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天文学家称明年太阳活动波澜不惊 公众无需恐慌(2)

2011年12月16日 07:50 来源:工人日报 参与互动(0)  【字体:↑大 ↓小

  人类对太阳活动知多少

  到目前为止,从地面到空中,从伽马射线、X射线到射电波段,人类已经对太阳进行了多方面的观测,揭开了许多太阳之谜。

  中国科学院国家天文台研究员、太阳射电研究首席科学家颜毅华博士说,太阳和人类的生存息息相关,它一方面在造福人类,另一方面也可能给人类带来灾难。

  颜毅华说,观测太阳最早是用肉眼,人类的历史和太阳是联系在一起的,因为人们一早醒来就能看到太阳。

  有记录说,中国人是历史上最早记录太阳的。《说文解字》里面的“日”就是在一个圆圈里画个点。对此有两种解释:一是指太阳黑子,另外是说亮点。这表明,人类对太阳黑子的最早文字是记载在中国。

  但从科学发展来说,大家公认是400年前伽利略从望远镜中发现了太阳黑子,并开始对太阳以及其他天文目标进行科学研究。对太阳方面比较重要的研究结果是,1814年发现了太阳光谱中的谱线和第一次发现了日珥。

  1843年,人类发现了太阳的11年活动周期;160年前,天文学家第一次拍到了日冕的照片;150年前,人类第一次看到了太阳耀斑瞬时的闪现;1938年,科学又解决了太阳的能量来源问题——太阳的核反应过程。

  颜毅华说,自打人类进入卫星时代、空间时代以后,1957年人类又发现了行星际物质,即太阳上吹出来的物质落到地球附近。60年代末人们在矿井里面安置探测仪器,也探测到了非常弱的太阳核反应过程中的中微子信号。

  最近几十年来,随着高分辨地基和空间观测的实现,人类对太阳研究有了重大发现。比如,OSO-7卫星首次观测到日冕物质抛射,以及首次看到太阳上的软X射线结构,还有各种波段的硬X射线。

  由于太阳活动对地球和空间环境有很大影响,故太阳成为当前科学监测及核心研究的对象。上世纪90年代以后,以空间探测为主导,人类对太阳开始了全波段、全时域、高分辨、高精度探测的新时代:2006年发射的STEREO卫星,可以从两个方向——一个超前地球、一个滞后地球,立体地全角度地观测太阳活动。

  所谓研究太阳活动,就是关心太阳怎么影响我们人类。基于此,太阳活动的研究在太阳物理里有重要的位置。

  颜毅华说,目前,太阳物理研究已被列入我国中长期科学发展纲要。我们的太阳重点实验室属于国际前列水平,中国的太阳物理研究在国际上处于前沿地位。

  但是,国家天文台太阳活动预报首席科学家、中国科学院空间环境预报中心副主任王华宁博士不无遗憾地告诉大家,虽然上世纪我国发明了一些很先进的仪器,尤其是1984年开始使用的太阳观测望远镜,是当时国际上最先进的三台太阳观测仪器之一,然而,进入21世纪以后,作为一个航天大国,我国现在却没有一个空间天文卫星,观测手段有些落后了。

  太阳风暴对人类的影响

  太阳带给我们光明和温暖,供给我们需要的所有能源,但是,太阳活动也会对人类生活产生影响。

  这个影响到底有多大呢?

  王华宁博士说,太阳活动有轻微的或者一般性的活动,我们把它叫做扰动。扰动激烈以后,就变成了爆发,我们称之为太阳爆发。诸如耀斑、日冕物质抛射、暗条爆发或者日珥爆发,都属于激烈的太阳活动,都叫做太阳爆发。

  太阳爆发有三个产物:电磁波、高能粒子和日冕物质抛射。太阳活动会对地球的磁场、电离层和中高层大气产生影响,最重要的是损害我们的高技术系统,像卫星、通信系统、输油管,还有电网等。再一个是影响地球气候和气象的变化。太阳东升西落,早上和晚上的温度不一样,对于气候的变化,太阳是最重要的要素。

  太阳活动对空间环境的影响非常大,比如说卫星定位。我们现在都用GPS,如果太阳爆发影响到卫星的时候,这些卫星就不能够正确地指示位置。当一个精确制导导弹依赖于卫星定位系统攻击目标的时候,在太阳活动期间将受到强烈影响。在太阳辐射里,尤其是高能粒子,会使地球的高层大气密度发生强烈变化,导致卫星的轨道发生变化,致使卫星发生失控,甚至直接导致卫星掉下来。

  对于民航系统来讲,太阳活动的变化,首先就是导致空乘人员与地面指挥系统的联络发生问题,其次是影响空乘人员本身的身体健康。因为地球磁场在极地是非常低的,它的特殊结构使得高能粒子可以冲击到离地面很近的地方,所以跨极地飞行的时候,对空乘人员健康是有影响的。

  对于电网系统也会产生影响。王华宁说,最典型的例子是,1989年3月美国新泽西州大量的变压器由于强烈的太阳活动引起大磁暴,导致大面积停电——这是太阳活动迄今为止对人类造成的最大的一次灾害。

  对太阳活动周期的编号,大概是从18世纪开始,编到现在23个周期过去了,24周也已经来临,且过去了不少。在太阳活动24个周期还没有产生的时候,就有很多人预报24周峰年大概是在2012年。

  然而,预报是动态的,太阳活动每个周期并不是严格的11年,有时候长,有时候短,要根据太阳的实际情况进行不断的预报。现在对太阳活动24周峰年的预报,在国际太阳物理界普遍接受的一个峰期大概在2013~2014年之间。可见,2012还不是峰度的最高年。

  美国拍《2012》时,依据的便是之前那个预测。该片的起因是太阳活动的峰年到来,说太阳发出的中微子加热了地球的核心,因而引发了大灾难。

  王华宁认为,这个说法是不合适的。因为中微子本身的穿透力是很强的,虽然我们现在已经明白中微子有一点质量,偶尔能被物质吸收了,但事实上,它们不可能大规模被地球的中心吸收。如果真有能够把地球加热的中微子存在,那么,它在还没加热地球之前,所有的生物差不多就没有了。

  王华宁说,可能是拍这个片子的人还没有学到关于中微子的知识,他劝大家没必要因为看了一部电影就产生恐慌,并明确地告诉大家:“2012不是24周的峰年,峰年可能要向后推迟一至两年左右。2012是个普通年,对于太阳活动来讲也只是一个普通年。”□本报记者 黄哲雯

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【编辑:邓永胜】
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我国实施高温补贴政策已有年头了,但是多地标准已数年未涨,高温津贴落实遭遇尴尬。
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