 高 度 裡 ， 過 渡 到 日 冕 的 百 萬 度 以 上 之 高 溫 。
部 份 色 球 層 的 溫 度 ， 高 於 激 發 氦 原 子 光 譜 的 二 萬 度 ， 故 色 球 層 光 譜 中 ， 可 見 到 光 球 層 光 譜 所 無 的 氦 原 子 光 譜 。
厚約太 陽 半 徑 的 1.3倍 ，溫 度 約 100萬 K。
日 全 食 中 ， 當 月 面 將 色 球 遮 掩 後 ， 可 見 到 圍 繞 太 陽 四 周 有 一 片 淡 白 色 的 暈 ， 這 就 是 日 冕 。 日 冕 物 質 非 常 稀 薄 ， 其 密 度 約 為 地 球 表 面 大 氣 的 十 億 分 之 一 ， 比 實 驗 室 能 達 到 的 高 真 空 還 要 低 ， 故 只 有 在 日 全 食 時 才 能 觀 測 到 。
日 冕 的 溫 度 非 常 高 ， 可 達 二 百 萬 度 以 上 ， 如 此 高 的 溫 度 ， 可 能 是 經 由 儲 存 在 太 陽 磁 場 中 的 能 量 加 熱 而 成 的 ， 但 確 切 的 過 程 為 何 ， 乃 待 進 一 步 的 研 究 。
日 冕 的 輻 射 包 含 許 多 來 源 ， 有 日 冕 中 自 由 電 子 對 光 球 輻 射 的 直 接 散 射 ， 還 有 日 冕 的 發 射 線 。 日 冕 發 射 線 是 物 質 在 高 溫 下 ， 高 度 電 離 的 離 子 所 產 生 的 ， 例 如 ， 其 中 有 失 去 13個 電 子 的 鐵 離 子 之 譜 線 。 這 些 發 射 線 是 日 冕 輻 射 中 紫 外 線 及 X射 線 的 主 要 來 源 之 一 。 此 外 電 子 子 在 磁 場 中 運 動 產 生 的 同 步 輻 射 和 其 他 非 熱 輻 射 ， 也 是 日 冕 輻 射 的 主 要 來 源 。
高速的離子氣體(氫 離 子或 稱 質 子 , 電 子 ,....)被吹離太陽者被統稱為太陽風。
日 冕 的 溫 度 高 達 百 萬 度 以 上 ， 因 此 日 冕 物 質 粒 子 的 熱 運 動 速 度 都 非 常 快 ， 脫 離 日 冕 而 遠 離 太 陽 的 高 速 離 子 即 為 太 陽 風 。 太 陽 風 所 造 成 的 質 量 流 失 每 年 約 有 107 噸， 但 與 太 陽 的 總 質 量 相 較 ， 仍 微 不 足 道 。
太 陽 風 的 傳 播 速 度 約 為 450公 里 /秒 ， 太 陽 探 測 船 – 尤 里 西 斯 號 (Ulysses)最 近 傳 回 來 的 數 據 顯 示 ， 由 太 陽 極 區 流 出 來 的 太 陽 風 之 速 度 更 可 高 達 750公 里 /秒 ， 而 且 極 區 太 陽 風 的 成 份 也 略 有 不 同 。
太 陽 風 中 的 高 能 粒 子 如 直 接 吹 襲 地 球 表 面 ， 對 地 球 的 生 命 與 生 態 環 境 具 有 極 毀 滅 性 的 影 響 。 但 地 球 有 磁 場 與 大 氣 的 遮 蔽 ， 大 部 份 的 高 能 粒 子 被 阻 隔 在 地 球 之 外 ， 少 部 份 在 地 球 的 極 區 進 入 地 球 的 粒 子 與 空 氣 分 子 相 碰 撞 ， 使 空 氣 分 子 游 離 並 發 出 瑰 麗 的 極 光 (northern lights = aurora borealis, southern lights = aurora australis)， 在 這 過 程 中 高 能 粒 子 損 失 了 大 部 份 的 能 量 ， 也 降 低 了 其 傷 害 性 。 地 球 磁 場 在 太 陽 風 的 吹 襲 之 下 ， 形 成 了 迎 太 陽 風 面 被 壓 縮 而 背 太 陽 風 面 被 拉 拽 的 磁 層 結 構 (magnetosphere)。
