太陽(yáng)會(huì)有休眠期嗎?這是一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)橛泻芏嘈侣勏矚g標(biāo)題黨或者斷章取義吸引眼球,搞得圍觀群眾真假難辨,我們先解決下這個(gè)問(wèn)題才能繼續(xù)下文的討論。 太陽(yáng)存在休眠期嗎?太陽(yáng)是一顆恒星,它遵循恒星的發(fā)展規(guī)律,從赫羅圖上我們可以發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)仍然是一顆主序星,而且它將繼續(xù)在主序帶上存在數(shù)十億年。從主序星這個(gè)定義中我們可以了解到,只是恒星一生中最穩(wěn)定,也是時(shí)間最久的那個(gè)階段! 在太陽(yáng)內(nèi)核大約四分之一半徑內(nèi),太陽(yáng)的質(zhì)子鏈反應(yīng)正在發(fā)生,太陽(yáng)巨大的質(zhì)量產(chǎn)生的引力勢(shì)能條件下,氫的同位素氕正聚變成氘,曾經(jīng)有科學(xué)家認(rèn)為以太陽(yáng)的質(zhì)量不可能讓氕聚變,但后來(lái)量子力學(xué)發(fā)現(xiàn)的隧穿效應(yīng)解決了太陽(yáng)這個(gè)尷尬的難題,但無(wú)論如何,太陽(yáng)內(nèi)部的聚變正在源源不斷的發(fā)生! 太陽(yáng)會(huì)休眠嗎?完全不會(huì),只要太陽(yáng)內(nèi)核還有氫元素,那么聚變就一刻不停?那么它會(huì)耗盡嗎?肯定會(huì),但耗盡后太陽(yáng)將進(jìn)入下一個(gè)階段,也就是脫離主序星后的紅巨星,在這個(gè)階段太陽(yáng)可不是休眠了,而是更暴躁,因?yàn)闅湓睾谋M,內(nèi)核沒(méi)有熱壓力而收縮,原本被輻射層擋在外部氫元素會(huì)補(bǔ)充進(jìn)來(lái),在更高溫的條件下聚變速度更快,能量更充足,這會(huì)有兩個(gè)結(jié)果,前者熱壓力更高,導(dǎo)致太陽(yáng)膨脹成紅巨星,后者氦廢料更多,將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)核質(zhì)量增加達(dá)到氦元素聚變條件。 此時(shí)內(nèi)核氦元素已經(jīng)達(dá)到了簡(jiǎn)并態(tài),聚變后并不能根據(jù)熱壓力調(diào)節(jié),將會(huì)經(jīng)歷短暫而又劇烈的失控核聚變過(guò)程,這就是氦閃。 之后太陽(yáng)會(huì)反復(fù)經(jīng)歷這個(gè)收縮、氦閃的階段,一直到外殼脫離成為行星狀星云,太陽(yáng)正式死亡,在太陽(yáng)這一生中,沒(méi)有休眠時(shí)間,只有正常發(fā)光-膨脹-狂暴-最后死亡成為白矮星! 所謂的太陽(yáng)休眠期是怎么樣的?冰川期是怎么發(fā)生的?其實(shí)到現(xiàn)在為止仍然難有統(tǒng)一的說(shuō)法,大都解釋為多個(gè)因素的綜合影響,即使是距離現(xiàn)代最近的“明清小冰期”意見(jiàn)上也難以統(tǒng)一,明清小冰期指的是從17世紀(jì)開(kāi)始到20世紀(jì)初期結(jié)束的一段寒冷期,包括歐洲,整個(gè)北半球溫度下降,而冬季降雪線南移的一個(gè)時(shí)期!在這個(gè)時(shí)期有在歐洲已經(jīng)有了比較完整的天文特別是太陽(yáng)的觀測(cè)記錄,得以讓我們從中猜測(cè)發(fā)生的原因。 蒙德極小期 在太陽(yáng)黑子周期觀測(cè)中,有一個(gè)11年的規(guī)律,這大家都知道,因?yàn)樵诙皇兰o(jì)初曾經(jīng)科普過(guò)這個(gè)黑子周期,所以可能大媽都知道。