太陽(yáng)邁入新周期,活躍強(qiáng)度創(chuàng)新高
「文章介紹了關(guān)于太陽(yáng)周期和太陽(yáng)強(qiáng)度的目前的一些看法,并預(yù)測(cè)太陽(yáng)周期越短,太陽(yáng)強(qiáng)度越強(qiáng),預(yù)測(cè)在新的一個(gè)周期中,太陽(yáng)強(qiáng)度將會(huì)達(dá)到最強(qiáng)。」
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圖源:thunderbolts.info
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太陽(yáng)或?qū)⑦M(jìn)入一輪非?;钴S的周期。最新預(yù)測(cè)說(shuō)明,太陽(yáng)活動(dòng)的下一個(gè)峰值可能會(huì)高于以往所有記錄。
然而,該預(yù)測(cè)卻與美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)的官方預(yù)測(cè)相左。不過(guò),如果能夠得到證實(shí),該預(yù)測(cè)將證實(shí)科學(xué)家多來(lái)所研究的有關(guān)太陽(yáng)周期方面的理論。
美國(guó)國(guó)家大氣研究中心的太陽(yáng)物理學(xué)家斯科特·麥金托(Scott McIntosh)稱(chēng):”目前,科學(xué)家們對(duì)黑子周出現(xiàn)的動(dòng)因還缺乏了解,因此我們一直在努力預(yù)測(cè)黑子周的長(zhǎng)度和強(qiáng)度?!?/p>
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圖源:NASA
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“我們針對(duì)太陽(yáng)內(nèi)部的磁力機(jī)制構(gòu)建了框架。如果我們的預(yù)測(cè)是正確的,那就說(shuō)明框架的思路方向正確。”
事實(shí)上,太陽(yáng)活動(dòng)的強(qiáng)度非常多變,且太陽(yáng)活動(dòng)周期與太陽(yáng)磁場(chǎng)的變化密切相關(guān)。
每隔11年,太陽(yáng)的南北兩極將發(fā)生倒轉(zhuǎn)。科學(xué)家尚不清楚這一周期變化的原因,但是知道磁極轉(zhuǎn)換之時(shí),也是太陽(yáng)磁場(chǎng)最弱之時(shí)。
太陽(yáng)磁場(chǎng)控制著太陽(yáng)活動(dòng)——包括太陽(yáng)黑子(太陽(yáng)上臨時(shí)出現(xiàn)的強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域)、耀斑,日冕物質(zhì)拋射(由磁力線(xiàn)斷裂、重連導(dǎo)致)等現(xiàn)象。當(dāng)前周期的太陽(yáng)活躍度最低,因此稱(chēng)為太陽(yáng)極小期。
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圖源:Newsweek
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一旦磁極轉(zhuǎn)換,太陽(yáng)磁場(chǎng)就會(huì)增強(qiáng);到達(dá)太陽(yáng)極大期后,磁極又將轉(zhuǎn)換。
通常情況下,科學(xué)家借助已知的太陽(yáng)活動(dòng)情況推測(cè)太陽(yáng)處于哪個(gè)時(shí)期,進(jìn)而推測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)的后續(xù)情況。數(shù)據(jù)顯示,最近一次太陽(yáng)極小期發(fā)生于2019年12月。目前,我們正處于有記錄以來(lái)的第25個(gè)太陽(yáng)周期,正向太陽(yáng)最大期邁進(jìn)。
NASA和NOAA預(yù)測(cè),本次太陽(yáng)最大期會(huì)比較平靜,在2025年7月,太陽(yáng)黑子數(shù)量將達(dá)到峰值,約115個(gè)。這與第24個(gè)太陽(yáng)周期非常相似,當(dāng)時(shí)太陽(yáng)黑子的峰值數(shù)量為114個(gè)。
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圖源:nationalvanguard
但是,麥金托什與同事卻持有不同觀點(diǎn)。2014年,麥金托什與同事聯(lián)合表了一篇論文,描述他們以22年為太陽(yáng)周期,對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行觀察的結(jié)果。
