孫文德
近一段時間以來,太陽突然變得毒辣起來。走進炎炎烈日中,人們普遍感覺比往年要更加酷熱難耐,那么,究竟是什么原因導致太陽發生這一變化呢?
其實,太陽之所以如此“毒辣”,是因為今年正好是第23輪太陽周的高峰年。太陽也有大氣,它主要是由質子和電子組成的等離子氣體。要不是太陽強磁場對這些帶電粒子的束縛,這些灼熱的氣體早就跑得無影無蹤了。即使如此,它們還是不停地泄漏出來,噴向四周空間,人們稱之為“太陽風”。其速度可達每小時100萬公里,據“旅行者”宇宙飛船發回的信息,太陽風可以一直吹到離太陽200億公里的地方,遠遠超出了冥王星的位置之外。其實,在我們銀河系中,有2000億個恒星。天文學家觀測到,有大量的類日恒星噴射著強勁的太陽風,若近旁有行星的話,足可把它烤焦。當然我們用不著擔憂,太陽是一顆溫和且活動穩定的恒星,在地球的歷史上,還未找到過被太陽風燒烤的證據。
太陽的脾氣一般很好,正是它的這一特性,使得地球上產生了繁盛的生物。但它也有相對來說不怎么平靜的時期,天文學家警告說,去年下半年至今年底這段時間,平和的太陽風將隨時可能轉變為等離子氣體的大風暴。它像一個泄憤的大火球向外部世界射擊,任何擋路的行星都將受到它的灼傷。地球能幸免嗎?
200多年來,科學家們一直在關注太陽習性的變化,目擊了每隔11年一次的太陽狂暴,目前這一次是有記錄以來的第23次。研究者認為,這次風暴的強度跟上一次的相似。1989年正是上一個太陽周期中的狂暴期。當時,加拿大600萬居民嘗到了它的苦頭。在一個寒冷的夜晚,加拿大部分地區突然斷電,這對許多加拿大人來說苦澀不堪,當夜氣溫在一15~C以下,人們卻不得不在既無暖氣又無照明的環境中度過。事故原因最后查明:原來有一個巨大的等離子氣團在太陽表面爆發,不久,它碰上了地球,結果造成了這一災禍。
人們發現:在太陽活動峰年,太陽的劇烈活動會導致地球發生強烈的地磁暴和難以抗拒的電離層騷擾,致使短波通訊中斷、導航系統失靈、衛星受到損傷,電網出現故障等等。除此之外,研究表明,太陽活動峰年的各種輻射還會對人類的神經系統、免疫系統造成程度不同的危害。當太陽活動強烈時,人類植物神經系統的緊張程度會有所提高,人類的攻擊性行為加劇,交通事故增多。另據英、美、俄等國的統計數據表明,太陽活動頻繁期間還伴有腦膜炎患者增加、患流感人數增多、土豆等蔬菜產量大增等現象。
此外,太陽輸出能量的長期變異還會影響地球氣候。許多地方的天氣氣候與太陽活動周期存在較明顯的對應關系:在太陽活動小年時,太陽的輻射輸出小,有時會引起地球上部分地區出現低溫多雨天氣;而在大年,太陽輻射輸出大,則會引起地球某些地區出現高溫干旱天氣。.甚至連雷暴這類局部強烈天氣,也受太陽制約,在太陽黑子大爆發后的幾天里,全球雷暴活動會猛增50%以上。
那么,天文學家怎么知道太陽狂暴期的來臨呢?辦法可以說相當簡單,就是計數太陽黑子數和黑子群的數目。它們的數目越多,表明太陽活動越強烈,反之,則活動較弱。由此得出一個表示太陽活動強度的指數,稱為國際黑子數。在太陽活動最小期,指數可低到10,而1989年7月時,則高達159。專家預測,今年這一次的指數可能很大,估計可達190。
人們監視太陽活動的手段,目前正在從僅靠傳統的地面望遠鏡或其他傳感器而轉向衛星技術。美國宇航局前幾年發射的ACE衛星,便專門從事對太陽風組成的分析。這顆距離地面150萬公里的衛星,正好處在日、地引力相互平衡之外。在這里,它可監察向地球奔去的火團,并能在“風暴”碰上地球前1小時,發出警報。而日本最近發射的一顆X-射線觀測衛星,它能在等離子氣團形成和噴發之前,捕捉到有關信息。科學家發現,在等離子氣團噴發前的幾天,會有一種s形結構在太陽表面出現,這種S形結構可看成是氣團噴發的前兆,具有可靠的預測性。由于X-射線衛星觀測到的結果出于太陽表面,故它可以提前4天發出警告。但也有一個缺點,因為被它觀察到的火團,究竟是否向地球襲來,那就說不準了。
知道了“風暴”將至,是否可預防呢?其實人類智慧的能力還畢竟有限,迄今我們無法制止任何天災的發生,但盡量地減小受災的程度則是完全可能的。