太陽觀測指南

太陽，作為一切生命與開始的代表。日復一日，東升西落。無論是怎麼樣的天氣它總是在，提供光亮與溫暖，孕育大地。太陽牽引著八大行星，毫無疑問，它是地球上所有生命的必須，提供生命必需的光與熱，主宰天氣、作物的生長。讓我們一起來認識離我們最近的一顆恆星吧～

太陽是什麼

太陽是太陽系的中心，我們的太陽與天上的其他的恆星沒有太大差異。這顆巨大、明亮的球體由一團熊熊燃燒的氣體組成，其中主要成分是91%的氫與8.9%的氦，其餘是一些炭、氮與氧等相對高比重的元素。持續的極度高溫使所有元素都以一種接近氣態的型態存在，物理學上稱之為「電漿態」，這顆龐大的氣體球大約在46億年前的銀河系獵戶座螺旋臂中，由凝聚的物質組成。 

太陽在天文學上被分類為「主序星」或是「黃矮星」。 如同地球一般，這顆恆星的內部也依照物質密度形成不同的分層，與地球不同的是，這些分層皆是由氣體組成，而非固體。太陽內部共有六個分層，由外而內分別為：日冕、色球、光球、對流層、輻射層、核心。

太陽具有強大的重力場，其吸引了太陽系中的八顆行星與許多矮行星或零碎的星體，若失去太陽的重力，這一切將會分崩離析，甚至一開始就會無法形成。

如何安全的觀測太陽

在天文學中，觀測太陽是一門高深的學問。太陽每日的活動變化萬千，並且透漏出許多重要的天文訊息。不過，近距離觀測如此高能的星體，是一件有風險的事。太陽產生的紫外光與紅外光，會傷害我們的視網膜，導致視力受損，甚至是永久失明。觀測太陽時，眼部的保護相當重要，但只要您遵守下列守則便能安全的體會太陽觀測的趣味。 

最重要的是，一定得透過符合ISO安全認證的太陽濾鏡觀測，這些濾鏡有效地屏蔽了紅外光、紫外光，還有高達 99.999% 的可見光，讓您在最適當的亮度下進行觀測。

太陽觀測守則

• 不可以肉眼直視太陽，亦不可透過沒有使用太陽濾鏡的望遠鏡進行觀測。

• 不可以肉眼直視太陽，亦不可透過沒有使用太陽濾鏡的望遠鏡進行觀測。

• 不可使用望遠鏡進行太陽影像投影，在鏡筒內蓄積的熱能將會使光學鏡片或內部構件融化，傷害您的器材。

• 觀察過程中需時刻留意您的器材，確保身邊的兒童在有經驗操作者的陪同下使用器材。以免發生危險。  

• 千萬不可使用沒有認證的太陽濾膜或是其他器材(底片、黑紙板、ND濾鏡...)。許多看似能有效減光的濾鏡其實無法過濾紅外、紫外光，這些肉眼無法察覺的光線會使眼睛受到不可逆的傷害。

• 在每次使用前妥善檢查太陽濾膜，千萬不可使用有損傷的濾鏡進行觀測。

• 使用望遠鏡搭配太陽濾鏡觀測時，請妥善確認濾膜完整包覆望遠鏡的光通面，並且事先移除尋星鏡、導星鏡等光學配件。

• 不可將日食眼鏡與望遠鏡搭配使用。被望遠鏡聚焦的高能光線將可能損壞日食眼鏡，或穿透鏡片對眼鏡造成傷害。

安全觀測太陽的方式

針孔投影法

可將紙板中心戳洞，對準太陽，利用針孔將太陽的影像投影到另一片紙板上。調整兩塊紙板間的距離可以改變太陽的成像大小。距離越遠，紙上投影出的太陽會越大，同時成像的亮度也會越小。

手指交叉法

這是一項不需要任何器材的觀測方式，僅須將雙手交疊使太陽光通過指縫，在平坦的地面上成像。日食發生時，將會觀察到新月形狀的太陽投影。

樹葉觀察法

樹葉彼此交疊產生的縫隙亦能作為針孔投影的媒介，日食發生時，觀察太陽光穿過樹葉在地面上或牆上形成的光點，將會發現新月形狀的太陽投影圖形。

透過安裝太陽濾鏡的天文望遠鏡觀測

透過日食眼鏡觀測

太陽觀測專用雙筒望遠鏡

Celestron 為想觀測太陽的人們設計了專門的產品線「太陽雙筒望遠鏡」望遠鏡內所有鏡片皆使用太陽觀測專用鏡片，通過ISO安全認證，獨家保留橙色色調，過濾高達 99.999% 的可見光以及紅外光、紫外光線。使您有舒適安全的觀測體驗。