但太陽(yáng)活動(dòng)還有一個(gè)長(zhǎng)周期,從1600年有數(shù)據(jù)觀測(cè)以來(lái),并沒(méi)有明顯的周期出現(xiàn),但有太陽(yáng)黑子活動(dòng)偏少的時(shí)間段,其中最著名的就是太陽(yáng)學(xué)家愛(ài)德華·沃爾特·蒙德收集整理的1645-1715年間,太陽(yáng)黑子非常少見(jiàn),因此這個(gè)時(shí)間段就以他的名字來(lái)命名。 所以蒙德極小期并不是一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)的名字,而是不同黑子活動(dòng)周期的統(tǒng)計(jì)時(shí)間段,上圖為各個(gè)統(tǒng)計(jì)的時(shí)間段各位可以參考。 太陽(yáng)黑子數(shù)、英格蘭中部溫度與ipcc的北半球溫度重建比較,大致上吻合程度還是比較高。 火山噴發(fā)影響 另外有學(xué)者認(rèn)為“明清小冰期”的概括并不充分,因?yàn)橥诒卑肭蛟S多地區(qū)也出現(xiàn)了暖冬的跡象,不過(guò)也有學(xué)者指出,這和熱帶溫暖海水影響的大氣環(huán)流有關(guān),而各地出現(xiàn)的整體寒流影響是顯而易見(jiàn)的。也有相關(guān)持反對(duì)意見(jiàn)的認(rèn)為,并非只有太陽(yáng)影響,同期的火山活動(dòng)更是致命推手。 從這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上來(lái)看似乎也比較吻合,因?yàn)榇罅炕鹕交疫M(jìn)入環(huán)流后會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)光無(wú)法到達(dá)地面,地球獲得的總輻射能下降,似乎有充足的理由。 未來(lái)會(huì)出現(xiàn)冰川期嗎?人類(lèi)如何應(yīng)對(duì)?上文已經(jīng)說(shuō)明,冰川期的出現(xiàn)是綜合因素導(dǎo)致的結(jié)果,可能局部比如火山噴發(fā)+太陽(yáng)活動(dòng)低潮期會(huì)產(chǎn)生傳說(shuō)中的小冰期,但真正的冰川期從理論上來(lái)看仍然需要更多的證據(jù),比如: 大型地質(zhì)活動(dòng),暴露出來(lái)的巖層會(huì)吸收大量二氧化碳等導(dǎo)致溫室效應(yīng)下降 或者米蘭科維奇循環(huán)(塞爾維亞的地球物理學(xué)家兼天文學(xué)家米盧廷·米蘭科維奇的氣候變化理論,他認(rèn)為地球的軌道傾角與進(jìn)動(dòng)影響地球氣候) 或者地質(zhì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致洋流改變方向等 除了地球本身的因素其他則是太陽(yáng)活動(dòng)影響 不過(guò)所有的可能都不太可能在短期內(nèi)發(fā)生, 地質(zhì)史上最近150萬(wàn)年來(lái)的冰期/間冰期時(shí)間對(duì)比,期間從4萬(wàn)年縮短為1萬(wàn)年,最近的冰期發(fā)生在1萬(wàn)2千年以前,人類(lèi)已經(jīng)學(xué)會(huì)御寒,因此并沒(méi)有在地球上消失。不過(guò)根據(jù)間冰期,似乎下一個(gè)冰川期即將到來(lái)? 我們相信現(xiàn)代人更不可能出現(xiàn)大規(guī)模的滅絕事件,不過(guò)冰期有一個(gè)問(wèn)題必須要面對(duì),即氣溫下降可能導(dǎo)致農(nóng)作物大量減產(chǎn),而地球大量人口所需的糧食無(wú)法保證,這才是人類(lèi)要面對(duì)的直接問(wèn)題。 |
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