
一顆安靜的太陽看起來是什麼樣子?大概就像這樣:這是一張拍攝於2009年的太陽照片,此時太陽表面幾乎沒有顯示任何明顯的活動跡像6月16日消息,據美國國家地理網站報道,現在的太陽似乎非常活躍,耀斑和黑子現像層出不窮,但是這樣的日子不會持續很久。科學家們今天表示,在經過這一輪的活動高峰期之後,太陽可能將進入“休眠”,即太陽活動的平靜期。對於太陽內部,表面以及外層大氣進行的三項獨立研究都得出了同樣的結論,即下一個太陽活動周期將出現極大的推遲,甚至不再出現。在正常情況下,下一次太陽活動期將於大約2020年左右開始出現。所有這些數據都顯示我們很有可能正在進入一個太陽活動極小期,即太陽活動持續地處於低潮的時期。人們將這一次預測中即將出現的太陽活動極小期和歷史上有記錄最近的一次極小期進行對比,那一次極小期出現於1645年~1715年之間,被稱為蒙德極小期(Maunder Minimum),這一大約持續70年的極小期恰好和被稱為“小冰河時期”的歐洲極冷時期同時出現。那一時期的歐洲溫度出現異常的下降,運河結冰,阿爾卑斯山區的小山村被冰川吞沒。美國宇航局太陽動力學天文台(SDO)項目科學家迪恩·帕斯內爾(Dean Pesnell)說:“我們掌握了一些有趣的案例,證明太陽活動和地球上的氣候變化之間存在聯系,但是我們卻找不到任何理由說服自己去相信這樣的說法。”並且,在帕斯內爾看來,即使真的即將出現新一輪的太陽活動極小期,地球上也不太會出現一次異常的溫度降低事件。他說:“現在的情況有所不同,我們已經向地球大氣層中排放了大量的二氧化碳,甲烷等溫室氣體,這是一種負反饋機制,因此即使再次出現類似蒙德極小期那樣的事件,我也不認為我們會經歷曾經出現過的那種異常的嚴寒。”逐漸衰亡的黑子太陽黑子是太陽表面出現的溫度相對較低,因而看上去似乎呈現黑色的區域,這是太陽表面的強磁場區。幾個世紀以來,科學家們一直利用太陽黑子的規模和多寡——其中有些黑子的面積甚至超過地球——來估算太陽磁場的強弱起伏。舉例來說,在17世紀時,意大利天文學家伽利略和荷蘭天文學家卡西尼就曾分別通過對太陽黑子情況的長期觀測,注意到在蒙德極小期太陽活動的異常減少。在19世紀80年代,科學家們注意到太陽黑子的活動似乎存在11年的周期。現在我們正處於第24個太陽周期,這一周期大約將於2013年達到極大。現在,來自美國國家太陽觀測台的馬特·潘恩(Matt Penn)和同事們正在對亞利桑那基特峰麥克梅斯-皮爾斯太陽望遠鏡(McMath-Pierce Solar Telescope)13年來獲取的黑子數據進行分析。他們注意到太陽黑子在這期間存在一種長期的減弱趨勢,並且如果這種趨勢持續下去,那麼在第25個太陽周期到來之際,太陽磁場的強度將不足以產生黑子。潘恩在今天舉行的異常發布會上解釋說:“太陽黑子的顏色正在逐漸變淺。”根據他們目前掌握的數據,他們預計本次(第24次)太陽周期的強度將大約只相當於第23次太陽周期的一半,而在下一次太陽周期期間可能將根本沒有黑子出現。太陽活動將減弱的其它證據與潘恩小組采用的方法不同,美國國家太陽觀測台的弗蘭克·希爾(Frank Hill)和同事們采用一種被稱為“日震學”的技術對太陽的內部結構進行研究。顧名思義,這種技術和地震學非常類似,通過對日面上細小震動的觀測來反推太陽的內部結構以及出現的變化。具體地說,希爾和同事們一直以來都在追蹤太陽表面之下的一種被埋藏的“噴流”,這種大規模的噴流環繞太陽全球運行,被稱為“扭轉振蕩”(torsional oscillations)。這種大規模的物質流首先出現在太陽極區,隨後漸漸向太陽赤道靠近。這種噴流被認為在產生太陽磁場的機制中起到一定的作用。根據觀測,太陽黑子往往會出現在這種“潛流”遷移經過的路線上,並且隨著這種噴流逐漸接近太陽赤道,太陽活動也會隨之增強。因此對這種“地下噴流”的研究對於預測太陽活動周期變化情況非常有用。希爾在新聞發布會上表示:“顯示太陽進入第24個活動周期的扭轉振蕩跡像最初出現於1997年,這就意味著在未來導致第25次太陽活動周期的潛流應當在2008年或2009年就開始出現,但是看來我們並沒有觀測到它們。”根據希爾的分析,這些跡像意味著第25太陽周期的出現將有可能被推遲到2022年之後,這將比正常日期晚大約2年,或者,也有可能第25太陽周期根本就不會出現。而另一項觀測證據則進一步支持了這一觀點:理查德·阿爾托克(Richard Altrock)是美國空軍-國家太陽觀測台合作的太陽日冕觀測項目負責人。他們注意到太陽最外層的超高溫稀薄大氣——日冕帶,出現了一些微妙的變化。由於磁場作用,處於電離狀態的日冕粒子存在高速的極向運動,這一現像的加強會伴隨著日面黑子活動的增加,當太陽活動抵達極大期時,這樣的極向運動可以達到太陽南北極76度的高緯度地區。這種極向運動還和太陽的磁場消退現像有關,太陽在一個活動周期行將結束時,磁場出現平靜期,並開始下一個周期。然而這一次,這種極向運動非常乏力,這就暗示著我們在2013年可能只能目睹一次非常無力的太陽活動極大期,這將延遲甚至阻止下一場太陽活動周期的開始。安靜的太陽,熱鬧的科學此間正在美國新墨西哥州拉斯·克魯斯(Las Cruces)召開的美國天文學會會議上,科學家們一致認為這三條線索都強烈暗示第25個太陽周期可能流產。但是這種太陽活動的異常絕非什麼不祥之兆,國家太陽觀測台的希爾博士表示:“這種情況以前曾出現過,看起來地球上的生命並未受到什麼影響。因此,對於這一事件,我一點都不擔心,只是感到很興奮。”事實也確實如此,太陽活動的低潮期對於科學活動是有很大裨益的。強烈的太陽活動會釋放大量高能帶電粒子,這些粒子干擾地面短波通訊,損壞電網,甚至會產生額外的拖拽力,從而影響太空中衛星的軌道穩定。帕斯內爾表示:“這種拖拽作用對於像我這樣在宇航局工作的人而言是非常重大的事件,因為你必須使你的衛星軌道保持安全穩定。”另外,太陽黑子的減少並不一定意味著其他太陽活動的減少,如可以引發劇烈日冕物質拋射(CME),從而在地球上形成絢麗極光的太陽耀斑等等。帕斯內爾稱,記錄顯示極光的出現甚至在蒙德極小期期間仍然是相當穩定的。並且,這樣一次即將到來的極小期將為科學家們提供一個絕佳的驗證現有太陽磁場產生和消亡理論模型的機會、帕斯內爾說:“現在我們在太空部署了很多太陽觀測衛星,在地面也有很多技術先進的太陽觀測台。如果太陽真要有什麼新鮮的現像要出現,那麼這可絕對是個好機會。”(晨風)
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