第25个太阳周期有可能是创纪录最强的,黑子总数达到250个

太阳表面上的活动对于地球的影响非常巨大,单单是黑子的多寡就能够极大的影响到地球气候。太阳周期是一个很重要的研究对象,科学家通过对太阳周期的研究来预判地球气候的影响。

近期我们正处于第25个太阳周期中,根据科学家的数据显示,从2020年秋天开始的太阳周期可能是有记录以来最强的太阳周期活动之一。

在一份研究报告中,科学家指出在这个太阳周期中,黑子数最多的时候可能有210到260个,这就使得此次周期就算不是有史以来最强,也是前几强了。

而在上一个周期的第24个太阳周期中,黑子的顶峰值只有116个太阳黑子,此前NASA的专家还预测第25次可能也是一个比较弱的周期,预计的太阳黑子数只有115个,当然,现在专家是被打脸了。

不过这也不能怪NASA的专家,因为之前的预测也是根据一系列的模型得出的结论。太阳周期的统计是从1755年开始的,所以1755年就作为太阳周期的第一周,然后因为周期时间的不断调整,到1976年的时候就是第21周期了,而太阳周期现在是按照22年一个周期来计算的,所以到今年是第25周期开始。

但是因为对于太阳的研究的深入,一些理论也是在处于不断的调整当中,所以专家被打脸也是常有的事情。

第25个太阳周期有可能是创纪录最强的,黑子总数达到250个
左图:以红色和蓝色表示的相反电荷的太阳磁场带在22年内向赤道行进。当它们在赤道相遇时,他们会互相湮灭。
右图:顶部的动画显示了太阳黑子的总数(黑色)以及北半球(红色)和南半球(蓝色)的贡献。底部显示了黑子的位置。图片来源:Scott McIntosh

太阳黑子周期和太阳周期是息息相关的,一般来说,太阳周期是22年,而太阳黑子周期是11年一个循环。所以黑子周期可能只是磁周期的一个副产品。

科学家们一直难以预测黑子周期的长短和强度,因为我们对太阳驱动周期的机理缺乏基本了解。如果我们的预测证明是正确的,我们将有证据表明我们理解太阳内部磁力机的框架是正确的道路。

科学家通过观测日冕亮点,太阳大气中极紫外光的短暂闪烁中,勾勒了22年太阳周期的轮廓。在大约20年的时间里,可以看到这些亮点从太阳的高纬度行进到赤道。当它们越过中纬度时,亮点与黑子活动的出现相吻合。

亮点标志着环绕太阳的磁场带的传播。当来自北半球和南半球的磁场带(具有相反电荷的磁场)在赤道相遇时,它们会相互湮灭,这就是所谓的太阳终结者事件。这些终结者事件是太阳22年活动周期的一个关键标记,因为它们标记出一个磁周期的结束以及相应的太阳周期,并触发了下一个磁周期的开始。

一组带相反电荷的磁场带大约在其向赤道见面迁移的中途,而第二组带出现在高纬度并开始自己的迁移。尽管这些波段以相对一致的速度出现在高纬度地区(每11年出现一次),但它们越过中纬度时有时会变慢,这似乎削弱了即将到来的太阳周期的强度。

发生这种情况是因为减速会增加带相反电荷的一组波段重叠并相互干扰的时间。减速通过会延长当前的太阳周期,并消耗下一周期的现场生产率。

回顾过去270年对太阳终结者事件的观察记录,我们发现终结者事件之间的时间越长,下一个太阳周期就越弱。相反,终结者事件之间的时间越短,下一个太阳周期越强。

第25个太阳周期有可能是创纪录最强的,黑子总数达到250个

过去,科学家很难看到这种相关性,因为他们传统上测量的是从太阳最小值到太阳最小值的黑子周期的长度,这是使用平均值而不是精确事件定义的。在这项新研究中,研究人员改为使用终结者事件进行测量,这可以提高对于太阳周期活动预测的精度。

虽然终结者事件大约每11年发生一次,并标志着黑子周期的开始和结束,但终终结者事件之间的时间可能会因年份而异。例如,第4周其始于1786年的终结者事件,终止于1801年,这是前所未有的15年后的长周期。接下来的5个周期非常弱,其峰值只有82个黑子。该周期将被称为“道尔顿”最低标准的开始。

同样,太阳周期第23周从1998年开始,直到13年后的2011年才结束。即将结束的太阳周期24也很弱,而且很短,只有区区10年都不到,这就是新研究对太阳周期第25周将会很强的乐观预测的基础。

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