太陽觀測專用天文望遠鏡

望遠鏡組附帶腳架與尋日鏡，具備所有用以觀測太陽的必需品。這是讓你能即時觀看太陽的商品，不需任何前置作業。內部所有鏡片皆使用太陽觀測專用鏡片，通過ISO安全認證，獨家保留橙色色調，過濾高達 99.999% 的可見光以及紅外光、紫外光線。使您有舒適安全的觀測體驗。

使用日珥望遠鏡

日珥望遠鏡是專門用於觀測太陽色球層活動的天文器材。可以觀看到太陽表面一束束噴涌而出的火焰，科學家發現太陽色球發出的連續可見光譜中，波長為6562.8埃的氫線 Hα 在亮度上占絕對優勢，因此設計出「H-α窄帶濾鏡」過濾掉Hα譜線以外的光。進而提升太陽表面活動在視野中的清晰度。

太陽活動觀察

太陽黑子

太陽黑子是太陽光球層產生的暗色區域，通常是因為該區域內部發生強烈的磁場活動，而且會成對的出現。太陽黑子會緩慢地在太陽表面上移動，太陽黑子產生的範圍不定，範圍大時，甚至在沒有放大倍率的器材下就能清晰觀察。使用搭配太陽濾鏡的天文望遠鏡觀測將能獲得更多的細節。太陽黑子遵循著11年的週期變化，在週期內黑子活動最高的時期被稱為極大期，黑子活動最低的時期稱為極小期。 在週期的早期，黑子出現在較高的緯度，然後在接近極大期時，出現的緯度逐漸接近赤道。

米粒組織

米粒組織長得就像沸煮熱水時頂端的氣泡。對於從地球上觀看的我們來說，他們看起來非常得小（直徑約為900哩），這個現象源自於太陽核心相外部的高溫氣體對流米粒組織是在太陽表面散開的對流單體，每組米粒組織約會在太陽表面停留5-10分鐘。適合透過高倍率的天文望遠鏡觀測，使用日珥望遠鏡將能得到最好的視覺效果。

太陽的「周邊昏暗」

太陽光斑

磁場活動使太陽表面出現許多亮區，這些區塊產生的熱能比周圍的光球區還要多，太陽光斑容易在太陽盤面上比較暗的區域被觀測到，太陽光斑結束後會有機率接著出現太陽黑子。您可以仔細觀查太陽東側邊緣，注意是否有光斑旋入視野。記得使用有安裝太陽濾鏡觀測望遠鏡進行觀測。

日珥

為所有太陽活動最為之壯觀的景色之一，但必須透過日珥遠鏡觀測或是在日全食時透過肉眼觀測才可察覺。這些環狀的「日珥」是從太陽表面的光球向外噴發的大型電漿和磁場節構，「日珥」可以伸入太空中數十萬公里，其組成與色球層的組成相似，並向外延伸到日冕。「日珥」形成時可持續數週或數月。可以在日食時可安全地使用肉眼觀測，使用高倍率日珥望遠鏡可以清楚的觀察到這些噴射火焰。

太陽暗紋

太陽暗紋是太陽表面上的長拱型暗紋，是由緻密的電離氣體被強力磁場禁錮而成，通長位於太陽黑子上方，持續時間大約為幾天到一個月，可以在日食時可安全地使用肉眼觀測，其他時間務必要使用太陽觀測器材，可以清楚的觀察到這些細節。

太陽小檔案

• 太陽大約在46億年前誕生，天文學家們指出，太陽已渡過它一半以上的生命週期。
• 太陽大約在46億年前誕生，天文學家們指出，太陽已渡過它一半以上的生命週期。
• 太陽是太陽系中質量最大的天體，約佔了整個太陽系99.8%
• 太陽由91%的氫與8.9%的氦和少量的氧、炭、鐵、氖與其他元素構成。
• 太陽的位置在整個太陽系的中心，與地球距離一億四千萬公里，這個距離在天文上稱之為ㄧ天文單位 (AU)。
• 在恆星家族中，太陽的大小居中，被分類為黃矮星。宇宙中有許多比太陽大或是小的恆星天體。
• 由於強大的太陽風，太陽的磁場範圍散佈至整個太陽系。
• 太陽是顆幾乎正圓形的巨大電漿球體，直徑約為一百三十萬公里。
• 太陽的大小約等於三百萬個地球。
• 太陽發出的光線約需要八分鐘才會到達地球。
• 太陽與地球間的相互作用造就了地球的四季、海流、氣候與極光。
• 太陽的表面溫度約為華氏一萬度，中心的溫度最高可達華氏兩千七百萬度
• 太陽中心強烈的重力場聚合氫原子，將其融合為氚，核融合產生了極大的能量，散發極大的能量，帶給我們陽光、溫暖與太陽輻射。
• 日冕物質拋射（CME）是從太陽爆發出的數十億噸超熱電漿。當CME撞擊地球時，我們的大氣層通常會保護我們，地球的磁場會將帶電的離子團導往南北兩極，形成極光照亮夜空。如果CME穿透了地球的磁場，它有可能對電力網絡、衛星、電氣和通訊設備等造成嚴重破壞！
• 太陽被標示為G型主序星或G2V
• 在銀河系中上億個恆星中，太陽是對地球生態最重要並且最有影響力的星體。
• 像行星一樣，太陽也會自轉。太陽赤道的自轉週期約是地球上的24天，太陽的兩極約是30天。
• 太陽強大的萬有引力除了足夠抓住8顆行星之外還吸引了許多矮行星、數不盡的隕石、流星。
• 太陽輻射出的電磁波有99%包含了可見光、紅外光、紫外光。
• 當有天太陽耗盡了所有的氫與氦元素，它的生命便開始走向衰亡。所有的物質將會因為重力的吸引向中心塌縮，最終形成一顆白矮星。
• 太陽散發出的光線涵蓋所有顏色，但在肉眼下，這些光線合在一起看起來是白色的。
• 對地球北半球的居民來說，夏天的時候太陽離我們最近，冬天時最遠。

