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第3章 现代天文科学(2)

太阳是我们头上最大、最近又最亮的一颗恒星,她赋予人类生命和活力。那么太阳内部的活动规律究竟是什么呢?黑子、日冕、耀斑及太阳风又是如何形成的呢?天文界长期以来一直对这些现象进行研究。最近天文界对揭示太阳内部活动之谜取得了新的进展。据路透社华盛顿1997年8月28日电报道说:

美国和欧洲的天文学家今天说,太阳的表面之下流动着巨大的灼热等离子体“喷气流”,可能就是导致太阳黑子和太阳暴的原因。

他们说,或许可以利用这样的信息预测太阳黑子及太阳暴的活动。这些活动对地球有巨大的影响,不但会干扰无线电通信,也可能使电站生产陷于停顿。

斯坦福大学的杰斯帕·斯库在一次新闻发布会上说:“我们已经探测到类似于地球大气层中的天气类型的活动”。美国国家航空航天局和欧洲航天局的专家说,如果这些活动类型是相似的话,也许可以对它们作出预测。

他们利用了“太阳与目光层观测卫星”的观测数据,该卫星目前正在距太阳9200万英里的位置对太阳进行研究。

在“太阳与日光层观测卫星”上的12台仪器中,包括一台迈克耳逊一多普勒成像仪,它能测量太阳内部声波的影响。斯库说:“这些技术使我们能利用声波窥视太阳内部,就像医生使用超声波扫描观察孕妇体内情况一样。”

太阳表面有一股气流环绕两极流动,另有若干股涌向太阳赤道。它们的规模十分庞大,尽管与太阳的体积相比仍不免有小巫见大巫之感。斯库说:“在这样的一股喷气流中,可以放入约100颗地球。”

这些带状喷气流撞击太阳内部移动速度较慢的离子体流,即灼热的燃烧气体。英国剑桥大学和道格拉斯·格夫说:“这便是太阳黑子形成的原因。”这一过程可能还引起太阳耀斑和太阳暴,从而使太阳表面放出电磁辐射和带电粒子。

影响地球磁场的“太阳喷嚏”

据《欧洲时报》报道,1997年元月由欧洲发射的“太阳观测卫星”观测到了太阳“打喷嚏”现象。这颗太阳观测卫星是1995年12月2日被发射进入太空轨道的。其任务是对太阳进行观测,并对太阳风的影响进行预报。据英国皇家天文学会称,太阳喷发现象是太阳内部活动的表现之一。太阳可以在短时间内向外喷发出大量炽热的气体,就像人打喷嚏那样具有突发性。这种突发性喷出的气体速度可达每小时几百万公里,于是形成强大的太阳风暴,当传到地球后,对地球磁场将产生明显的影响。通过这次观测,使天文学家们认识到太阳喷发现象比原来预想的要激烈得多。

“太阳观测卫星”现已拍摄到大量图片,探明太阳“打喷嚏”时喷出的气体成半月形,使用的是英国日食望远镜摄拍的。现在,该卫星可以在太阳风到达地球之前4天进行太阳风预报。这对揭示太阳之谜和造福地球人类意义重大。

“宇宙嗝”和“太阳喷嚏”的成因可能不同,一方面它们喷发出气体的速度和数量不同,达到的远度也不同,“宇宙嗝”远达上亿光年。而“太阳喷嚏”则只局限于太阳附近,最多也只有几万公里。就其对地球的影响而论,“太阳喷嚏”要更大些,因为它离地球太近。而“宇宙嗝”虽然尺度巨大,但离地球太远,而减弱了其对地球的直接影响。

并不黑的太阳黑子

我们的全部生活都有赖于太阳,没有太阳我们就无法生存。同时,太阳能量输出的任何显著的变化,对人类的关系都是很大的。

太阳决不像它看上去那样平静和无变化。它的表面可能被一种称之为太阳黑子的黑斑所干扰。例如,1980年1月,太阳黑子的活动达到顶峰,在太阳上会发生局部地区亮度突增的现象,这叫做太阳耀斑,也叫“色球爆发”。

