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独一无二的太阳?Comments>>

发表于 2014-07-02 10:42 | Tags 标签:, ,

Bruce Dorminey 文 Shea 编译

广为接受的观点认为,太阳是一颗普普通通的恒星。但天文学家们却一直没有找到它真正的孪生兄弟。

你很好,我很好。但太阳呢?它似乎正陷于中年危机。

就像年迈的父母依然会为成年的子女担忧一样,太阳物理学家也必须不断地调整自己的理论模型来解释我们已界中年的太阳有时会让人迷糊的行为。大多数研究太阳的天文学家会自信地告诉你,我们的太阳极为普通。然而,接下去他们又会说,我们的太阳是唯一而独特的。

[图片说明]:在日冕物质抛射过程中,太阳会向外喷射出10亿吨的气体。这一爆发发生在2002年1月8日,靠近第23太阳活动周的峰值。版权:SOHO/NASA/ESA。

这些天文学家不断在追寻的一些问题是:作为一颗光谱型为G2型的恒星,太阳究竟有多普通?太阳和生命之间是不是有必然的联系?或者,生命在太阳旁的地球上起源和演化是不是纯属巧合?如果太阳是普通的,那么在我们银河系里的数千亿颗恒星中太阳的孪生兄弟又在何方?

几十年来,天文学家们一直在寻找和中年的太阳在化学和天体物理特性上完全匹配的孪生兄弟。根据定义,“类太阳恒星”是一颗年龄任意的、光谱型为G型的恒星。而相比之下,“太阳孪生兄弟”则还要求这颗恒星的年龄要和太阳的相仿。另外,它的质量、化学成分和温度也必须要和太阳的几乎完全相同。

眼前的黑子

真正的类太阳恒星将能够提供一个比较的基准,帮助天文学家精细地调整他们目前的太阳模型。但在那之前,我们了解太阳的途径很大程度上仍依赖于围绕在太阳黑子四周的磁场。

在过去100年里,天文学家们共观测到了4~5万个太阳黑子。它们的数量会以大约11年为周期稳定地上升、下降。然而,最近的这个太阳黑子周期——第24太阳活动周——开始的时间却几乎晚了1年。在2009年6月和7月,终于有一些较弱的太阳黑子活动出现在了日面上。而在2008年,更是有超过260天的时间太阳上不见了黑子的踪影。

[图片说明]:2003年10月28日出现在太阳表面的黑子群,当时第23太阳活动周仍然相当活跃。版权:SOHO/NASA/ESA。

“在2008年和2009年的大部分时间里太阳犹如死寂了一般,”从1986年就开始进行太阳观测的美国圣费尔南多天文台台长加里·查普曼(Gary Chapman)说,“一个典型的太阳黑子有地球的2或3倍大。现在我们在1个月里只能看到1或2个比地球还小的小黑子。而在通常的太阳活动极大期中,随便哪一天你都能看到十几个黑子。”

太阳黑子的记录可以追溯到公元前4世纪。但在1610年,当黑子运动穿过太阳表面的时候,伽利略对它们进行了细致的观测。在这之后大约30年太阳进入了一个被称为“蒙德极小期”的阶段,在此期间太阳黑子几乎都消失了,从1645年到1715年这个太阳活动的极弱期持续了70年。

欧洲的严寒  艺术史的学生大多都非常熟悉文艺复兴后期一系列描绘不寻常严冬的荷兰绘画作品。从1500年到1850年,一个小冰期席卷世界的许多地方,但事实证明它对北欧的影响尤其强烈。凉爽的夏季和异常寒冷的冬天成了家常便饭。严冬使得在封冻的伦敦泰晤士河上举行的冰雪节一直持续举办到了1814年。

除了从1645年1715年长达70年的蒙德极小期之外,北欧还受到了另外两个太阳极小期的影响:大约从1415年到1510年的施珀雷尔极小期和大约从1795年到1820年的多尔顿极小期。

一些科学家认为火山灰可能引发了小冰期,随后蒙德极小期放大了它的效果。小冰期开始的时间其实早于蒙德极小期,并贯穿始终。

与一些报道相反,这一太阳的不