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两个新太阳黑子出现!新一轮太阳活动周期即将开始

2020-01-15 17:04 前瞻网   

 

两个新太阳黑子出现!新一轮太阳活动周期即将开始

12月24日,美国宇航局轨道太阳动力学观测站上的仪器捕捉到了来自新太阳黑子周期的两个太阳黑子的图像——一个在太阳的北半球,一个在南半球,这里用红色圈了起来。(图片来源:NASA太阳动力学观测台)

很长时间以来,我们太阳的表面都处于相对平静的状态,但最近出现的两个新太阳黑子打破了这片宁静,它们的出现预示着一个新太阳黑子活动周期的开始,这将会导致地球有时候会出现剧烈的太空天气状况和通讯或电网中断。

12月24日,NASA的太阳动力学观测台观测到这两个被命名为NOAA 2753和2754的新太阳黑子。太阳动力学观测台是一颗卫星,它在距地球表面35000多公里的地球同步轨道上对太阳内外进行着监视。

这是自2019年11月以来首次观察到的重要太阳黑子,这预示着一个新太阳黑子周期的开始,这个周期被称为太阳周期25,或SC25,这个周期预计将会在大约五年内达到一个新的磁活动高峰。

可见的太阳黑子是由太阳内部的磁场干扰造成的,太阳明亮的外层受到磁场干扰,于是比较冷和比较暗的内层就被暴露了出来。太阳黑子通常持续几天,但有时会持续几周,它们的大小各不相同,但通常都很大——比整个地球都要大得多。

比利时布鲁塞尔日地卓越中心(Solar-Terrestrial Centre of Excellence)的通讯专家简·詹森(Jan Janssens)说:“在11月14日到12月23日期间,太阳表面一直风平浪静,这40天的平静日子是20多年来最长的一次。”

Janssens说,这种长时间没有太阳黑子的时期通常发生在所谓的“太阳活动极小期”,也就是两个太阳活动周期之间太阳黑子活动最低的时期。

尽管科学家们在接下来的6个月里没有足够的数据宣布一个新的太阳黑子周期已经开始,但Janssens说:“这似乎表明SC25正在逐渐形成,而我们正处于或已经度过了太阳活动极小期。”

太阳黑子周期

据美国宇航局称,11年的太阳黑子周期是由太阳在太空中的自转引起的。太阳的自转周期大约为27天,而当太阳自转时,它的物质就会像流体一样,所以它的赤道比两极旋转得快得多。

这就使得太阳强大的磁场变得更“混乱”,在整个太阳的磁极颠倒完成之前,太阳黑子和其他磁活动也会变得越来越剧烈。这有点像地球会每隔几年就会颠倒一次南北磁极一样。

太阳的磁极变化会导致其磁活动(以及太阳黑子)最终消失,导致太阳活动极小期的出现。但是太阳的旋转磁场又会开始慢慢地纠缠在一起,新一轮太阳黑子周期又会再次开始。

Janssens说,新周期和旧周期的太阳黑子可以重叠数月甚至数年,但新SC25周期太阳黑子的磁极性和旧SC24周期太阳黑子的磁极性正好相反,所以科学家们判断这些太阳黑子是新SC25周期下的产物。

此外,他还说,新太阳黑子出现的区域位于太阳北半球和南半球相对高纬度的地方,距离赤道25到30度之间,而旧太阳黑子出现的区域则在距离赤道几度的范围之内。

根据太空气象预报中心的预测,SC25的活动周期预计将在2024年左右达到顶峰,然后在2031年左右下降到一个新的最低点。

但Janssens说:“可以肯定的是,太阳活动在2020年仍将会保持在极低的水平。”

太阳活动极小期

当新的太阳黑子周期达到顶峰时,太阳磁场活动的增加可能会对地球产生重大影响。

大型复杂的太阳黑子会导致太阳表面出现辐射爆发(即太阳耀斑)、质子暴以及日冕物质抛射。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的太阳物理学家、太阳动力学观测站的项目科学家迪恩·佩斯内尔(Dean Pesnell)说,这三种类型的事件都会导致我们的通讯、飞机导航和电网出现中断。质子暴和日冕物质抛射产生的带电粒子还会在地球两极上空形成美丽的极光。

当太阳活动加热大气层外层时,低地球轨道上的卫星会受到更大的阻力,这可能导致它们的轨道衰减得更快;除此之外,太阳辐射的增加也会影响处于地球磁场保护之外的宇航员。

佩斯内尔说:“所有这些都是我们所谓的太空天气造成的影响,它会对我们的卫星造成伤害、增大宇航员受到的辐射剂量、增强卫星受到的阻力,我们对太阳带来的这些影响感到非常担心。”

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责任编辑: 3976DBC

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