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行走在天文观测活动的创新路——顺德容山中学太阳活动观测记录组侧记

2021-7-14 17:10| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 44880| 评论: 0

摘要: 我们天文观测组,每天有同学值班做观测记录,但不是每天能看到太阳活动,也很不容易见到太阳黑子,太阳给我们的机会只能是晴天和半阴雨天。不论太阳活动怎样,地面上每天发生的大事,我们都有详实记录。由此,我们组 ...

我们天文观测组,每天有同学值班做观测记录,但不是每天能看到太阳活动,也很不容易见到太阳黑子,太阳给我们的机会只能是晴天和半阴雨天。不论太阳活动怎样,地面上每天发生的大事,我们都有详实记录。由此,我们组有一个特殊的命名,叫“天、地、生综合观测记录组”,也有一个正在探究的课题叫《太阳系磁场包裹论》。







容山中学太阳活动观测记录组


01

学校支持添动力

我们的观测组是于2017年9月1日经区淑玲校长批准创建的,至今不满四周年。四年中,我们的做法也在不断完善和更新。比如今年,天文划分成二十二个观测小组,每小组3人,完成一周记录,大约70天一个循环,显得不是很累。如果明年天文人数增加了,我们半年才能轮流一次值班记录时间。

我们的望远镜也在不断改进。前几年,我们采用“131投影望远镜”。只要是晴天,就必须推动131投影望远镜到室外做观测,因为131投影望远镜较笨重,而且投影箱距离较短,不利于投影出清晰的太阳黑子图像。经过观测组3年来反复投影太阳图像实验,采用“长筒投影法”,可以获取更清晰的太阳黑子图像,应用它轻便灵活,效果更理想。





这一发现,立刻得到了学校领导支持,学生发展服务中心黄桃荣副主任亲自参加两个投影望远镜的对比实验,并确定设计方案。就在50多天时间里,我们的“长投短焦太阳活动投影望远镜”设计制作成功了,这是我们记录组在观测实践中,通过实际应用获得的一项新技术。









无论是学校领导,还是指导老师,时常告戒我们:天文学是一门科学,国家天文事业正等待我们。观测记录是一项在校科创活动,也会获得一些劳动技术。我们天文观测要与劳动技术和科技创新有机结合,在天文观测活动中建构起广博而扎实的知识结构,观察能力、思维能力、实践能力。一定要有实事求是的科学作风、严谨细致的科学态度和百折不挠的科学精神。

区淑玲校长也时常用“科学精神”要求我们,过问我们的记录详实与操作办法。



彭文欢副校长也支持和鼓励我们开展天文创新,一定要发扬“南山精神”!



02

创新学习谋发展

天文观测记录组成员,也参加学校科技创新班学习,天文观测学员爱创新,创新制作学员也爱天文。这样,天文爱好者也在创新中求发展。比如曾奕杰、许家瑜同学,今年已是大一新生了,他们在校三年,年年都在天文组参加观测记录,无论是填写《天、地、生综合观测记录表》,还是科技创新选题,他们从不缺席,为我们留下了不少创新成果。曾奕杰同学一人就为我们天文组留下了四篇创新文章,还余下两篇,他准备带到大学去继续发展!













2018年7月13日,第六届国际发明展在澳门举行,曾奕杰、许家瑜同学带着他们的创新作品参加竞赛,获得了一金一银一铜的好成绩。









创新是天文观测的支柱,天文观测是科技创新的派生,我们仍然在继续发展,永远前进在天文观测与科技创新的路上。





03

探究永无止境

去年9月,我们将2017年以来,所观测记录的地球上发生的重大现象及人类有目共睹的火山,滑坡,大洪,战争,心脏病,真菌感染,台风,飓风、暴雨……结合太阳活动做了一些分析!聚焦了太阳活动1093天,具体地面上发生的事与太阳活动是否关联,是什么样关联?我们无法结论,只能永远停留在观测、记录、分析和探究上。









