太阳王(5):新耀斑,新风暴,新理解

作者: 汪诘

来源: 上海教育出版社

发布日期: 2018-10-15

本文讲述了美国天文学家海耳和英国天文学家蒙德在太阳研究领域的竞争与合作,以及他们如何通过观测和理论推翻了开尔文勋爵对太阳磁暴的质疑,最终确立了太阳耀斑与地球磁暴之间的关系。

我们说到美国的海耳拍到了完美的太阳耀斑照片,使得他在天文学界一举成名。在这个领域,英国的蒙德则是他的最大竞争对手。两人正式开始了双雄争霸。蒙德坚定地认为,地球上出现的绚丽极光与太阳耀斑之间有着密切的关系,这种关联的关键就是太阳和地球的磁场。但就在这个时候,他的对面却突然站出来了一位重量级的反对者,这位反对者是当时科学界的巨星,蒙德在他面前,就好像小学生在大学生面前一样。这位巨星是谁呢?

不是别人,正是大名鼎鼎的开尔文勋爵。

这时的开尔文勋爵是英国皇家学会的会长,这就相当于是中科院的院长,而且年龄也快70岁了,在科学界那真的就是德高望重,无论是成就还是名声还是地位,都是蒙德不能望其项背的。1892年11月30日,他在英国皇家学会的礼堂进行第二次会长致辞,台下坐的满满当当,所有人都毕恭毕敬地倾听这位科学泰斗的发言。开尔文说,他希望能纠正50年来悬而未决的难题,也就是如何理解太阳表面和地球上出现的磁暴之间假定的联系。

1904年11月11日星期五下午,他们终于等到了。皇家天文学会会员涌入伦敦皮卡迪利街上的伯灵顿宫,听蒙德讲述他的观点。在演讲厅内,蒙德对会员讲述他的推理,清楚指出27天的周期使太阳“风暴”和太阳表面的特定区域联系起来。然后他将妻子拍摄的日食照片投影出来,照片展示出日冕的光线延伸到太空中,刚刚获得诺贝尔奖的阿雷纽斯也新提出一个观点,认为带电粒子在某些情况下可能会被太阳吹出来,就像彗星的尾巴。

海耳拍到1892年耀斑的照片后,在接下来的10年,他陷入叶凯士天文台的管理工作之中,在太阳研究上没什么突出的成果。蒙德的研究结果传到了美国,顿时让海耳受到了很大的刺激,他突然就觉得自己落伍了。于是,他决定从叶凯士天文台抽身,到加州去建立一座专门用于太阳研究的天文台以弥补失去的时光。他找到了30万美元的投资,位于加州的威尔逊山天文台很快就成形了。他开始重建自己作为世界一流太阳观测专家的名声。

1909年5月12日,海耳在威尔逊山的同事拍到刚喷发出来的耀斑,同一年晚些时候在伦敦有人看到另一次耀斑。每一次都在大约一天后出现了强烈的磁暴。这些一系列的发现,使得耀斑跟磁暴的关系已经板上钉钉了。自1859年9月1日上午卡林顿在太阳表面看到前所未见的奇异光芒以来,50年过去了,在两代天文学家的努力下,人类终于认识到。地球并不是太空中孤立的星球,它可能会受到太阳突发情况的影响。

太阳上会发生奇特的天气现象,带电粒子形成云团吹过空间,引发磁暴和极光。我们对太阳的认识迈入了一个全新的时代。

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