摘要:在磁极恰好翻转的时候,太阳磁场也会进入最弱的状态,也就是太阳活动的极小期(solar minimum)。很多人没有相关知识,把太阳活动极小期简单地理解为太阳降温。

我们的太阳,每天依靠核聚变释放出大量的光和热,孕育了地球和生命。与此同时,每时每刻还有大量的高能粒子从太阳表面离开,形成太阳风,摧残着太阳系的各个天体。

值得庆幸的是,地球有着自己的磁场,可以抵御太阳风,尽全力保护着地球生物和各种要素。可以说,如果没有地球磁场,恐怕就不会有地球上的生命。

即便如此,地球的磁场也是有限的。太阳的辐射能力不是恒定不变的,而是遵循着一定的规律在变化,也就是太阳的活动周期。太阳活动极小期

(图片说明:2012年1月19日的太阳耀斑)

近些年来,大家越来越多地讨论地球磁场翻转的事情。其实,太阳的磁场也在翻转,这也是目前科学家认为的太阳活动周期的来源。在磁极恰好翻转的时候,太阳磁场也会进入最弱的状态,也就是太阳活动的极小期(solar minimum)。当太阳活动进入极小期的时候,太阳黑子、耀斑和日冕等都会变得非常弱,反之则它们的数量会大大增加,我们就是通过这些观测来判断太阳处于什么样的活动阶段。

当太阳活动比较强的时候,人类的电子设备就会受到干扰和影响。因此,对于我们来说,如果太阳辐射能小一点,那就再好不过了。

我们现在知道,太阳的活动周期大约是11年,而我们目前正处于第24周期。虽然没法完全确定下一次的极小期在什么时候出现,但是科学家在2017年的时候曾经做过一个推测,那就是大约出现于2019-2020年出现。

(图片说明:壮观的日珥)

去年12月的时候,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的太阳活动第25周期小组将极小期的时间范围进一步缩小,预测为2020年4月(误差为±6个月)。也就是说。这个极小期可能已经过去了,又或者尚未到来。当然,也有可能你在阅读本文的同时,这个极小期已经悄然到来。最小≠最好

但是,太阳活动的极小期也不是最好的状态。因为在宇宙中,地球要面对的不仅是太阳的辐射,还有来自宇宙深处大量天体的辐射,如超新星爆发、中子星、超大质量黑洞等等。实际上,太阳风无时不刻不在与这些宇宙辐射对抗,靠近太阳的位置,太阳风强一些;远离太阳的位置就要承受更多的宇宙辐射。二者基本平衡的位置,在距离太阳大约120个天文单位的地方,这个边界叫做日光层。

而随着太阳极小期的到来,宇宙射线也会入侵到太阳系内部,对地球造成干扰。虽然地表有地球磁场和大气层的保护,降低我们遭受宇宙辐射而患癌的风险,但对于太空中的宇航员来说就非常危险了。

(图片说明:天文学家在特殊波段下拍摄的太阳)

“在太阳的极小期,太阳磁场会减弱,对于宇宙射线的屏蔽作用也会降低。”美国宇航局戈达德太空飞行中心的宇航员迪恩·佩斯内尔(Dean Pesnell)在2017年的时候这样介绍过,“对于在太空中执行任务的宇航员来说,这可能是一个更大的威胁。”小冰河期?

近些年来,随着全球变暖进程不断加剧,反而有了一些相反的论调悄然兴起。很多文章都在宣传:随着太阳活动极小期的到来,地球即将迎来一个小冰河期。

比如在1790年至1830年期间,太阳活动曾经进入了道尔顿极小期(Dalton Minimum)。巧合的是,这几年的全球平均温度也有所下降,比如德国Oberlach气象站的纪录就有超过20年的温度低于2.0℃。正是这个现象,让很多人以为我们又将迎来一个小冰河期,减缓全球变暖的进程。不仅在我国这样,美国的一些私人媒体,也打着NASA科学家的名义(实际上根本没说是哪位科学家),说道尔顿极小期可能会重新上演。