对于我们天文观测组为什么不观测银河系及河外星系?却偏偏要选择太阳活动呢?我们组也曾经历过一番思考。





大家认为:太阳是太阳系的中心天体,它不仅仅是地球上光和热的源泉,还包括带给地球的各种射线,它的每个举动,都会对地球产生各种各样的影响。黑子代表太阳上物质的一种激烈的活动主体,所以对地球的影响很明显,我们通常所说:“太阳打个喷嚏,地球就会感冒”。







也有科学家认为,太阳系是宇宙中一个“独立体”,当太阳内部的星际尘埃被太阳风吹到了太阳系边缘,然后在那里聚集起来,慢慢形成了“堆积带”,它像一个保护罩,把太阳系包围起来,当我们把太阳系缩小后看,就会发现,太阳系是一个非常干净的空间,它的周围却有无数密密麻麻的物质包围着它,这就是“包裹罩”。假如说太阳系是一个细胞,外面层就是细胞膜。





那么,太阳系内部谁是主宰者,自然应该是太阳,太阳应用什么物质去主宰,是磁场。太阳系大磁场的变化,最大则算是太阳黑子、太阳风、磁暴及行星连珠。最小磁场是什么呢?小磁场的变化,则可以算是动、植物体内每个细胞、蛋白质。如果大磁场发生变化,我们生物体内的小磁场能不发生改变吗?这就是我们的《太阳系磁场包裹论》。





为了寻找论据,我们来看科学家如何评价太阳活动。

太阳活动现象

太阳活动是太阳大气层里一切活动现象的总称,主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥、日冕瞬变事件。由太阳大气中的电磁引起时烈时弱,平均以11年为周期,处于活动剧烈期的太阳为“扰动太阳”,辐射出大量紫外线、x射线、粒子流和强射电波,因而引起地球上极光、磁暴等现象。




对地球的影响

地球大气层在太阳辐射的紫外线、X射线等作用下形成电离层,无线电波是靠电离层的反射向远距离传播的。当太阳活动剧烈时,会将射来的强X线和紫外线传播到地球。

太阳活动也有明显的气候变化,许多地区降水量的年际变化,与黑子活动的11年周期有相关性。

地球也是一个大磁场,地球的北极是地磁场的磁南极,地球的南极是地磁场的磁北极。因此地球的周围充满了磁力线,不同的位置有不同的地磁强度。平时地磁受多方面的影响,会有不同程度的扰动,而影响最大的就是磁暴现象。

在磁暴发生时,高纬度地区常常出现极光,由于来自太阳活动区的带电高能粒子流到达地球,并在磁场作用下奔向极区,使极区高层大气分子产生强激光。当太阳活动剧烈时,极光出现的次数也增多。



太阳对地球的影响主要体现在四个方面:

1.扰动地球上空电离层,影响无线电短波通信;

2.扰动地球磁场,产生“磁暴”现象;

3.作用于两极高空大气,产生极光;

4.影响地球自然环境,产生自然灾害。

根据科学家提示,我们自己也做了观测分析,发现了种种疑点,说出来与大家共同探究:

第一点

太阳黑子近年没有遵循11年周期,

特别是近四年,时有时无,

相对数面积值很小。







2021年2月与3月——2020年6月投影式照片举例



2021年2月23日直视式太阳照片





今年偶见黑子群,相对数和面积值都很小



1989年6月4日前后的太阳黑子



2021年6月4日的太阳黑子

1989年是太阳活动第22高峰年,黑子是峰年,自然是黑子频频出现。按照11年周期推算,2022年应该是第25周峰年,但今年仍然不见太阳黑子有高峰年的前兆,我们观测、等待。





天文组的原始观测记录在第34届全国科技创新赛场展示



查找2003年4月的原始笔录



我们回头看公元1800年至1860年

这60年间

太阳黑子经历了5个高峰与低谷区

它符合11年周期

(此数据由武汉后长街徐世忠老师生前提供)





近20年黑子值比不上前20年

第二点

日珥出现与黑子数无关联。


E N D


 图文:容中2020级太阳活动观测记录组 

 指导教师:黄桃荣、石菁、刘法甫、梁宝贤

   编辑:何慧庄 

审核:邓淑君




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