太阳黑子划水连累地球打摆子?霍金曾预言太阳20年内就休眠463.com

太阳系的主宰是太阳,地球上的万事万物都要依靠太阳才能繁育生长。因此,太阳的每一次变化,都有可能影响到我们的生活。也正因为此,古往今来,世界科学家,一直在对太阳的展开研究。尤其是现在,天文观测设备非常先进,人类对太阳的观测几乎就像是天气预报一样,做到了高度准确,这为人类的生产生活带来了极大的方便。

989年,强太阳风暴引发了历史上知名的加拿大魁北克大停电事件。自此开始,每当新的太阳活动周临近,美国NASA和NOAA都会牵头成立国际太阳活动预测专家组,对未来一个太阳活动周进行预测。2019年初,第25太阳活动周预测专家组正式成立,由来自美国、加拿大、英国、比利时、日本和中国等国家的十二名科学家组成,这也是我国科学家首次受邀参加会商。

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然而事情总有例外。最近,NASA的太阳观测设备发现太阳的球面上突然出现了不寻常的发白现象。NASA的科学家称,恐怕地球的小冰河期真是要来了。这是为什么呢?原来,这次所谓的“发白”现象,是指太阳球面上的耀斑和黑子几乎全部消失了。这一现象非常罕见,说明太阳活动进入了空前的不活跃期。根据科学家以前掌握的规律,太阳活动从不活跃到活跃,一般11年为一个周期,太阳活动活跃的年份称为太阳最大年,不活跃的年份称作太阳极小年。

图1 第25太阳活动周预测专家组。图片来自中科院空间中心

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2019年4月5日,在美国空间天气研讨会上,专家组发布了初步预报结果。各位专家研讨了国际上60余个第25太阳活动周的预测结果,分析了第25太阳活动周太阳黑子数峰值、极小值和它们的出现时间。得出的结论如下:第25太阳活动周太阳活动水平基本与第24太阳活动周相当,低于平均活动周水平,但是不再延续自第22太阳活动周以来连续三个太阳活动周太阳活动水平持续下降的趋势。

原则上小年到大年,一般不会造成太阳过大的变化,太阳对地球影响也不是很大。因为以前逢极小年的时候,太阳光球面的黑子数和耀斑数只是有所减少而已。但这一次却与以往不同,因为科学家发现的黑子数和耀斑数几乎没有了,不见了!这说明,这一次太阳是遇到了数百年不遇的罕见的不活跃年份。

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图2 第25太阳活动周初步预测结果。图片来自中科院空间中心

根据历史上的观测记录,在1650~1710年这60年间,太阳就曾出现过类似情况,当时由于太阳活动进入最小值持续的时间超过了半个世纪,从而造成整个北半球进入了小冰河期。据记载,当时一到冬天,整个莱茵河、泰晤士河都会被冰封断流,人们可以在冰河上来往行走,车马通行。
大海也会结冰,并从北极向南一直延伸数百公里;北半球的高山都诞生了冰川,并且一直侵入以往肥沃的山谷农田。

这个结论使担心太阳休眠的科学家松了一口气。回眸上一次太阳活动最急速下降时期,是在1645年至1715年间,这段长达70年之久的时期称为“蒙德尔极小期(Maunder
Minimum)”。在这期间,太阳黑子数量异常稀少,太阳活动水平不高。“蒙德尔极小期”恰好与历史上的“小冰河期(1550年至1770年间)”中最冷的一段时间重合,当时地球气温大幅下降,英国伦敦泰晤士河甚至因此而结冰,全球性粮食减产,饥荒遍地。所以有学者认为,是太阳辐射大幅减少造成的地球气温下降。

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不过,这一次会不会也造成新的小冰河期出现?科学家认为还有待观察。NASA称,如果这次罕见的发白现象持续一段时间之后,黑子和耀斑重新出现的速度快而且数量多,则说明太阳小年很快结束,并逐渐向太阳活动最大年转化。如果是这样,太阳又会很快“热”起来。届时太阳风和电磁爆数量就会增加,从而可能给地球通讯、电力供应、飞机、轮船和火车运输带来妨碍,甚至会造成很大的经济损失。

图3 太阳黑子400年变化。图片来源于网络

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与蒙德尔极小期相比,第21—24太阳活动周黑子数峰值,分别在188、200、151、120,第25太阳活动周太阳黑子数峰值预计在95—130之间,只比大部分活动周的黑子数峰值区间140-220略小,但远远高于蒙德尔极小期。

目前科学家正紧密关注太阳这一罕见现象会朝哪个方向转化,以便及时预判太阳会给我们带来怎样的影响。不过我们还是希望小冰河期能够到来,因为这可以缓解地球全球变暖的趋势,为人类找到解决问题的办法赢得时间。您说是吗?