什么是太阳黑子呢?太阳是一个炽热的气体大火球,在太阳明亮面上,有时会出现一些大小不等的暗黑斑点,这就是太阳黑子。黑子其实不黑,绝对温度达4250度左右,只因比太阳光球温度低1500度,相形之下显得暗黑些。黑子是太阳上的“风暴”。是太阳上的物质发生剧烈扰动期间所产生的一种现象。它以旋涡动物形式出现,速度每秒1000至2000米,致使太阳局部磁场发生剧烈的畸变,从而使某些带电粒子向外飞射,数小时后,在地球附近的空间出现大流通量的高速度的强粒子,即黑子群,直径在1000至50000千米,有时竟达20万千米。最后全部飞入高纬度上空的大气层。寿命常在几天内,最长的可达一年半。

从1749年到现在,共出现20个黑子周。周期长短不一,短的八年、两年,长的十五年,平均为11.04年;黑子的磁极性平均每隔22年有一周期变化,称为黑子磁性周期,正好等于两个黑子周。

当黑子达到极大值时,会导致地球上发生极光、磁爆和电离层扰动等异常现象,同时也会干扰和中断无线电通讯、电视广播,使指南针失灵等。对气候也有影响。

骚扰地球的耀斑爆发

日冕或叫日珥,是太阳外层的大气,成环形,厚度为160900千米。但是这些日冕的强度与太阳的耀斑爆发相比就显得是小巫见大巫了。

耀斑爆发能发出以光速传播的电磁波,这种电磁波大约8分钟就可到达地球。它挟杂着的其他粒子半小时就可到达地球,速度较缓慢的粒子一天后也可到达地球。

有记录的所发生的最大的一次耀斑爆发是在1960年11月12日:一条宽1609万千米、长7400万千米的氢云同地球相撞,并引起一连串强烈的骚扰。

甚至在离两极2414千米处就能见到极光,闪光色带比通常的更为壮观。

两天之后,电传打印机发生了荒谬的文电,并且无线电通讯信号消失,晴空之中出现与雷暴时一样的闪闪电光。这当中的某些效应一直持续一星期多的时间。

对这些现象所提出的一种有力的解释是,太阳爆发以某种形式向外发射氢原子核和电子。这些氢原子核和电子以每秒644.965千米的传播速度,在耀斑爆发之后大约50小时到达地球的大气层,并发生骚扰。

奇异无比的火星人面像

火星上遍布的智慧图形令人困惑不解。这些图形中有“旅行者号”发回的带五角星的大型图案,田字形的圆内大十字,还有人面像。经分析人面像不是天然石岩投影所致。经过对连续的摄影分析,有人发现好像人面像的口形在变化,似乎在说话,这就更神奇了。使人感到这是否真的是火星人的作品,还是火星之外的外星人所为?对此外刊曾进行过分析报道,1996年曾有分析转载报道:火星上的人面像是否在说话!?1990年1月21日~28日,前苏联火星探测器“火星23号”传回的照片显示了令人不可思议的人面像在用嘴说话的情形。

参加过苏联宇宙计划的德国天体物理学贝塔·鲍休博士,在一次学术会上,发表了这份让人惊讶的像片。

当初认为是砂动、光影造成的。但详细分析后发现“它像在说着什么。”不仅如此,经图像分析家和口型辨别家解读后认是“奥鲁鲁、利鲁、阿阿枯”这些语音不详的音阶。

“人面像是外星人的制造机器人,极有可能有生命。”贝塔博士说。但真相只有等有人驾驶的探测器登上火星才有可能解开。

据1997年7月14日到达火星的“火星探路者”发出的图像分析,有的专家认为这是一种幻像,不像上述分析的那样。

来源不明的陨石

有一些已知陨石太年轻,不可能来自通常的来源,最近的历史时期中有过4例:1815年落在法国,1865年落在印度,1911年落在埃及,1962年落在尼日利亚。还有6颗是事后在地面上发现的。这些陨石的年代约有13亿年,但其母体小行星与彗星在地质学上来看,死去已有40亿年之久。即使最年轻的月球岩石也太古老,不可能是这些陨石的来源。

为了解释这些陨石的来历,科学家们需要找到一个具有足够内部热量,直到晚期还在进行活动的天体。年岁相当,与地球靠得又近的天体只有一个,它就是火星。至少两块陨石内含气泡,一块是落在尼日利亚的,另一块是在南极发现的。通过分析,它们与1976年“海盗号”宇宙飞船所判定的火星大气成分完全吻合。