太阳正在迎来一次罕见的“休眠期”？图片来源：谷歌图片

　　处于11年周期中最为活跃时间的太阳一直显得很安静，而前段时间黑子的突然“消失”更是让太阳物理学家诧异。黑子的数量与太阳活动的强弱息息相关，学界普遍猜测，太阳可能在不远的将来陷入沉寂。这会给地球带来怎样的影响？

　　太阳黑子消失了？

　　根据国外媒体的报道，科学家近日研究发现，处在活动高峰期的太阳上，太阳黑子数量非常少，最夸张的几天连一个黑子都没有，这让他们非常困惑。

　　太阳活动增强、减弱大约间隔11年，每次增减代表太阳22年磁极反转间隔期的大约一半。太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的一种。黑子的活动周期为11.2年。黑子不断产生，越来越多，太阳活动加剧，在黑子数达到极大的那一年，称为太阳活动峰年。

　　中科院紫金山天文台研究员季海生向《中国科学报》记者解释，所谓的黑子消失，可能是因为分布位置的关系。也就是说，那些天，面对地球的那一面太阳正好没有黑子分布。随着太阳的转动，原先处于太阳背面的黑子已经钻了出来。季海生表示，黑子的这种分布情况并不奇怪。因此，黑子消失也许只是虚惊一场。

　　不过，季海生也坦言，在这一个黑子活动周期中，近两年本该达到峰值，但最近的研究观测发现，黑子数量相较于此前的几个周期确实明显减少。有观测数据显示，太阳黑子活动最大值是近一百年来观测记录中最微弱的。

　　“前几个周期的黑子数量较多，有科学家还曾经预测，在接下去的周期中太阳黑子数量还会保持上升的趋势，可事实却正好相反。”季海生说，“黑子的出现与太阳磁场相关，之所以出现目前这种状况，很可能是太阳内部‘发电机’发生了变化。”

　　极小期可能来临

　　科学界普遍预测，太阳黑子活动可能将迎来极小期。

　　极小期是太阳黑子活动异常减弱的神秘阶段，至今人们已知的最著名的太阳黑子活动极小期就是蒙德极小期。

　　季海生告诉《中国科学报》记者，蒙德极小期出现在1645年至1715年之间，正值中国的明末清初。极小期的特点是，人们几乎无法观察到任何太阳黑子。

　　在蒙德极小期中太阳活动最微弱的30年时间里，天文学家只观察到大约50个太阳黑子。在相同时段，本应该观察到4万～5万颗太阳黑子。

　　最初，学界并不认同极小期的说法，因为它与太阳黑子周期理论有悖。到了1976年，天文学家埃迪综合了欧洲极光的记录及东方肉眼所见黑子的记录，尤其是结合了树木年轮中放射性碳14含量的测定结果，肯定了蒙德极小期内太阳活动确实处于平静状态。

　　此外，季海生表示，太阳黑子活动极小期之所以受到科学家的关注，是因为研究发现，蒙德极小期与地球环境、气候之间似乎存在千丝万缕的联系。

　　我国日地水文学的创始人王涌泉早在1975年就研究发现，明末清初的1638～1641年，中国曾发生特大干旱；1653～1679年又出现多次大地震；1662～1679年，长江、淮河、黄河、海河等大河一再出现特大洪水；而且这期间中国的冬季异常严寒。这些现象的出现与1645年至1715年的“蒙德极小期”在时间上有大量的重合。

　　事实上，科学家确实发现蒙德极小期与地球小冰期中最冷的一段时间相吻合。当时的欧洲和北美洲也都异常寒冷，伦敦泰晤士河甚至整体结冰了。

　　因此，对于可能到来的极小期，有科学家认为，在全球气候变暖的今天，它对地球而言可能并不是件坏事。尽管，这种观点很快遭到了驳斥，人类活动的影响还是被认为要大于极小期的影响。

