“蝴蝶圖”

　　“蝴蝶圖”

　　1853年，英國(guó)一位名叫卡林頓的天文愛(ài)好者，決心通過(guò)觀察太陽(yáng)黑子，確定出準(zhǔn)確的太陽(yáng)自轉(zhuǎn)周期。卡林頓擁有一座私人天文臺(tái)，可以晝夜進(jìn)行天文觀測(cè)。在1853—1862年間，他仔細(xì)觀察記錄黑子的數(shù)目，并注意記錄黑子的日面位置。

　　功夫不負(fù)有心人。卡林頓終于發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)黑子沿日面旋轉(zhuǎn)移動(dòng)一周的時(shí)間各不相同。在太陽(yáng)赤道上，黑子大約只要25天便在日面上自轉(zhuǎn)一周，而在日面緯度45°處的黑子則需27天半才完成一次自轉(zhuǎn)。卡林頓的發(fā)現(xiàn)，徹底否定了有的天文學(xué)家提出的太陽(yáng)是固體的理論。

　　另一位天文愛(ài)好者──德國(guó)的斯玻勒，在1860年發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)一個(gè)黑子周期開(kāi)始時(shí)，最先出現(xiàn)的黑子總是在離赤道較遠(yuǎn)處（平均緯度為35°）；然后，黑子出現(xiàn)的位置漸漸靠近太陽(yáng)赤道，在緯度10°～25°之間出現(xiàn)最頻繁；最后，所有的黑子集中到南、北緯度約5°處。1894年，斯玻勒在總結(jié)分析了大量黑子觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，提出了黑子日面緯度分布規(guī)律，即后來(lái)著名的“斯玻勒定律”。這個(gè)定律告訴人們，絕大多數(shù)黑子都出現(xiàn)在日面緯度+8°～+45°和-8°～-45°的區(qū)域內(nèi)，在此范圍之外很少有黑子出現(xiàn)。在每個(gè)黑子周期（約11年）開(kāi)始時(shí)，黑子大多出現(xiàn)在緯度±30°的地方；極大時(shí)（稱(chēng)為太陽(yáng)活動(dòng)峰年）在±15°出現(xiàn)；周期末了常在±8°處消失。前一個(gè)周期的黑子還沒(méi)有完全消失，下一個(gè)周期的黑子有時(shí)又開(kāi)始在±30°處出現(xiàn)了。

　　為了紀(jì)念卡林頓和斯玻勒對(duì)天文學(xué)的貢獻(xiàn)，科學(xué)家們常把太陽(yáng)自轉(zhuǎn)會(huì)合周期稱(chēng)為“卡林頓周期”，其平均值為27.2725日；每當(dāng)提到日面黑子分布規(guī)律，人們習(xí)慣地稱(chēng)為“斯玻勒定律”。

　　后來(lái)，英國(guó)天文學(xué)家蒙德根據(jù)斯玻勒定律，以太陽(yáng)黑子群的平均日面緯度為縱坐標(biāo)，以時(shí)間（年份）為橫坐標(biāo)，繪出黑子分布圖，酷似一只只蝴蝶，太陽(yáng)物理學(xué)家們稱(chēng)此為黑子“蝴蝶圖”。太陽(yáng)黑子數(shù)的多少以及在日面上的分布，均有一個(gè)平均大約11年的周期變化規(guī)律。