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太阳活动进入极小期,黑子几乎消失,是否预示着地球要变成冰球?

温室效应,冰期,地球这是要玩冰火两重天!

地球总是一惊一乍的,今天小行星到来了,明天“奥陌陌”好像是外星战舰,要不就温室效应,现在又来冰期,这是要玩冰火两重天吗?不管怎么样,太阳进入极小期,有一件事是肯定的,妈妈不会再给我转发太阳磁暴的信息,告诉我今天不能玩手机,关掉所有家用电器。说归说,我还得继续科学地、通俗的解释一下,极小期、黑子、冰河世纪,都是什么?它们是否有关联呢?

太阳风暴

年级较大的同学肯定都经历过1989年的一件大事,在那年3月13日,地球似乎被一种外来的神秘力量笼罩了。上方卫星突然失灵、失控、改变轨道;高空飞机导航错乱,辐射量超标;地面无线电信号、雷达、轮船导航全面崩溃;大量地区突然停电,电厂大量设备报废;

这是磁暴现象,它来源于太阳喷出的大量高速带电粒子流,也就是太阳风。一般情况下,地球的磁场会帮我们抵御这些带电粒子流。然而,有些时候这些风会非常强烈,以至于出现上述那些现象,这样的大风叫太阳风暴,太阳风暴来源于太阳表面大量太阳黑子剧烈爆发。

图:太阳风与地球磁场作用下形成极光

实际上,大家不必太过于担心,因为这样风暴是有周期性的,并且这样的风暴也不一定能精准地瞄准地球,大多与我们擦身而过。

太阳黑子

图:太阳黑子

太阳风暴的罪魁祸首是太阳黑子是太阳表面的黑斑。这并不是太阳表面脏了,只是因为该区域的温度相对其他区域较低,所以亮度较低。虽然它叫黑子,但一个中等大小的黑子可以媲美地球大小。

图:太阳耀斑

平时几个小黑子对我们构不成威胁,一般它们也不会单独行动,当大量太阳黑子出现说明太阳的活动较为剧烈,即将达到爆发的阈值。当达到极点,一般会伴随出现耀眼的光斑。耀斑的亮度奇高,蕴含巨大的能量,由于太阳大气层(日冕)离核心较远,引力较为薄弱,大量的高温带电物质就会因为巨大的能量被甩出去,形成太阳风暴,奔向四面八方。

一开始很多物理大咖并不认为地球的磁暴现象是太阳引起的,因为太阳离地球太远了。而找到真凶的线索是因为太阳有一年连续作案,被抓了个现行。在1886年,天文学家发现4次磁暴现象,而且每次都正好相隔27天。天文学家立马想到了太阳自转一圈对于地球来说是24天,当太阳转一圈回来,地球因为公转已经不在原地,需要再经过3天,原来太阳表面的活跃区域才能继续朝向地球,所以每隔27天,太阳风就给地球来一下子,这四下子就被联系到一块去了。

图:太阳黑子记录

对于太阳黑子与太阳活跃的现象,人类很早就有记载,通过数据我们可以大致判断,每隔11年,它会在一定期间内异常活跃,爆发大规模风暴。上一次是在2012年,那次风暴威力巨大,大家之所以没有印象是因为太阳打得太偏了。

图:地球磁场

科学家在判断星球是否宜居磁场是一个很大的因素,磁场可以防止太阳风落到星球表面。如果没有磁场,太阳风中的带电粒子流会电解星球的水,形成氢气和氧气,而太阳风又能把这些气体吹走,日积月累的循环下去,星球就会失去大气和水,火星就是这么被吹干的。

图:太阳磁场

太阳黑子的形成和太阳的磁场也有很大的关系,太阳磁场并没有地球那么均匀,有序,而是无比凌乱,如果一团乱麻,并且不稳定。每隔11年,太阳的磁场就会颠倒一次,太阳黑子的数量也会随之在不规则的11年周期中快速地上升,然后缓缓地下降。

当这种周期性也不是固定的,有时候也会出现长周期变化,例如1900-1960年,太阳极大期的黑子数量逐渐上涨。1960年至今,则处于下降趋势,但即使是这样,在过去的数十年,太阳黑子的活动也明显的高于过去平均的值,所以冰期的问题不用太担心。

太阳极小期与冰期

图:休伦大冰期,雪球地球假说

太阳活动进入极小期通俗来说就是太阳比较稳定,没有那么活跃,但是要达到冰期(冰河世纪)的鼎盛时期,还是远远不够的,至多是个小冰期。太阳辐射的强弱虽然是关键因素,但也只是外部因素,在阳光进入到地表之前本身就已经被大气层筛去一轮了。

主要的因素还是看地球本身对阳光的阻隔作用,例如火山频繁爆发,火山灰进入大气层阻挡直射地表。温室气体大量减少,目前来看这些可能性都是不存在的。对比太阳黑子记录与两千年来的温度变化曲线,我们的确可以看出之间有些关联。

图:小冰期

图:黑子记录

我们可以发现在温度数据的较低处与太阳黑子活动的较小的曲线相吻合,温度曲线中出现了4次低谷,这是近两年来,4次地球温度较低的时期,并且对应上了太阳黑子记录中的4次低谷,也就是太阳活动的极小期。

图:4个寒冷时期

由此看来,如果不考虑目前地球温室效应,或许在太阳活动进入极小期时,地球也会迎来低温。

图:近年来太阳黑子活动记录

总结

实际上目前地球还处于正常状态,冰期出现的可能性不大,同时地球还面临着温室效应增强的影响。科学家认为在未来的5~6个周期内,或许地球上会逐渐出现某些区域温度较低,一些区域温度反而更温暖的情况,但这只是相对来说,并不会出现非常大的差异,因此该吃吃该喝喝。

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