　　“科学家至今也没有完全证实太阳黑子活动极小期与地球气候变冷存在因果关系。”季海生说，这也许只是一个巧合。

　　因为，在蒙德极小期前后，地球上也出现过有记录的几次极小期，例如史波勒极小期、道尔顿极小期等。可季海生告诉《中国科学报》记者，在其他几次极小期期间，没有证据显示地球环境、气候也发生过类似的异常情况。

　　“从某种程度上来说，科学家也在期待太阳黑子活动极小期的到来，因为并没有科学家真正研究观测过极小期。只有基于观测，才可能进一步研究太阳黑子的演化，并找到它对地球环境、气候造成的真实影响。”但季海生同时表示，目前，科学家还不知道太阳黑子活动极小期的周期规律，也许下一个太阳活动峰年不出现，极小期就可能出现了。

　　太阳风暴仍可能发生

　　有意思的是，尽管种种迹象表明，这个峰年太阳活动比较弱，黑子数量没有以前那么多，季海生指出，这并不妨碍太阳表面有一些剧烈的活动。“事实上，太阳活动的强弱并不完全取决于黑子。也许太阳的整体活动趋势减弱，但是不排除个别活动仍然非常具有杀伤力。”季海生说。

　　最近，两年前一场超级太阳风暴差点“命中”地球的消息引人关注。据新华社报道，美国航天局在一份声明中说，这场太阳风暴发生在2012年7月23日，是过去150多年里威力最大的一次。幸运的是，这场太阳风暴只是从地球轨道上穿过，击中了美国航天局一颗太阳观测卫星。

　　季海生描述，在太阳风暴中，太阳表面物质喷发的速度异常快，每秒可达两三千公里。如果这场风暴命中地球，后果不堪设想。

　　科学家们认为，2012年这场太阳风暴甚至可与1859年发生的超级太阳风暴相比。1859年发生的太阳风暴是此前记录到的最强太阳风暴，也被称为“卡林顿事件”。

　　1859年8月28日晚，原本常出现在极地一带的极光，突然闪耀在美国缅因州和佛罗里达州上空。1859年9月1日早晨，英国天文学家理查德・卡灵顿观测太阳黑子时，发现太阳北侧的一个大黑子群内突然出现了两道极其明亮的白光，并向英国皇家天文学会报告。

　　之后，英国格林尼治天文台和基乌天文台都测量到了地磁场强度的剧烈变动。地磁仪的指针甚至因超强的地磁强度而跳出了刻度范围。与此同时，各地电报局电报机器闪起了火花，甚至电线熔化了。1859年的这次事件，让人们意识到极光与电磁之间存在联系。

　　“卡灵顿事件”造成了长达8天的恶劣空间天气。由于当时还没有人造卫星、无线电通信和现代的电力传输网络，太阳风暴并未给地球带来过于严重的灾难。而美国国家科学院曾研究表明，类似“卡林顿事件”的太阳风暴如果发生在今天，给地球造成的经济损失可能会超过两万亿美元，其严重程度超过“卡特里娜”飓风20倍。

　　延伸阅读

　　太阳黑子对地球的影响

　　地球大气层在太阳辐射的紫外线、X射线等作用下形成电离层，无线电通讯的无线电波就是靠电离层的反射向远距离传播的。当太阳黑子活动高峰时，太阳会发射出大量的高能粒子流与X射线，并引起地球磁暴现象。当太阳上黑子和耀斑增多时，发出的强烈射电会扰乱地球上空的电离层，造成高纬度地区的雷达和无线电通讯的骚扰，甚至中断。

　　太阳黑子的大爆发不仅会干扰地球磁场，给航天、通信、电网带来严重危害，还会使大气层上方出现的臭氧量激增。增加的臭氧要吸收比正常量更多的太阳热量，使气温、气压和大气环流发生变化，可能形成极端天气。

　　大气和海洋科学家们认为，太阳活动的“极大年”会引发太阳风暴、强辐射流和极光等，对现有的全球定位系统、互联网通讯设施和其他基础设施构成冲击。

　　地震、水文、气象等也被认为与太阳活动对地球的影响有关，但这方面的物理机制还在研究中。

转自求是理论网-科学普及