红遍全球的“太阳休眠”:媒体让科学家躺枪

2015年07月17日09:04   新浪科技 微博    收藏本文     

  本文来源:科普中国微平台

  本文观点来自国家天文台太阳部研讨会,与会专家包括中国科学院国家天文台太阳部王华宁研究员、谭宝林研究员、姜杰研究员、杜占乐研究员和贺晗副研究员

  以下这篇新闻,这几天你一定见过很多次了——

  近期国内新闻纷纷报道了《科学家称太阳2030年将“休眠” 地球迎“小冰河期”》,新闻里提到英国天体物理学博士瓦伦蒂娜·扎尔科夫教授及其研究团队预测太阳活动将在2030年左右减少60%,这将导致地球气温大幅度下降,届时地球将很有可能进入“小冰河期”。英国皇家天文学会、太阳休眠、小冰河期,这些关键词让不明科学真相的网友,开始操心要不要提前准备过冬物资,但是从科学角度看,媒体用太阳休眠的说法比喻太阳活动减少是不妥当的,国家天文台研究员们指出这也是广大网友造成误解的主要原因。

  1.用太阳休眠的说法比喻太阳活动减少不妥当

  太阳活动是太阳标准模型基础上发生的扰动,主要是11年的太阳周期(或是太阳黑子周期),其活动形式主要有太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射等,其中太阳黑子是太阳活动的基本标志。太阳活动周期从1755年后正式计算,2015年处于第24周期,据查询瓦伦蒂娜·扎尔科夫论文原文,她提到的是“25周太阳活动是现在的80%,在26周太阳活动是现在的40%”。据推论2030年后太阳活动应该是大幅度减少,可能出现一个太阳活动极小期。

图示为2000年以来的太阳黑子相对数变化曲线,红线为2015年—2019年相对数的预测(图片来自NOAA/SWPC)  图示为2000年以来的太阳黑子相对数变化曲线,红线为2015年—2019年相对数的预测(图片来自NOAA/SWPC)

  有一部分人误认为太阳休眠就是太阳不工作了,但是用太阳休眠来形容太阳活动减少是不恰当的。太阳作为普通恒星,具有其生命历程,太阳活动只是它生命历程里的插曲。标志太阳能量辐射状态的太阳常数长期以来维持在1360瓦每平方米左右,太阳整体辐射能量比较稳定。太阳活动的变化,对太阳活动变化的贡献略大于千分之一的量级,对太阳总能量的释放影响不大。所以太阳活动与太阳内部的热核反应变化没有直接关系,更不能将其误解为太阳休眠,事实上太阳预期的年龄为一百多亿年,正处于壮年时期,内部结构相当稳定。只有当太阳内部的热核反应停止以后,太阳才会真的“休眠”,但这应该是40多亿年以后的事情了。

1100-1900年伦敦和巴黎气候变化与太阳黑子数目变化。早于1700年的太阳活动水平估计借助了树木年轮碳14分析。(图片来自《Science》杂志)  1100-1900年伦敦和巴黎气候变化与太阳黑子数目变化。早于1700年的太阳活动水平估计借助了树木年轮碳14分析。(图片来自《Science》杂志)

  2.退一步说,假如瓦伦蒂娜·扎尔科夫的预报是靠谱的,那太阳活动大幅度减少是否意味着地球上一定会出现小冰期?

  太阳活动减少的现象在历史上确实出现过,比如报道中提到的1645年-1715年的“蒙德极小期”,在这一段时期内出现了温度下降的情况,然而由于这一时期黑子数记录不完整,“蒙德极小期”与小冰期究竟是巧合还是具有某种物理关联,还需深入研究。这个所谓的小冰期是指地球平均气温的变化是在一个很小幅度里,并不意味着大家会度过极其寒冷且漫长的冰封期。

  3.太阳活动长趋变化趋势预报属于科学研究的范畴

  2014年11月,瓦伦蒂娜·扎尔科夫教授题为“Prediction of solar activity from solar background magnetic field variations in cycles 21-23(通过第21到第23太阳活动周期中太阳背景磁场的变化对太阳活动的预测)”的论文发表在美国《The Astrophysical Journal(天体物理期刊)》上。不过每年发表的关于太阳活动变化趋势预报的研究论文比较多。瓦伦蒂娜·扎尔科夫教授及其研究团队的研究结果是其中之一。所有的这些预报模型和分析结果都需要在未来漫长的时期内与观测数据进行比较和验证。科学家通过同行审稿将自己的研究结果发表于科技刊物上,或在科学大会上报告,仅代表科学家本人的观点。趋势预报需要根据新的监测数据不断修正,不排除到最后与当初的预测结果大相径庭的可能性。

  4.注意区分一般性灾害事件预测和世界末日的危言耸听

  太阳活动的变化(包括大幅度增加或大幅度减少)肯定会引起空间环境发生变化,甚至是剧烈变化,例如,太阳爆发会导致卫星平台及载荷故障甚至失灵,通讯系统中断,地面电网、航空、输油管道等高技术系统受到损害。太阳活动大幅度减少也可能会导致地球临近空间发生相应的变化,这些太阳活动的变化都不意味着人类面临末日威胁。科学家对灾害事件的预测研究是为了更好地理解自然规律,减少自然灾害带来的危害,而不是为了营造一个危言耸听的氛围。

  和以往有关太阳活动的报道一样,这次《每日邮报》的报道又一次引起广泛关注。事实上发达国家长期以来坚持不懈对太阳进行科学探测和连续监测,就是因为太阳对人类的生存环境是极其重要的,以致于美国政府把改进天基地球与太阳的观测列为国家空间政策的基本目标之一。这也说明了国际上对太阳活动天基观测的重视程度,我国在这方面还有很大的进步空间。

  编辑:薛燕男

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文章关键词: 太阳休眠

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