SDO观测卫星揭示太阳最新状态

SDO与普通电视、高清电视以及其他两种观测卫星的分辨率对比图

  太阳活动与冷冬

  太阳活动对地球造成的另一种可能的影响体现在气候方面。一些科学家曾经怀疑太阳活动造成了全球变暖,但事实证明,与20世纪全球变暖并不一致的是,自1920年代以来,太阳黑子的数量呈现出减弱的趋势。

  2007年发表在《英国皇家学会会报》的一篇论文指出,卫星数据显示,所有可能造成气候变暖的太阳因素在1985年之后都在向相反的方向发展。太阳黑子在20世纪中有两个极大年,一个是1960年,一个是1985年,它的数量在1985年之后在下降。黑子的数量是太阳活跃程度的表征,数量下降的黑子与全球变暖的趋势并不一致。另一种说法是宇宙射线有利于云层的形成,而云能够为地球降温。但研究发现宇宙射线在1985年达到最小,之后的年份里出现上升,这也与全球变暖不一致。还有太阳的亮度,在1977到1985年间曾有上升,但之后也是下降的状态。

  “自1985年以来,所有可能造成全球变暖的太阳因素都朝着相反的方向发展。”论文作者之一、英国雷丁大学的迈克·洛克伍德(Mike Lockwood)说,“如果它们真的是重要的因素,那么我们现在就应该在变冷了。”

  洛克伍德及其同事在今年发表在《环境研究快报》上的一篇新论文中指出,尽管太阳活动并不是影响全球气候变化的重要因素,但太阳活动的低潮很可能造成了英国和欧洲北部近两年来的冷冬。

  洛克伍德等人注意到,在2008年到2009年的大部分时间里,太阳表面几乎看不到黑子,太阳磁场对地球的影响也跌至有记录的150年来的最低点。他们于是拿出英国中部自1659年以来的气温记录,与太阳活动情况进行对照。结果发现,在太阳活动较弱的年份,英国经历冷冬的可能性就较大。“只有百分之一的可能性这种情况是碰巧出现的。”他们在论文中写道。

  他们还将模型中由20世纪工业排放造成的升温去除,发现太阳活动较弱年份与冷冬之间的统计学关系更加明显了。他们认为这说明英国的冷冬与全球变暖无关。

  美国海军研究实验室研究日地关系的物理学家朱迪斯·黎恩(Judith Lean)在2008年发表的另一项研究的结论与洛克伍德的十分相似。她发现当太阳活动剧烈的时候,北欧的天气就会比平均状况要更暖和。

  洛克伍德和黎恩的研究均是统计结果,其背后的物理解释目前还不清晰。一种观点认为,由西吹过大西洋进入北欧的风向的变化造成了冷冬的形成,而风向的变化可能与太阳活动的变化有某种相关性。

  SOHO的后继者

  在SDO这个探测器之前,美国宇航局曾在1995年发射了太阳与太阳风层探测器(SOHO),这架探测器最初计划的运行时间是两年,后来持续延长,以期能够覆盖太阳活动的11年周期。实际上,过去15年里我们看到的多数太空中拍摄的太阳照片都来自SOHO。

  SDO是美国宇航局“与日同在”计划中发射的第一颗探测器,“与日同在”计划的目标是理解太阳这颗磁场变化的恒星,测量其对地球上的生活和社会的影响。

  另一架目前运行中的太阳探测器是美国宇航局2006年发射的日地关系天文台(STEREO),它能够与SOHO一起从三个角度拍摄太阳的立体图像。日地关系天文台与SOHO一起能够更加准确地计算出日冕物质抛射的方向和抵达地球的时间。

  与这两架探测器相比,SDO的性能又有了大幅超越,它不但图像清晰度更高,而且能够每秒钟拍摄一张太阳照片。相比之下,STEREO每3分钟拍摄一张,SOHO每12分钟拍摄一张。

  但SOHO迄今仍有一项其他探测器无法超越的强项:它的“广角和分光日冕观测仪”中有一块“遮阳板”,能够把太阳的主体遮挡起来,让天文学家看到亮度只有主体千万分之一的日冕,对日冕物质抛射进行研究。

  未来几年,美国宇航局和欧洲空间局计划发射更多的太阳探测器,研究太阳本身的物理活动以及这些活动与地球的关系。中国的太阳极轨射电望远镜计划在 2017年发射,用于连续跟踪监测日冕物质抛射事件从太阳表面到地球轨道处的传播与演化。


南方周末 黄永明





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