與太陽相關的特殊天文現象

日食

日食是當月球運行到太陽與地球中間時發生的一種天文現象。當月球被太陽照射產生的陰影映在地球上時，地球上的該區域便可以觀察到日食。由於月球與地球的公轉面間帶有夾角，且每次交會時的距離不一定能在地球表面構成完整的月球陰影，只有在很特定的時刻才會出現完美的日全食，大多時候觀察到的日食現象為日偏蝕與日環食。無論是何種形式的日食，觀察時皆需要使用太陽觀測器材（日食眼鏡、太陽望遠鏡、太陽濾鏡）。

月食

當地球位於太陽與月球的中間，而月球又恰巧進入地球被太陽照射的陰影中，便可觀察到月食現象。月食發生時，地球上所有處於夜晚的地區都可以觀察到。每次發生大約會持續90分鐘，可以直接使用肉眼觀察。地球被太陽照射時在對側的外圈會產生較淡的陰影，天文上稱這個區域為半影，當月球通過這個區域時，會發生一種比較不容易觀察到的月食 — 稱之為「半影月食」。若月食發生時我們是位在月球表面的太空人，將會看見太陽被地球完全遮蔽。

凌日現象

當有星體掠過太陽與地球中間時將可以觀測到「凌日」的天文現象，金星與水星凌日的現象通常會持續數個小時，預計下一次的水星凌日會在2032年11月13日發生，金星凌日會在2117年12月10-11日。

綠閃光

神秘的綠光閃爍是一種大氣光學現象，日出或日落時，若有恰到好處的光學條件，將能在太陽盤面的上緣觀察到這個閃光。整個過程持續僅約兩秒鐘。需要耐心和良好的運氣才能看到這種綠光閃爍。觀看時須注意眼部保護，即使是日落時，亦不建議在沒有適當眼部保護的情況下持續盯著太陽觀看。

彩虹

彩虹大概是最廣為人知的天象了，在一陣大雨後，陽光撒下。空氣中小水滴折射出的太陽光將會被分成七種不同的色光。其實彩虹的形狀是一個完整的圓圈，但位於地面上的我們僅能觀察到拱形的一部分。若有一天能有幸在飛機上看見彩虹，您將能看見它的全貌。

幻日

幻日也是一種大氣光學現象，是在太陽左側右側22度處產生的光點，通常會在太陽接近地平線時形成。是陽光穿透了雲層中的冰晶產生了整齊的折射，於太陽的兩側產生兩個太陽的虛像。它們如彩虹一般豐富多彩；然而，彩虹是背對太陽看到的，而幻日則是面朝太陽看到的。

日暈

望向太陽，一圈飽滿的白光暈出現在太陽的周圍，這樣的大氣光學現象稱之為「日暈」，和幻日相似，同樣是日光受雲層中冰晶的折射形成的光圈，這種由高空卷雲形成的光學現象與幻日不同的是，它不僅僅在地平線附近產生，太陽高掛天空時同樣有機會觀察到。

太陽光柱

日出或日落時，若天氣寒冷，空氣中的冰晶將會反射陽光，形成柱狀的金黃色光暈。太陽光柱甚至可以在太陽位於地平線下時被觀察到。

極光

Aurora - 以古羅馬黎明女神之名為名，這種在極圈出現的舞動光線，是太陽風沿著地球磁場致南北兩極與氮、氧原子相互撞擊激發出的絢麗光彩。這些動人多變的美麗光彩，多為綠色、白色的光線，時不時會產生藍紫色與粉紅色的耀光。在太陽黑子活躍的時候或當太陽週期在日冕大量拋射增加和太陽風強度增強的階段時，極光出現的頻率和亮度也會增加。

太陽光環