太阳耀斑被彗星触发
由彗星经过引发的太阳耀斑
2004年12月23日
弗雷德里克·德罗什向我推荐了一个网站：
http://www.jmccanneyscience.com
这是吉姆·麦克卡尼的网站，他展示了一些有趣的视频，记录了彗星接近太阳时的情景。这些影像通过日冕仪拍摄，日冕仪是一种简单装置，用一个固定在杆端的圆盘遮挡太阳的图像（可见）。这样就能观察到太阳日冕的结构。从太阳尺度来看，彗星的质量极小。哈雷彗星的大小仅相当于一座小山，质量也更轻。因此，其引力效应和潮汐效应可视为几乎可以忽略不计。然而，当彗星靠近太阳时，会穿越极为强烈的太阳风。我们可推测，它可能因此获得显著的电荷。在影片中，当彗星非常接近太阳时，会观察到一次强烈的太阳耀斑爆发。我们可推测，触发机制可能是电磁性质的。以下是影片中提取的一些画面：
现象爆发前
太阳耀斑迅速爆发
耀斑尚未完全结束
彗星逐渐远离
这是一次被触发的太阳耀斑。我们已知这类耀斑会对地球气候产生影响。因此，不能排除未来某一天，一个因潮汐效应而碎裂的天体碎片大规模撞击太阳，引发短暂但可能极其剧烈甚至有害的太阳活动。我们对这类现象的了解仍然十分有限，同样，我们也难以准确评估行星与流浪天体之间电磁相互作用的机制。通过古地磁学研究，我们发现地球磁场的几何形态曾发生过剧烈变化。这些现象可能由什么引起？首先必须指出的是：地球磁场的起源至今仍不明确。读者可能常听到“磁效应”一词，但那其实只是一个模糊的概念。几年前，我在马赛参加了一场由一位专门研究此类课题的天体物理学家所做的讲座。讲座结束后，情况变得十分清楚：半个世纪以来，理论界几乎没有任何进展。如果连地球为何拥有磁场尚不清楚，又如何能设想出能使其磁场反转的机制呢？
我个人认为，我们对太阳系中天体的了解仍非常有限。我们掌握着那些稳定运行于轨道上的天体（如行星和卫星）的数据，但对可能造成扰动的流浪天体却知之甚少。自J.M.苏里欧的工作以来，我们已知太阳系正趋向于一种“松弛状态”，而其中也涉及黄金分割数。在这种松弛状态下，行星趋于位于同一平面——黄道面；轨道趋于圆形；行星和卫星的自转轴趋于对齐。主导这一过程的是潮汐效应，这种效应具有耗散性，但不幸的是，它极难量化和建模。已有大量计算机模拟对太阳系进行分析，将行星和其他天体视为密度均匀的球体。于是，模拟中出现了“混沌现象”，导致行星轴倾角发生翻转。有人甚至据此断言：若一颗行星没有像地球这样的卫星相伴，生命就无法发展，因为“混沌现象”可能引发不可预测的自转轴倾倒。
我同意苏里欧的观点：这种分析方法不可靠，因为它忽略了“耗散现象”。我们究竟该如何理解这一点？先以一个看似非耗散的双星系统为例：冥王星与卡戎。它们被认为围绕一个共同质心运行，彼此“对视”，处于一种“相对静止”的状态。在这种情况下，每个天体都会因对方的引力而发生形变，形成一个椭球体，其长轴始终指向对方。
但如果两个天体围绕共同质心运行，且自身还存在自转，那么它们的表面，甚至整个质量分布，都会受到一种可称为“密度波”的影响。这其实是一种模糊的概念。月球正是通过这种机制，使地球表面产生幅度约一米的潮汐波（每24小时环绕地球一圈）。月球始终使地球呈现拉长的椭球形状。如果月球距离地球仅4万公里，它将处于地球同步轨道，潮汐波将保持静止，不会产生耗散效应。但实际情况并非如此。月球绕地球公转周期为28天，而地球自转速度是月球公转速度的28倍。因此，月球会“拖拽”地球上的潮汐波。顺便说一句，这种微弱的偶极效应也略微改变了月球的轨道，就像马戏团驯马师拉紧缰绳，迫使马匹加快步伐。地球将能量传递给了月球，导致月球每年远离地球约4厘米。反过来，月球也减缓了地球的自转速度。在远古时期，地球的一天比现在短得多。
这种每24小时扫过地球的密度波的相对运动，意味着物质不断混合，从而导致加热，最终通过辐射释放能量，即产生能量耗散。
这两个天体相互作用。目前，月球存在一种称为“天平动”的运动，使得我们能看到其表面的59%，而非仅仅50%。此前，月球可能曾自行旋转。如果它起源于地球与一颗类似火星的天体碰撞后的喷射物，那么它最初可能拥有熔融的岩浆，至少其流动性较强。地球-月球系统的演化仍需进一步建模。事实上，关于月球由地球与一颗火星大小天体碰撞形成的假说，直到相对较近的时期才重新受到重视。月球的质量分布并不呈球对称，它存在“质量瘤”（质量集中区）。这与月球形成初期可能为相对流体状态的假设相符。因此，较密集的物质可能向其核心迁移，同时向朝向地球的一面集中。随着时间推移，月球的岩浆最终只能冷却并凝固，这从月球上长期缺乏地震活动即可得到证实。
回到太阳系。木卫一（Io）紧邻木星运行，同时它自身也在自转。木星的引力使木卫一略微拉长，形成一个拉长的椭球体。木卫一的自转导致其内部物质不断混合，这种耗散效应立即显现：它维持着木卫一上极为剧烈的火山活动。岩浆……