但实际上,地球气候变化的原因非常复杂,从来都不是一两个因素就能决定的。太阳活动也不例外,我们很难把1816年的无夏之年完全归结于太阳活动。而且,目前的研究显示,1816年的寒冷天气更有可能是1815年印尼的坦博拉火山的激烈喷发所导致的,这也是这座火山在最近2000年以来爆发最剧烈的两次之一。

那么,火山爆发是否和太阳活动有关呢?实际上,科学家们目前还没有得到结论,不同科学家的研究结果对两种事件的周期也得出了不同的结论。但基本可以确定,二者之间没有什么关系。也就是说,即使从间接的角度来看,1816年的寒冷天气也和太阳活动无关。

至于网上还有太阳活动极小期与地震之间的关系,更是无稽之谈。2013年,就有科学家发表了论文,说明这两个事件之间没有一毛钱关系。极小期到底有何影响?

那么,太阳活动极小期到底对我们有何影响呢?

(图片说明:2011年的一次太阳耀斑)

科学家指出:在极小期时,太阳的紫外线辐射会减少,其对地球的影响主要出现在平流层或者更高的位置上,可以使地球的大气层略微收缩,减少对卫星的阻力。同时,我们也可以看看太阳活动较强时会发生什么,来了解地球在太阳活动极小期的变化。

如果太阳活动比较剧烈时,科学家首先就会看到太阳黑子等现象更加频繁和强烈。

同时,辐射的增强也会干扰人类的电子设备。

对于我们来说,我们可以看到更频繁、更壮观的极光现象,因为极光就是太阳辐射的高能粒子和地球磁场作用的结果。

此外,紫外线辐射的增强可以增加地球的降雨量。

不过,对于全球气温来讲,太阳活动的作用微乎其微,完全可以忽略不计。

因此,就像我们前面说的,与其担心太阳活动极小期导致的小冰河期,还不如担心宇宙辐射;与其担忧极小期太阳辐射无法对抗宇宙辐射,我们更需要担忧的,是另一件事。比小冰河期更值得担忧的是……

2月份的时候,NASA全球气候变化小组公开指出:“人类燃烧化石燃料而产生的温室气体排放所造成的全球变暖,是太阳长时间内处于超级极小期(Grand Solar Minimum)所导致的降温幅度的6倍。”

(图片说明:美国太阳动力学观测台拍摄的太阳北半球一次活动爆发)

他们接下来还明确表示:“即使太阳活动超级极小期持续超过1个世纪,全球变暖的进程也不会改变。原因在于,除了太阳输出的能量以外,还有更多因素可以影响地球的温度,而目前最主要的一个,就是人类排放温室气体所导致的升温。”

更何况,太阳目前远远没有进入所谓的超级极小期。

研究显示,和道尔顿极小期相比,我们今天的太阳活跃度显然还是更高一些的。虽然目前的第24周期和之前的一些周期相比似乎弱得多,但究其本质,是因为前面几个周期时的太阳过于活跃了。换句话说,不是第24周期的太阳不正常,而是前几个周期的太阳有点离谱。此刻的我们,才正在一个相对稳定的太阳下生活。

(图片说明:最近3个周期的太阳活动,可见第24周期的活跃度要低得多)

至于小冰河期的说法之所以流传如此广泛,主要是以下几个原因,:

道尔顿极小期恰逢全球寒冷,才有了这样的基础;

很多人没有相关知识,把太阳活动极小期简单地理解为太阳降温;

而小冰河期说法的流行,自然与全球变暖进程有着密不可分的关系。这一方面是人们对于全球变暖的抵触、希望重新降温的美好愿望,另外也和一些人想要博眼球有关。

正如NASA和NOAA所指出的那样,不论极小期会不会导致气候寒冷,它们的作用在人类排放的温室气体面前也显得微不足道。与其傻傻地等着太阳极小期“拯救”我们,不如选择自救。就像中国的那句古话一样:“天作孽,犹可恕;自作孽,不可活。”

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