長(zhǎng)期以來(lái),人們認(rèn)為“22年”才是完整的太陽(yáng)活動(dòng)周期,太陽(yáng)的兩個(gè)磁極需要22年才能回到起始位置。不過(guò),麥金托什發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:在20年左右的周期中,太陽(yáng)閃爍的極紫外光——日冕亮點(diǎn)——從兩極向赤道移動(dòng),并在赤道附近相遇。
日冕亮點(diǎn)在中緯度地區(qū)的移動(dòng)規(guī)律似乎與太陽(yáng)黑子的活動(dòng)規(guī)律相吻合。
圖源:Scott McIntosh/NCAR
麥金托什認(rèn)為,日冕亮點(diǎn)與太陽(yáng)周?chē)拇艌?chǎng)帶有關(guān),從兩極向赤道移動(dòng),每11年左右為一個(gè)周期。
由于磁性相反,磁帶在會(huì)合時(shí),磁性會(huì)相互抵消——研究人員稱(chēng)這一事件為“終結(jié)者”,標(biāo)志著一輪太陽(yáng)磁周的結(jié)束,新一輪太陽(yáng)周期的開(kāi)始。
太陽(yáng)磁周并不等長(zhǎng)。有時(shí),磁帶在接近中緯度時(shí),移動(dòng)速度會(huì)變慢,這意味著會(huì)和事件發(fā)生的間隔會(huì)有所不同。研究小組注意到,會(huì)合事件的間隔長(zhǎng)的與下一輪太陽(yáng)極大期的強(qiáng)度相關(guān)。
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圖源:National Geographic Society
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馬里蘭大學(xué)巴爾的摩分校的天文學(xué)家鮑勃·利蒙(Bob Leamon)說(shuō):“從過(guò)去270年中的觀察記錄來(lái)看,會(huì)合事件的間隔時(shí)間越長(zhǎng),下一個(gè)太陽(yáng)周期的活躍性就越弱。”
“相反,間隔時(shí)間越短,下一個(gè)太陽(yáng)周期的活躍性就越強(qiáng)。”
有記錄以來(lái),會(huì)合事件的最長(zhǎng)間隔發(fā)生在第4個(gè)太陽(yáng)周期,歷時(shí)15年。之后便是著名的道爾頓極小期(Dalton minimum)——第5個(gè)太陽(yáng)周期,歷時(shí)14年,太陽(yáng)黑子的峰值數(shù)量?jī)H為82個(gè),以及第6個(gè)太陽(yáng)周期,峰值黑子數(shù)量為81個(gè)。
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圖源:NASA
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但是,較短的太陽(yáng)周期(周期短于11年)之后,太陽(yáng)活動(dòng)將迎來(lái)極大值,太陽(yáng)黑子的峰值數(shù)量往往遠(yuǎn)超200個(gè)。
根據(jù)麥金托什團(tuán)隊(duì)的測(cè)算,第23個(gè)太陽(yáng)周期維持了相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間,將近13年。因此,太陽(yáng)活動(dòng)在第24個(gè)周期內(nèi)會(huì)平靜得多,周期時(shí)間也更短,不到10年。如果他們的分析正確,那么本世紀(jì)二十年代中期將迎來(lái)大量太陽(yáng)黑子。
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圖源:Universe Today
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真實(shí)情況是否如此,我們只有等著看了。但是,麥金托什的團(tuán)隊(duì)對(duì)他們的闡述信心滿(mǎn)滿(mǎn);如果他們的預(yù)測(cè)正確,我們將有一套全新的方法來(lái)理解太陽(yáng)的運(yùn)作規(guī)律。
麥金托什說(shuō):“一旦從歷史記錄中識(shí)別出了會(huì)合事件,就不難發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律了?!?/p>
“正如預(yù)測(cè)的那樣,第25個(gè)太陽(yáng)周期的情況將與基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)大不相同?!?/p>
該研究發(fā)表在《太陽(yáng)物理學(xué)》雜志上。
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作者:MICHELLE STARR
FY:Bévis
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