太阳活动的峰值比预期更早

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美国有线电视新闻网
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当太阳接近当前太阳周期的顶峰时，我们的恒星也接近顶峰 它的成长越来越活跃。 据科学家称，这个峰值可能会比预期更早出现。

大约每 11 年，太阳就会经历与之相关的低太阳活动和高太阳活动时期 其表面的太阳黑子数量。 这些黑暗区域，有些人可以到达 地球大小或更大，由太阳强大且不断变化的磁场驱动。

在太阳周期的过程中，太阳将从平静期过渡到剧烈活动期。 在活动高峰期（称为太阳活动极大期）期间，太阳磁极发生翻转。 之后，在太阳极小期，太阳将再次安静。

最初预计活动高峰将于2025年7月开始。现在，专家认为周期性高峰很可能出现在2024年中下旬。

当前的太阳周期，称为 太阳周期 25现场热闹非凡，超出预期。 美国国家海洋和大气管理局的科学家 太空天气预报中心 在科罗拉多州博尔德，已追踪到的太阳黑子数量比天顶处的黑子数量还要多 上一届会议。

“没有两个太阳周期是相同的，”太空天气预报中心的研究科学家马克·米什说。 “这个太阳活动极大期相当于飓风季节的太空天气。这是我们看到最大风暴的时候。但与持续几个月的飓风季节不同，太阳活动极大期会持续几年。”

还包括增加活动 强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射，或从 一种称为等离子体的电离气体 以及从太阳外层大气中爆发出来的磁场。 太阳产生的太阳风暴会影响电网、GPS、航空和近地轨道卫星。 这些事件还会导致无线电中断，甚至给载人航天任务带来风险。

一个著名的例子是，2022 年 1 月 29 日，太阳爆发了一系列日冕物质抛射，导致地球外层大气升温和膨胀。 导致这种扩张 38 / 49 星链 SpaceX 发射的卫星将被烧毁。

但活动的增加并不罕见，并且只有在太阳活动极大期临近时才会持续。

“这完全正常，”马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心美国宇航局太阳物理科学部科学副主任亚历克斯·杨博士说。 “我们所看到的总体情况是可以预测的。当你接近太阳活动极大期时，你会看到更多的太阳黑子团块出现。有时这些团块会更大并且持续时间更长。”

随着太阳活动极大期的临近，太阳黑子团的形成频率会越来越高，从而导致活动增加。

米歇尔说：“随着我们越来越依赖技术、电网、卫星、飞机和全球定位系统，太空天气的影响就会增加，因为这些系统都会受到太阳风暴的影响。” “虽然从太阳的角度来看这个特殊的周期没什么了不起的，但从我们的角度来看却是这样。”

这 太阳活动极大期的新预测 由国家大气研究中心副主任斯科特·麦金托什和戈达德行星太阳物理研究所副研究科学家罗伯特·莱蒙及其合作者领导。 该研究所是马里兰大学巴尔的摩县分校、马里兰大学帕克分校和美利坚大学与 NASA 之间的合作伙伴关系。

研究人员没有追踪太阳黑子，而是专注于他们所谓的“位置或终止符一个太阳周期的活动从太阳表面消失，随后新周期中太阳活动急剧增加的点。

太阳黑子是太阳周期预测的基石，但莱蒙说他和他的同事也这么认为 追踪磁活动 太阳黑子的结果可以产生更准确的预测。

一旦达到太阳活动极大期，活动就会持续数年。

事实上，太阳耀斑的数量在最大值之后就达到了峰值，莱蒙说。 这种增加发生在偶数太阳周期的上升阶段和奇数周期的下降阶段。

“后果的高峰是在上限之后的几年，因此地球上最大的影响将发生在上限之后，”他说。 “此时你会期望看到最大的烟花。即使太阳黑子较少，它们的生产力也是最高的。”

