太阳对于地球来说至关重要,生命的存在以及发展都需要不断地消耗能量,而地球上能量的来源就是太阳。一颗恒星在自身的引力塌陷作用下,在内核处引发了核聚变,氢核源源不断的发生聚变形成氦核,中间会释放出大量能量。
科学家曾模拟计算,太阳每秒钟就可以消耗6亿吨氢,它们核聚变生成5.95亿吨氦,损失的500万吨质量,全部按照爱因斯坦的质能方程转换为能量,以光和热的形式向外传播。
太阳上还可能发生一些活动,它们是由太阳大气中电磁相互作用形成的,例如黑子、耀斑、日珥、CME事件等,这些发生在太阳表面的剧烈现象我们称之为太阳活动。
在今年的9月15日,美国国家航空航天局(NASA)发布消息称太阳开始进入新的周期,也就是第25个太阳周。早期的天文学家如施瓦布,他曾连续17年观察统计太阳黑子的数量,最后总结发现,太阳黑子数量呈现周期性变化,在这17年记录里最长周期是14年,最短的9年,最后平均下来大约是11年左右。
而太阳黑子又是太阳活动的代表,目前太阳活动的周期都按11年来计算,从人类第一次观测到太阳黑子开始,目前已经完成了第24个周期,现在正进入太阳第25周。下图中左侧是2014年4月太阳表面活动,右侧是2019年12月太阳表面情况,看起来差别还是很大的。
近日俄罗斯科学院物理研究所太阳X射线天文学实验室发布消息称,天文学家已经记录到了太阳活动爆发,并且是三年以来太阳活动最强烈的时刻,通过统计计算天文学家发现科学家11月上旬出现的耀斑比今年一整年都要多。
耀斑的出现和太阳黑子的活跃关系紧密,上周天文学家也观测到了太阳黑子群正在增加,并且随着太阳的自转逐渐的进入地球的视角,在太阳中心这些黑子群清晰可见,保持和地球的面对面至少会持续三天的时间。
地球受到太阳活动影响也很大,它们会产生强烈的电磁风暴,影响地球上的电力系统,严重的情况下可以导致短波通信以及导航系统中断,甚至会波及到工业电网。
当然前边已经提到了,太阳进入第25个活动周,那么我们就至少经历过很多次太阳活动的起起落落,并不会有大的影响。
下边这张是非常著名的太阳活动“蝴蝶图”,他是由英国天文学家爱德华·蒙德在1904年制作而成的,图表中横坐标为时间去,纵坐标为黑子活动纬度,其实可以看出来当一个新周期开始黑主要出现在中纬度地区,并且随着时间的推移逐渐向赤道移动,看起来就像是一只只小蝴蝶。
地球生命要想一直发展繁衍下去,必须依靠太阳持续稳定的能量供应,即使太阳活动出现大幅度变化,都会对地球上的生命气候产生影响。例如太阳活动进入极小期就可能让地球迎接冰河时代,整体温度下降,但如果太阳活动过于强烈,就会对地球电力系统造成影响。
太阳作为一颗黄矮星,有大约100亿年的寿命,目前已经过去了50亿年,给地球生命留下的时间还非常充足,未来人类文明的发展前景还是很大的。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。