http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2011-06-19

　　新浪环球地理讯 北京时间6月16日消息，据美国国家地理网站报道，现在的太阳似乎非常活跃，耀斑和黑子现象层出不穷，但是这样的日子不会持续很久。科学家们今天表示，在经过这一轮的活动高峰期之后，太阳可能将进入“休眠”，即太阳活动的平静期。

　　对于太阳内部，表面以及外层大气进行的三项独立研究都得出了同样的结论，即下一个太阳活动周期将出现极大的推迟，甚至不再出现。在正常情况下，下一次太阳活动期将于大约2020年左右开始出现。

　　所有这些数据都显示我们很有可能正在进入一个太阳活动极小期，即太阳活动持续地处于低潮的时期。

　　人们将这一次预测中即将出现的太阳活动极小期和历史上有记录最近的一次极小期进行对比，那一次极小期出现于1645年~1715年之间，被称为蒙德极小期(Maunder Minimum)，这一大约持续70年的极小期恰好和被称为“小冰河时期”的欧洲极冷时期同时出现。那一时期的欧洲温度出现异常的下降，运河结冰，阿尔卑斯山区的小山村被冰川吞没。

　　美国宇航局太阳动力学天文台(SDO)项目科学家迪恩·帕斯内尔(Dean Pesnell)说：“我们掌握了一些有趣的案例，证明太阳活动和地球上的气候变化之间存在联系，但是我们却找不到任何理由说服自己去相信这样的说法。”

　　并且，在帕斯内尔看来，即使真的即将出现新一轮的太阳活动极小期，地球上也不太会出现一次异常的温度降低事件。

　　他说：“现在的情况有所不同，我们已经向地球大气层中排放了大量的二氧化碳，甲烷等温室气体，这是一种负反馈机制，因此即使再次出现类似蒙德极小期那样的事件，我也不认为我们会经历曾经出现过的那种异常的严寒。”

　　逐渐衰亡的黑子

　　太阳黑子是太阳表面出现的温度相对较低，因而看上去似乎呈现黑色的区域，这是太阳表面的强磁场区。

　　几个世纪以来，科学家们一直利用太阳黑子的规模和多寡——其中有些黑子的面积甚至超过地球——来估算太阳磁场的强弱起伏。

　　举例来说，在17世纪时，意大利天文学家伽利略和荷兰天文学家卡西尼就曾分别通过对太阳黑子情况的长期观测，注意到在蒙德极小期太阳活动的异常减少。

　　在19世纪80年代，科学家们注意到太阳黑子的活动似乎存在11年的周期。现在我们正处于第24个太阳周期，这一周期大约将于2013年达到极大。

　　现在，来自美国国家太阳观测台的马特·潘恩(Matt Penn)和同事们正在对亚利桑那基特峰麦克梅斯-皮尔斯太阳望远镜(McMath-Pierce Solar Telescope)13年来获取的黑子数据进行分析。

　　他们注意到太阳黑子在这期间存在一种长期的减弱趋势，并且如果这种趋势持续下去，那么在第25个太阳周期到来之际，太阳磁场的强度将不足以产生黑子。

　　潘恩在今天举行的异常发布会上解释说：“太阳黑子的颜色正在逐渐变浅。”根据他们目前掌握的数据，他们预计本次(第24次)太阳周期的强度将大约只相当于第23次太阳周期的一半，而在下一次太阳周期期间可能将根本没有黑子出现。

　　太阳活动将减弱的其它证据

　　与潘恩小组采用的方法不同，美国国家太阳观测台的弗兰克·希尔(Frank Hill)和同事们采用一种被称为“日震学”的技术对太阳的内部结构进行研究。顾名思义，这种技术和地震学非常类似，通过对日面上细小震动的观测来反推太阳的内部结构以及出现的变化。

　　具体地说，希尔和同事们一直以来都在追踪太阳表面之下的一种被埋藏的“喷流”，这种大规模的喷流环绕太阳全球运行，被称为“扭转振荡”(torsional oscillations)。这种大规模的物质流首先出现在太阳极区，随后渐渐向太阳赤道靠近。这种喷流被认为在产生太阳磁场的机制中起到一定的作用。

　　根据观测，太阳黑子往往会出现在这种“潜流”迁移经过的路线上，并且随着这种喷流逐渐接近太阳赤道，太阳活动也会随之增强。因此对这种“地下喷流”的研究对于预测太阳活动周期变化情况非常有用。

　　希尔在新闻发布会上表示：“显示太阳进入第24个活动周期的扭转振荡迹象最初出现于1997年，这就意味着在未来导致第25次太阳活动周期的潜流应当在2008年或2009年就开始出现，但是看来我们并没有观测到它们。”

　　根据希尔的分析，这些迹象意味着第25太阳周期的出现将有可能被推迟到2022年之后，这将比正常日期晚大约2年，或者，也有可能第25太阳周期根本就不会出现。

　　而另一项观测证据则进一步支持了这一观点：理查德·阿尔托克(Richard Altrock)是美国空军-国家太阳观测台合作的太阳日冕观测项目负责人。他们注意到太阳最外层的超高温稀薄大气——日冕带，出现了一些微妙的变化。

　　由于磁场作用，处于电离状态的日冕粒子存在高速的极向运动，这一现象的加强会伴随着日面黑子活动的增加，当太阳活动抵达极大期时，这样的极向运动可以达到太阳南北极76度的高纬度地区。

　　这种极向运动还和太阳的磁场消退现象有关，太阳在一个活动周期行将结束时，磁场出现平静期，并开始下一个周期。

　　然而这一次，这种极向运动非常乏力，这就暗示着我们在2013年可能只能目睹一次非常无力的太阳活动极大期，这将延迟甚至阻止下一场太阳活动周期的开始。

　　安静的太阳，热闹的科学

　　此间正在美国新墨西哥州拉斯·克鲁斯(Las Cruces)召开的美国天文学会会议上，科学家们一致认为这三条线索都强烈暗示第25个太阳周期可能流产。

　　但是这种太阳活动的异常绝非什么不祥之兆，国家太阳观测台的希尔博士表示：“这种情况以前曾出现过，看起来地球上的生命并未受到什么影响。因此，对于这一事件，我一点都不担心，只是感到很兴奋。”

　　事实也确实如此，太阳活动的低潮期对于科学活动是有很大裨益的。强烈的太阳活动会释放大量高能带电粒子，这些粒子干扰地面短波通讯，损坏电网，甚至会产生额外的拖拽力，从而影响太空中卫星的轨道稳定。

　　帕斯内尔表示：“这种拖拽作用对于像我这样在宇航局工作的人而言是非常重大的事件，因为你必须使你的卫星轨道保持安全稳定。”

　　另外，太阳黑子的减少并不一定意味着其他太阳活动的减少，如可以引发剧烈日冕物质抛射(CME)，从而在地球上形成绚丽极光的太阳耀斑等等。帕斯内尔称，记录显示极光的出现甚至在蒙德极小期期间仍然是相当稳定的。

　　并且，这样一次即将到来的极小期将为科学家们提供一个绝佳的验证现有太阳磁场产生和消亡理论模型的机会、

　　帕斯内尔说：“现在我们在太空部署了很多太阳观测卫星，在地面也有很多技术先进的太阳观测台。如果太阳真要有什么新鲜的现象要出现，那么这可绝对是个好机会。”(晨风)

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