那么公众关注的问题来了:第25太阳活动周太阳活动水平虽然不再持续下降,但太阳黑子出现依旧不多,太阳还会休眠、地球还会再次驶入小冰河期吗?地球真的会变得冷飕飕吗?更有意思的是:刚进入盛夏的北半球几乎是瞬间又进入了烧烤模式,地球仿佛生病了,忽冷忽热,打起了摆子。这让人们懵圈了,地球怎么了?这也是太阳黑子惹的祸吗?且听我们详细剖析。

首先,太阳黑子是太阳活动强弱的重要标识。黑子数越多,太阳活动就越强,太阳耀斑、日冕物质抛射等现象就越频繁,产生的太阳风暴就越多。太阳上的黑子数存在11年的周期性变化,在11年中,太阳黑子会先变多,再变少,最终回到和一开始相似的数量。国际上规定,以1755年作为第一个太阳活动周的开始。目前太阳正处于第24个活动周的末期。

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图4 第1-24活动周太阳黑子数的变化

在太阳活动高年,太阳黑子通常成群结队出现。如果将太阳比喻成“火海”,那么这些“纵横火海”的黑子群就是其中的“弄潮儿”,有了它们太阳才“生机勃勃”。但黑子有些“古灵精怪”,好“偷奸耍滑”。远的暂且不论,就说自第21个太阳活动周始,太阳黑子数量已经连续三个活动周呈缓慢下降趋势,太阳黑子似乎既不出工也不出力了。尤其是2008年12月进入第24个太阳活动周以来,太阳黑子数不仅增加缓慢,大黑子群出现数量也少,即使在太阳活动高年也不例外,截至2019年6月,第24太阳活动周明显较第23太阳活动周记录到的重要事件数量少,规模小。而且太阳表面“无黑子”现象出现得越来越频繁,太阳黑子消失的时间越来越长,从几天增加至几星期,甚至几个月之久。套句网络热词,就是太阳黑子开始“划水”了,它不知为何耍起了“小性子”,而且一闹就是几个太阳活动周,还不知道什么时候偃旗息鼓。

太阳黑子划水,引起科学家广泛关注。英国著名物理学家和宇宙学家霍金在2017年10月曾预言,20年内太阳就会进入休眠期,可能将是世界末日。巧合的是在第24太阳活动周内,地球的确出现了极寒天气。首先2012年2月一股强烈的寒流席卷了欧洲大部分地区,俄罗斯最低气温低于零下50℃,多个国家发生罕见雪灾。英国《每日邮报》因此宣称2012年的寒冬显示“小冰河期来临”。2019年1月美国遭遇极寒天气,此次破纪录的寒流为美国中西部以及东北部各州带来了大幅降温和降雪,在中西部明尼苏达州和南北达科塔州等部分地区气温降至零下45℃。一些地区的温度降到破纪录的零下51℃,美国总统特朗普1月28日在推特上调侃,称想要全球变暖回来,引起舆论一片哗然。由此引发一波关于全球到底是变暖了还是变冷了的热议。很有意思的是,争论尚在继续,2019年6月底,高温天气肆虐欧洲多国。6月28日,法国南部部分小镇温度超过45℃。这又使得全球变冷言论不攻自破。到底是谁在捣乱?人们似乎更糊涂了,到底太阳活动能否影响地球气候?地球到底是变冷了还是变暖了?

研究表明,影响气候变化的因素有太阳辐射、大气环流、地理环境和人类活动。太阳辐射是大气中一切物理过程或现象的基本动力,是地球、大气唯一的能量源泉。太阳辐射会通过大气环流和当地的热量平衡对地球和气候产生影响,所以很早以来,人们就把地球上气候变化原因用太阳活动来解释。

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