我們狂躁的太陽

havreyl · 發表於 2012-7-30 16:17:25

本帖最後由 havreyl 於 2012-7-30 16:17 編輯

我們狂躁的太陽

我們狂躁的太陽

挪威奧斯陸大學天體物理學太陽物理博士、挪威航天中心高級顧問帕爾·布雷克（Pal Brekke）寫了一本關于太陽的科普新書，其標題爲《我們狂躁的太陽》。帕爾·布雷克認爲太陽已經使他著迷了許多年，自從布雷克第一次踏上北奧斯陸天文台時感到太陽或許並沒有那麽陌生、奇怪。在布雷克就讀于奧斯陸大學就熱衷于分享關于神秘的太陽相關知識，這也是他寫完這本書的緣由。

《我們狂躁的太陽》一書中詳細介紹了太陽基本性質，人類在數千年的文明進程中對太陽的著迷研究，以及對現在科技社會的影響。帕爾·布雷克希望這本書可激發人們對太陽和自然科學的興趣。對普通群衆而言，太陽是自然科學的入口，因爲它在許多途徑上影響著地球和人類，太陽物理也與許多領域的科學存在聯系，比如物理、化學、生物以及氣象學等。

太陽爲地球上幾乎所有的生命提供能量，並驅動著全球氣候系統，因此其對我們而言是非常重要的。太陽光爲植物的光合作用提供能源，是所有植物和化石燃料的源頭，但是太陽風暴也可以干擾地球上的生命系統，也會對我們的社會産生作用。站在陽光下，通過肉眼短暫地看著太陽，它似乎是靜態的、平和的以及永恒的。我們唯一能感覺到的是太陽每天在空中位置的變化，除此之外便是源源不斷的溫暖和陽光。

太陽距離我們大約1.5億公里，是一個巨型熱核反應堆，通過將氫聚變成氦釋放出能量，産生數百萬攝氏度高溫以及強磁場，在接近太陽表面時，就如同一壺沸騰的水，炙熱的等離子氣體冒出巨大的氣泡。太陽表面還會刮起“太陽風”，帶電粒子源源不斷地吹向周圍的宇宙空間，科學家此前發現太陽風的速度可達到每小時150萬公里，每秒攜帶著大約100萬噸的物質進入太空，相關于猶他州大鹽湖的質量。

太陽活動的周期爲11年左右，每經過一個周期就會出現太陽活動的極大期，在此5年后太陽又將進入相對安靜的時期，我們可以通過觀測太陽黑子的變化推測太陽的活動。比如在太陽極大期時，就會出現大量的黑子，而在極小期時黑子的數量就很少，太陽黑子如同太陽表面出現的黑色“補丁”，是太陽表面正下方磁場線扭曲穿過該區域的現象，黑子現象的持續時間可從幾個小時至數個月不等，而一個巨型黑子可存在的時間是一般情況的數倍。

雖然中國人早在公元前28年就有了太陽觀測的記錄，但觀測和記錄太陽黑子始于1610年伽利略通過望遠鏡觀測太陽。爲什麽科學家們如此關心太陽黑子呢，這是因爲它們是太陽風暴發生的一個信號，說明太陽內部出現了不尋常的情況，將導致地球上的空間氣象受到影響。日冕物質抛射現象和太陽耀斑事件通常和太陽黑子相關聯。在即將到來的2013年，太陽將進入極大期，更加活躍，未來幾年會發生更多的太陽風暴事件。

隨著2013年太陽活躍期的到來，未來幾年發生的太陽風暴將會導致地球上出現一些異常現象，除了可導致漂亮的北極光外，太陽風暴往往會造成許多負面影響。極光被認爲是高層大氣出現的不尋常的事件，相當于1500千兆瓦的電力，爲歐洲能源産量的一倍。

太陽風暴還將釋放出大量的輻射、帶電粒子等，有時會直接向地球方向襲來，很幸運的是我們有地球磁場的保護，可以屏蔽掉大多數有害輻射的粒子，阻止大量的紫外線和X射線穿過地球大氣抵達地面，因此由太陽風暴導致的空間環境受到的影響稱爲空間天氣。

事實上，在100年前太陽風暴對我們人類而言似乎沒有多大影響，很少有人會去注意它的存在，但今天地球軌道上運行著超過1000顆人造衛星，我們社會的運作就依靠這些衛星的正常工作，比如天氣預報、通信、導航、搜救、科研以及軍事偵察等等都涉及到衛星的應用，如果損失了一顆衛星並導致信號中斷可能到來嚴重的后果。受到太陽風暴影響最大的是全球導航系統和關鍵的無線電通信服務，比如客機在飛躍北極航線時可能失去無線電通信，衛星電話會停止工作，此外地面電力設施也會因爲太陽風暴而受到損壞。