我 國 古 代 對 極 光 的 可 靠 記 載 有 294次 ， 最 早 見 于 西 元 前 950年 ， 《 古 今 圖 書 集 成 ． 曆 象 匯 編 ． 庶 微 典 》 ： 『周 昭 王 末 年 ， 夜 清 ， 五 色 光 貫 紫 微 … 』 。 記 載 中 主 要 以 各 種 顏 色 的 "氣" 來 描 述 極 光 ， 如 "赤 氣" 、 "紫 氣" 等 。 西 漢 以 前 的 古 人 將 極 光 視 為 吉 兆 ， 常 稱 之 為 "神 光" 或 "神 氣"。 而 西 漢 以 後 漸 將 極 光 視 為 凶 兆 ， 認 為 極 光 是 未 來 戰 亂 兵 災 或 天 災 人 禍 的 警 示。
太 陽 表 面 活 動 最 顯 著 的 是 太 陽 黑 子 。 我 國 先 民 早 在 春 秋 時 期 就 有 『日 中 有 三 足 烏 』 的 記 載 ， 而 這 『三 足 烏 』指 的 是 形 似 烏 鴉 的 太 陽 黑 子 ， 也 因 此 在 古 代 太 陽 常 被 稱 為 『金 烏 』。
研 究 太 陽 黑 子 活 動 的 過 程 中 ， 天 文 學 家 發 現 太 陽 大 氣 還 有 日 珥 、 日 閃 、 日 冕 凝 聚 等 活 動 ， 而 這 些 活 動 皆 與 太 陽 黑 子 活 動 有 關 。 在 研 究 太 陽 的 活 動 時 ， 天 文 學 家 用 不 同 的 電 磁 波 段 來 觀 測 太 陽 ， 原 因 與 前 數 章 中 所 敘 述 的 理 由 一 樣 ， 因 為 不 同 波 段 下 所 觀 測 的 太 陽 ， 告 訴 天 文 學 家 不 同 的 資 訊 。
中 心 的 溫 度 約 4000°K， 與 其 他 太 陽 表 面 對 比 較 冷 故 呈 黑 色， 但 實 際 上 單 一 黑 子 的 照 度 與 滿 月 相 去 不 遠 。 黑 子 的 大 小 不 一 ， 最 大 者 可 達 地 球 直 徑 的 兩 倍 。
多 數 太 陽 黑 子 成 群 結 隊 隨 太 陽 自 轉 移 過 日 面 ， 每 群 黑 子 中 通 常 有 前 導 和 後 隨 黑 子 之 分 。 早 在 珈 利 略 時 代 就 己 發 現 觀 測 黑 子 在 日 面 的 的 運 動 ， 可 以 找 出 太 陽 的 自 轉 週 期 。 黑 子 持 續 約 數 日 至 數 月 不 等 。 前 導 黑 子 和 後 隨 黑 子 的 磁 極 性 相 反 ， 南 、 北 日 球 黑 子 群 的 極 性 也 恰 好 相 反 。
美 國 天 文 學 家 Hale 在 1908 年，利 用 Zeemann 效 應 所 造 成 的 太 陽 鈣 元 素 之 光 譜 線 分 裂，來 測 量 太 陽 表 面 的 磁 場 。 發 現 太 陽 黑 子 處 的 磁 場 約 為 太 陽 表 面 平 均 磁 場 的 數 百 倍。
如 取 過 去 世 界 各 地 所 觀 測 黑 子 的 平 均 數 目 ， 對 年 份 作 圖 ， 即 可 看 出 太 陽 黑 子 的 週 期 性 變 化 。 每 一 黑 子 週 期 長 者 可 達 13.3年 ， 短 的 只 有 7.3年 ， 而 平 均 值 是 10.8 年 ， 所 以 現 在 最 常 被 引 用 的 黑 子 週 期 為 11 年。
如 果 在 前 一 個 太 陽 黑 子 週 期 中 ， 北 日 球 的 前 導 黑 子 磁 極 性 為 N， 則 後 隨 黑 子 的 磁 極 性 必 為 S。 而 此 時 在 南 日 球 的 前 導 黑 子 與 後 隨 黑 子 的 極 性 與 北 日 球 完 全 相 反 。
而 在 下 一 個 黑 子 週 期 中 ， 北 日 球 的 前 導 黑 子 磁 極 性 為 S， 後 隨 黑 子 的 磁 極 性 為 N ， 南 日 球 黑 子 群 的 極 性 也 與 前 一 週 期 相 反 。 太 陽 磁 週 期 為 黑 子 週 期 的 兩 倍 約 為 22年 。
