影响世界的100大中国古代发明与发现: 太阳风
太阳风
“春秋鲁文公十四年(公元前611年)秋七月,有星孛入于北斗。”——这是世界上对哈雷彗星的最早纪录。
彗星俗称扫把星,因其拖一条长长的闪闪发光的尾巴而得名。它是星际物质的一种,就像我们地球一样,也绕着太阳旋转。最为人们所熟悉的彗星是哈雷彗星,它每76年绕太阳一周,最近一次光临地球是1986年(在地球上能肉眼看到)。在我国古代,很多人相信彗星出现会给人间带来厄运。原因是,在久远的年代,彗星出现的年份往往发生天灾,人们很自然进行联系,再将说法流传下去,彗星就成为了不祥之兆。
中国人是世界上最著名的彗星观察者。在公元1500年以前,人类对大约40颗彗星的近似轨道计算的依据,几乎全部来源于中国的观察记录。随便翻开一本中国有关天文的古籍文本,便可以找到对彗星运动的精确描述,甚至还可以在一张星图上画出它们穿越天空的准确轨道。
据史料考证,最早关于彗星的确切记载出现在春秋时期,《春秋》记载:“鲁文公十四年(公元前611年)秋七月,有星孛入于北斗”。其实中国人早在武王伐纣时,就注意到了彗星,据西汉《淮南子·兵略训》说:“武王伐纣,东面而迎岁,至汜而水,至共头而坠,彗星出,而授殷人其柄。”据中国天文学家张钰哲推算,这是对公元前1057年哈雷彗星回归的记录。自公元前240年起,每次哈雷彗星回归地球,中国都有记载,记载之多之详,是世界上其他任何一个国家都不能比拟的。
在对彗星的长期观察中,中国注意到这样一个奇怪的现象:彗星的尾巴总是背向太阳。早在公元653年的唐代,正史中对这一现象进行了描述:当彗星早上出现时,它的尾指向西,而当它晚上出现时,它的尾巴指向东。这是一个不变的原理。
如何解释这一现象呢?中国人还没有先进到提出“太阳风”的概念。不过中国典籍中多次提出到太阳辐射的“气”。既然有强大的“太阳气”存在,它足以将彗尾吹向背离太阳的方向,就像地球上的风会把雨或雪吹成斜线一样。当然古代中国人不可能提出完整的“太阳气理论”,他们也不可能解释“太阳气”是什么物质。
西方最早注意到太阳风是1850年。那一年,一位名叫卡林顿的英国天文学家在观察太阳黑子时,发现在太阳表面上出现了一道小小的闪光,它持续了约5分钟之久。卡林顿对这一现象没有作出正确的认识,反认为自己碰巧看到有一颗陨石掉在太阳表面上。
直到1899年,美国天文学家霍尔发明了一种“太阳摄谱仪”,能够用来观察太阳发出的某一种波长的光。这样,人们就能够靠太阳大气中发光的氢、钙元素等的光,拍摄到太阳的照片。结果查明,太阳的闪光和什么陨石毫不相干,那不过是炽热的氢的短暂爆炸而已。
天文学家更加仔细地研究了太阳的闪光,发现在这些爆发中显然有炽热的氢被抛得远远的,其中有一些会克服太阳的巨大引力射入空间。氢的原子核就是质子,因此太阳的周围有一层质子云(还有少量复杂原子核)。1958年,美国物理学家帕克把这种向外涌的质子云叫做“太阳风”。
太阳风的发现,对人类了解太阳和其他天体有重大的贡献,随着人类进一步研究发现,太阳风对地球的磁场等也有巨大的影响,总之,观察和研究太阳风直接关系到我们的生活。
太阳风对地球的影响
太阳风如吹到地球上,就会干扰地球的磁场,使地球磁场的强度发生明显的变动;它还会影响地球的高层大气,破坏地球电离层的结构,使其丧失反射无线电波的能力,造成我们的无线电通信中断;它还会影响大气臭氧层的化学变化,并逐层往下传递,直到地球表面,使地球的气候发生反常的变化,甚至还会进一步影响到地壳,引起火山爆发和地震。例如,1959年7月15日,人们观测到太阳突然出一股巨大的火焰(它就是太阳风的风源)。7月21日,也就是这股猛烈的太阳风吹袭到地球近空时,竟使地球的自转速度突然减慢了0.85毫秒,而这一天全球也发生多起地震;与此同时,地磁场也发生被称为“磁暴”的激烈扰动,环球通信突然中断,使一些靠指南针和无线电导航的飞机、船只一下子变成了“瞎子”和“聋子”。</p>
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