自2017年以來,太陽一直處於半休眠狀態,低迷的太陽活動導致不少專家認為地球可能迎來新一輪的30年「小冰河期」。然而,據NASA太陽動力學天文臺(SDO)的數據顯示,2020年5月29日太陽表面爆發了自2017年10月以來的最大耀斑。太陽活動的恢復說明,地球小冰河期不會來臨已成為板上釘釘的事實,但地球會面臨太陽活動高潮的危機嗎?
天文學家發現,太陽也有自己的活動周期,且太陽周期是以太陽磁場為基礎進行的。太陽磁場每11年翻轉一次,翻轉後南北磁極交換位置,同時伴隨著太陽活動的衰弱。目前,太陽已經經歷了11年的高頻活動周期,這表明太陽磁場可能已經完成翻轉,進入了新的周期,並且在未來太陽的活動水平可能會更高。
早在2017年大耀斑爆發之後,NASA就已經開始對太陽能量進行持續監測,並當年就預測未來幾年內太陽將進入「休眠期」——太陽極小期。2019年12月,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)又將這一休眠期縮至第24、25太陽周期間(即2020年4±6月)。
太陽活動周期有一個明確的極大值和極小值的。太陽活動極小值(即以最低水平的黑子和耀斑活動為特徵)標誌著太陽活動一個周期的結束以及新周期的開始。雖然以人類今天的科學技術能夠預測這種情況發生的大概日期,但是卻很難精確到某一日。目前,科學家只能預測出太陽即將從第24個周期過渡到第25個,但是依舊不能確定太陽活動的極小值是否已經發生。
值得我們關注的是,太陽耀斑活動高峰期對地球的傷害是巨大的。太陽耀斑對太陽來說,只是一場平白無奇的大爆發,但對於地球上的人類而言卻是毀滅性的。一次常規太陽耀斑所釋放的能量相當於10萬-100萬次強火山爆發釋放的總能量,或者相當於上百億顆百噸級的氫彈爆炸威力。而且當耀斑對準地球時,還會在兩極造成無線電的中斷,並可能在近地軌道附近造成強輻射風暴,致使太空人進入太空後無法與地面聯繫,對國際空間站而言同樣具有威脅。
目前天文學家尚未監測到M級耀斑(中級)的爆發,但如果未來一段時間太陽表面上出現更多耀斑活動的話,幾乎可以確認太陽的兩極已經發生了常規翻轉。耀斑產生的紫外輻射被地球吸收後,大氣層被加熱的同時密度增大,使衛星、空間站的軌道改變;密度增大的原子氧還會加快對太空飛行器表面的腐蝕,無線電設備則可能會斷網長達數月之久。
責編/朱張航宇
參考文獻:The Sun Just Spat Out Its Biggest Flare Since 2017, MichelleI Starr, 1 June 2020.