如 以年 份 為 橫 軸， 而 以 黑 子 出 現 的 緯 度 為 縱 軸，畫 出 太 陽 黑 子 分 佈 圖，天 文 學 家 發 現 太 陽 黑 子 週 期 開 始 時， 黑 子 主 要 出 現 在 南、北緯約35°處，而 在 週 期 結 束時， 黑 子 通 常 出 現 在 南、北 緯 約5°處。在 同 一 週 期 中 黑 子 的 分 佈 形 狀 像 一 隻 蝴 蝶 ， 稱 為 Maunder蝴蝶圖。
一 般 認 為 太 陽 黑 子 和 其 活 動 性 ， 起 源 於 熱 對 流 與 各 部 份 的 較 差 自 轉 ， 但 完 善 的 理 論 仍 缺 如 。 在 1960年 美 國 天 文 學 家 Babcock提 出 一 個 很 簡 單 的 模 型 ， 來 解 釋 部 份 太 陽 黑 子 週 期 的 特 性 。
太陽赤道部分的轉速(自轉週期約25天)， 較南北極部分的轉速(自轉週期約35天) 快， 由於旋轉速 度 的差異性，造成磁力線的糾結。 太陽內部的擾流將此磁力線糾結部分浮出太陽表面而形成所謂的太陽黑子。磁力線的糾結，從高緯度開始，到了低緯度已是糾纏的太厲害， 造成磁力線斷裂，磁場南北極互換，再開始另一次的太陽黑子週期。
日照量：太陽常數(solor constant)
如 想 探 究 太 陽 內 部 的 狀 態 ， 最 理 想 的 構 想 為 偵 測 立 即 飛 離 太 陽 核 心 的 微 中 子 。 天 文 學 家 自 1960 年 代 起 建 造 了 一 系 列 的 "微 中 子 望 遠 鏡"，來 觀 測 來 自 太 陽 的 微 中 子 ， 但 是 所 觀 測 到 的 太 陽 微 中 子 數 目 ， 僅 為 理 論 預 測 值 的 三 分 之 一 ， 此 即 為 著 名 之 太 陽 微 中 子 問 題 (或 疑 雲) 。
可 能 造 成 太 陽 微 中 子 問 題 的 種 種 原 因 中 ， 最 主 要 者 有 三 ：
正 方：
微 中 子 的 產 生 率 ， 或 微 中 子 與 物 質 反 應 速 率 ， 不 如 理 論 預 測 高 ， 亦 即 現 在 有 關 微 中 子 物 理 的 理 論 並 不 正 確 。
反 方 ：
這 部 份 的 微 中 子 物 理 理 論 ， 己 經 實 驗 反 覆 測 試 證 實 ， 出 差 錯 的 可 能 性 過 低 。
正 方：
太 陽 核 心 的 溫 度 不 如 理 論 模 型 預 測 高 ， 如 果 核 心 溫 度 比 估 算 的 15,000,000 度 低 10%， 氫 融 合 反 應 仍 可 進 行 ， 但 微 中 子 的 產 生 率 將 大 幅 降 低 ， 修 正 後 的 微 中 子 產 生 率 ， 得 與 實 驗 測 值 相 合 。
反 方 ：
如 太 陽 核 心 的 溫 度 降 低 10%， 則 模 型 所 預 測 的 太 陽 光 度 將 遠 低 於 實 測 值 ， 而 模 型 的 其 他 預 測 值 也 全 錯 。目 前 的 太 陽 標 準 模 型 對 太 陽 性 質 的 預 測 很 成 功 ， 另 有 可 靠 的 實 驗 數 據 支 持 太 陽 核 心 的 溫 度 ， 不 可 能 低 於 理 論 值 (15,000,000 度)， 所 以 不 必 為 原 因 未 定 的 疑 雲 ， 放 棄 一 個 很 成 功 的 理 論 模 型 。
正 方：
實 際 上 有 三 種 不 同 家 族 的 微 中 子 。 在 太 陽 微 中 子 傳 達 地 球 的 8.3分 鐘 之 中 ， 己 有 三 分 之 二 的 太 陽 微 中 子， 轉 換 成 其 他 種 類 的 微 中 子，而 過 去 型 態 的 實 驗 ， 並 無 法 偵 測 到 其 他 種 類 的 微 中 子。
反 方 ：
口 說 無 憑 ， 請 進 行 微 中 子 振 盪 實 驗 ， 並 拿 出 証 據 來 。
最 近 更 新 日 期 ： 一 九 九 六 年 十 一 月 三 日
蘇 漢 宗(htsu@mail.ncku.edu.tw)
許 瑞 榮(rrhsu@mail.ncku.edu.tw)
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