• 【宇宙迷宮】平靜的太陽(李偉才)
  • 2020-06-27    

 

大家最近(6月21日夏至當天)有沒有觀賞到日偏食呢?如果有的話,是否發覺太陽表面「光潔」得很,半點兒瑕疵也沒有?

太陽會有什麼瑕疵呢?如果你對天文一曉不通,儘會這樣問。但稍為熟悉天文的朋友都會知道,太陽表面往往存在著大小不一的「太陽黑子」(sunspots),只是太陽的耀眼光芒令我們不能直視,所以我們平時無法看見吧了。

但如果我們用上了強力的專業減光設備(比一般太陽眼鏡減光超過百倍),並用上望遠鏡來觀測,將會清晰看到這些太陽黑子無論在分佈、大小和形狀方面都會天天不同。

在科學史上,伽利略於1609年透過自製的望遠鏡最先發現黑子的存在(卻也因為沒有進行足夠的減光而導致視力嚴重受損);但按照中國的史籍,早於公元前28年便已有「日出黃,有黑氣,大如錢,居日中」的記載。按照推斷,應是華北平原偶爾出現的沙塵暴帶來了天然的減光作用,令人們可以直視太陽而看到黑子。

過去數百年來,天文學家已經對黑子進行了深入的研究,並很早便發現了黑子數量變化的11年周期(sunspot cycle)。進一步的研究顯示,包括黑子在內的太陽表面活動如耀斑(solar flares)、日珥(prominences)等,都與太陽磁場的活動有著密切的關係。黑子的周期(由數量最多到最少回復到最多)之所以是11年,原來是因為太陽的磁場每隔11年左右便會南、北逆轉。至於為什麼會發生這種逆轉,至今未有定論。(從磁場變化的角度看,一個周期實是22年。)

太陽活動高峰期稱為「太陽極大值」(solar maximum),而最平靜時則稱為「太陽極小值」(solar minimum),兩者間的太陽能量輸出差別可能達0.07%(接近千分之一)。

過去廿多年,太陽似乎進入了一個特殊的平靜期,即使在「極大值」期間,黑子的數目也甚低。回到文首的「光潔表面」,科學家推斷,我們正在進入一個「超級平靜期」。在以往,有人可能會擔心這會導致「小冰河紀」(Little Ice Age)的出現,但科學家明確地指出,人為的全球暖化已經大大掩蓋了這種影響,而升溫導致的災難仍然是我們首要面對的。

李偉才

科普達人


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