主题：【系列】太阳黑子，行星和地球气候（0）引子 -- PBS

天文学家通过木星和土星的引力潮解释了太阳黑子11年活动周期现象，如果再用同样的引力原理满足太阳黑子延长极小期现象就有很大的困难了。于是他们从太阳系的另外一些已有的参数中寻找可能的线索并希望从中找出规律来解释这个现象。

天文学家最后把眼光放在太阳系的角动量这个目标上来了。

我们知道太阳本身占有整个太阳系的质量的98.3%,但是太阳的角动量只占整个太阳系的角动量的0.5%，4个类地行星占了0.2%。而4个气体行星的角动量占整个太阳系角动量的99%，木星就占了60%，土星占了25%。

由于质量和角动量如此不匹配，太阳系质量中心和角动量中心是不重合的，这两个中心在以某种周期做相对运动，并以每178年的周期频率回到原先的相对起始位置（不必是绝对位置，而是两个中心的绝对差距点， Theodor Landscheidt）。

那么我们可以检验一下这个角动量变化周期是否能同太阳黑子延长极小期现象同步，在何种条件下角动量的变化可以起作用。

还是先从木星和土星开始：木星和土星有两个位置可以造成最大和最小的角动量变化：A.对冲和B.

加上海王星和天王星，我们选下列两个位置（简便起见）：在前面两种位置上，我们让二王星始终呆在一块,A.和木星站在一边或B.同木星/土星对立:

已故的天文学家Carl Smith在通过大量数据处理后得出这样一个结论：当海王星天王星同木星在一边和土星形成对冲，而角动量中心和质量中心的差距在以“下降驼峰曲线”的形式减小的时候，太阳黑子延长极小期现象就可能发生（如果这个发生距离上次事件又达到178年的话）。

这里绿色箭头代表了木星/海/天（王星）在同一边与土星对冲。

1975年左右这个对冲也发生过，由于“下降驼峰曲线”不显著，所以极小期不成立。

从这个判断来看，2010年左右是一个很好的候选处，所以给个Landscheidt minimum来命名下一个太阳黑子延长极小期。为了纪念已故的Carl Smith，我觉得这个极小期命名为Landscheidt/Smith minimum会更好些。

从历史上看，前4次太阳黑子延长极小期都符合木/天/海 + 土这样的组合：

在过去的800年中，我们观察到以间隔178年为周期，太阳黑子延长极小期会发生，其行星系特点是木星同土星对冲而天王星海王星站在木星一边合伙干扰这个对冲。这个干扰造成角动量不规则变动。

我们总结一下从公元995年到公元2985年已经发生过的和将要发生的太阳黑子延长极小期：

有的天文学家觉得Carl Smith的方法有些使用上的困难，比如如何判断“驼峰曲线”；他的坐标系并没有完全反映了角动量变化的细节，有待于进一步完善。我下一篇将要谈这个问题。

Carl Smith阐明了天王星海王星的干扰调节作用，使得原先木星土星导致的太阳黑子11年周期与178年的太阳黑子延长极小期得到合理的宏观解释，这是一个重要发现。

令人惋惜的是这位科学家再也无法观察验证自己推导出来的即将出现的（或已经出现的）天文现象了。

• 【索引】有关“全球变暖”问题的讨论整理汇总