孙文德
近一段时间以来,太阳突然变得毒辣起来。走进炎炎烈日中,人们普遍感觉比往年要更加酷热难耐,那么,究竟是什么原因导致太阳发生这一变化呢?
其实,太阳之所以如此“毒辣”,是因为今年正好是第23轮太阳周的高峰年。太阳也有大气,它主要是由质子和电子组成的等离子气体。要不是太阳强磁场对这些带电粒子的束缚,这些灼热的气体早就跑得无影无踪了。即使如此,它们还是不停地泄漏出来,喷向四周空间,人们称之为“太阳风”。其速度可达每小时100万公里,据“旅行者”宇宙飞船发回的信息,太阳风可以一直吹到离太阳200亿公里的地方,远远超出了冥王星的位置之外。其实,在我们银河系中,有2000亿个恒星。天文学家观测到,有大量的类日恒星喷射着强劲的太阳风,若近旁有行星的话,足可把它烤焦。当然我们用不着担忧,太阳是一颗温和且活动稳定的恒星,在地球的历史上,还未找到过被太阳风烧烤的证据。
太阳的脾气一般很好,正是它的这一特性,使得地球上产生了繁盛的生物。但它也有相对来说不怎么平静的时期,天文学家警告说,去年下半年至今年底这段时间,平和的太阳风将随时可能转变为等离子气体的大风暴。它像一个泄愤的大火球向外部世界射击,任何挡路的行星都将受到它的灼伤。地球能幸免吗?
200多年来,科学家们一直在关注太阳习性的变化,目击了每隔11年一次的太阳狂暴,目前这一次是有记录以来的第23次。研究者认为,这次风暴的强度跟上一次的相似。1989年正是上一个太阳周期中的狂暴期。当时,加拿大600万居民尝到了它的苦头。在一个寒冷的夜晚,加拿大部分地区突然断电,这对许多加拿大人来说苦涩不堪,当夜气温在一15~C以下,人们却不得不在既无暖气又无照明的环境中度过。事故原因最后查明:原来有一个巨大的等离子气团在太阳表面爆发,不久,它碰上了地球,结果造成了这一灾祸。
人们发现:在太阳活动峰年,太阳的剧烈活动会导致地球发生强烈的地磁暴和难以抗拒的电离层骚扰,致使短波通讯中断、导航系统失灵、卫星受到损伤,电网出现故障等等。除此之外,研究表明,太阳活动峰年的各种辐射还会对人类的神经系统、免疫系统造成程度不同的危害。当太阳活动强烈时,人类植物神经系统的紧张程度会有所提高,人类的攻击性行为加剧,交通事故增多。另据英、美、俄等国的统计数据表明,太阳活动频繁期间还伴有脑膜炎患者增加、患流感人数增多、土豆等蔬菜产量大增等现象。
此外,太阳输出能量的长期变异还会影响地球气候。许多地方的天气气候与太阳活动周期存在较明显的对应关系:在太阳活动小年时,太阳的辐射输出小,有时会引起地球上部分地区出现低温多雨天气;而在大年,太阳辐射输出大,则会引起地球某些地区出现高温干旱天气。.甚至连雷暴这类局部强烈天气,也受太阳制约,在太阳黑子大爆发后的几天里,全球雷暴活动会猛增50%以上。
那么,天文学家怎么知道太阳狂暴期的来临呢?办法可以说相当简单,就是计数太阳黑子数和黑子群的数目。它们的数目越多,表明太阳活动越强烈,反之,则活动较弱。由此得出一个表示太阳活动强度的指数,称为国际黑子数。在太阳活动最小期,指数可低到10,而1989年7月时,则高达159。专家预测,今年这一次的指数可能很大,估计可达190。
人们监视太阳活动的手段,目前正在从仅靠传统的地面望远镜或其他传感器而转向卫星技术。美国宇航局前几年发射的ACE卫星,便专门从事对太阳风组成的分析。这颗距离地面150万公里的卫星,正好处在日、地引力相互平衡之外。在这里,它可监察向地球奔去的火团,并能在“风暴”碰上地球前1小时,发出警报。而日本最近发射的一颗X-射线观测卫星,它能在等离子气团形成和喷发之前,捕捉到有关信息。科学家发现,在等离子气团喷发前的几天,会有一种s形结构在太阳表面出现,这种S形结构可看成是气团喷发的前兆,具有可靠的预测性。由于X-射线卫星观测到的结果出于太阳表面,故它可以提前4天发出警告。但也有一个缺点,因为被它观察到的火团,究竟是否向地球袭来,那就说不准了。
知道了“风暴”将至,是否可预防呢?其实人类智慧的能力还毕竟有限,迄今我们无法制止任何天灾的发生,但尽量地减小受灾的程度则是完全可能的。