蝴蝶图

记录太阳黑子周期变化的图表

1904年，英国天文学家爱德华·蒙德发现了一幅奇异的景象，记录太阳黑子周期变化的图表竟然呈现出一幅展翅欲飞的蝴蝶图案。蒙德以纬度为纵坐标，以时间（年份）为横坐标，绘出太阳黑子的分布图后，发现渐渐靠近赤道的太阳黑子就像蝴蝶的两只翅膀。如果把几个太阳黑子周期的图案绘制在一起，就组成了一连串翩翩起舞的“蝴蝶”。

黑子历史

1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。通过长期的观测，人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间的变化，纬度分布也有规律性。

故事

一开始，几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内，太阳活动剧烈时，它往往出现在±15°处，并逐步向低纬度区移动，在±8°处消失。在上一个周期的黑子还没有完全消失时，下一个周期的黑子又出现在±30°纬度附近。 1853年，英国一位名叫卡林顿的天文爱好者，决心通过观察太阳黑子，确定出准确的太阳自转周期。卡林顿拥有一座私人天文台，可以昼夜进行天文观测。在1853—1862年间，他仔细观察记录黑子的数目，并注意记录黑子的日面位置。

功夫不负有心人。卡林顿终于发现，太阳黑子沿日面旋转移动一周的时间各不相同。在太阳赤道上，黑子大约只要25天便在日面上自转一周，而在日面纬度45°处的黑子则需27天半才完成一次自转。卡林顿的发现，彻底否定了有的天文学家提出的太阳是固体的理论。

另一位天文爱好者──德国的斯玻勒，在1860年发现，每当一个黑子周期开始时，最先出现的黑子总是在离赤道较远处（平均纬度为35°）；然后，黑子出现的位置渐渐靠近太阳赤道，在纬度10°～25°之间出现最频繁；最后，所有的黑子集中到南、北纬度约5°处。1894年，斯玻勒在总结分析了大量黑子观测资料的基础上，提出了黑子日面纬度分布规律，即后来著名的“斯玻勒定律”。这个定律告诉人们，绝大多数黑子都出现在日面纬度+8°～+45°和-8°～-45°的区域内，在此范围之外很少有黑子出现。在每个黑子周期（约11年）开始时，黑子大多出现在纬度±30°的地方；极大时（称为太阳活动峰年）在±15°出现；周期末了常在±8°处消失。前一个周期的黑子还没有完全消失，下一个周期的黑子有时又开始在±30°处出现了。

为了纪念卡林顿和斯玻勒对天文学的贡献，科学家们常把太阳自转会合周期称为“卡林顿周期”，其平均值为27.2725日；每当提到日面黑子分布规律，人们习惯地称为“斯玻勒定律”。

后来，英国天文学家蒙德根据斯玻勒定律，以太阳黑子群的平均日面纬度为纵坐标，以时间（年份）为横坐标，绘出黑子分布图，酷似一只只蝴蝶，太阳物理学家们称此为黑子“蝴蝶图”。太阳黑子数的多少以及在日面上的分布，均有一个平均大约11年的周期变化规律。

如果以黑子的纬度为纵坐标，以时间为横坐标，绘出的黑子分布图很像蝴蝶，因而称作蝴蝶图。在1904年，由芒得 (W. W. Maunder) 所提出，因而也被称为芒得蝴蝶图（Maunder butterfly diagram ）。

许多专家对蝴蝶图的含义进行了研究，但是直到现在还没有确定的结论。

芒得图

(Maunderdiagram)

芒得，将太阳黑子标示在「时开一一纬度」坐标冈上时，发现所得黑子周期图形成蝴蝶状，称为芒得图或蝴蝶图

英国皇家格林威治天文台的芒得进一步发现，太阳黑子出现的频率与纬度位置和太阳黑子周期有关，而显现黑子之数量及出现位置的图形看起来状似蝴蝶，称为蝴蝶图或芒得图。

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