米施说，虽然从太阳极小期到太阳极大期的过渡通常需要大约四年的时间，但由于太阳变化很大，所以不存在简单的极大峰值。

杨说，有时在某些太阳周期期间，当北半球和南半球不同步时，会出现两个峰值。 当一个半球的太阳黑子数量达到峰值的时间与另一个半球不同，从而导致最大值延长时，就会发生这种情况。

太阳活动极大期可持续约两年 米什说，在事情平息之前，这意味着太阳风暴的可能性可能会比实际峰值持续更长的时间。

北极光和南极光

然而，太阳活动增加最积极的副作用是围绕地球两极跳舞的极光，称为北极光或北极光和南极光。

当日冕物质抛射产生的高能粒子到达地球磁场时，它们与大气中的气体相互作用，在天空中产生不同颜色的光。

二月和四月由太阳引起的地磁风暴 在很少见到的地方也能看到北极光，包括最南至美国的新墨西哥州、密苏里州、北卡罗来纳州和加利福尼亚州，以及 英格兰东南部和英国其他地区。

杨说，根据位置的不同，北极光可能并不总是在头顶上可见，但它们也可能在地平线上造成色彩缤纷的显示。

杨说，对于那些希望在未来看到更多北极光的人来说，阿拉斯加、加拿大、冰岛、挪威、斯堪的纳维亚半岛或密歇根州上半岛可能值得一游。

“看过《暮光之城》后，这是我经历过的最令人惊奇的事情之一，”他说。

梅施说，虽然太阳风暴最有可能发生的时间是在其最大时期，但它们也可能在周期中的任何时间发生。

太空天气预报中心的团队利用来自地面和太空观测站的数据、太阳表面磁图以及太阳外层大气的紫外线观测来确定太阳何时最有可能发出太阳耀斑和日冕物质抛射。 另一种可能影响地球的太空天气。

该中心的项目协调员比尔·默塔表示，该中心提前数小时至数周，尽早为受太空天气影响的人们提供预报、监视、警告和警报。

太阳耀斑几乎可以立即影响通信和全球定位系统，因为它们会破坏地球的电离层或部分高层大气。

太阳释放的高能粒子还会使航天器上的电子设备失效，并在 20 分钟到几个小时内影响没有适当保护的宇航员。

在日冕物质抛射过程中快速远离太阳的物质可以在 30 到 72 小时内到达地球，引起影响地球的地磁风暴。 卫星在高层大气中产生电流，电流穿过地球，并对电网产生影响。

阿巴拉契亚山脉以东、中西部北部和太平洋西北地区的地区更容易受到电网中断的影响，因为地球在这些地区的电流传导方式因其成分而异。 美国地质调查局的研究。

风暴还会影响商业航空公司的飞行模式，由于通信或导航能力丧失，商业航空公司在地磁风暴期间需要远离地球两极。

很难预测下一场太阳风暴何时会影响地球。 以前发生过强风暴，就像袭击的那些 魁北克电网 1989年和 1859 年卡林顿事件。

后者仍然是有记录以来最严重的地磁风暴，导致电报站起火、着火。

如果今天发生这样的事件，可能会造成数十亿美元的损失，并导致一些电网瘫痪 在很长一段时间内。

“我们不知道下一次重大事件何时发生，”穆塔说。 “这可能会在两周后或 50 年后发生。”

通过以下任务解开太阳的剩余秘密： 美国宇航局的帕克太阳探测器和欧洲航天局的轨道太阳能模块 前景可以改善。 科学家将有机会研究太阳 2024 年 4 月 8 日日全食。

数千年来，太阳及其奥秘一直让人类着迷。 太阳稳定了我们的太阳系，并提供生命生存所需的热量和光，但关于其驱动其磁活动的内部结构仍然存在许多问题。

“一方面，它影响我们的日常生活，”米歇尔说。 “从一开始，我们就围绕太阳的季节来组织我们的社会。但与此同时，它也是通向宇宙的一扇窗户。”