太陽活動正在逐漸加劇

周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫?qū)?/p>

周三 · 風月同天 |周四 · 觀測指南

周五 · 深空探測 |周六 · 茶余星話 | 周日 · 天象預報

原作：Monica Young

翻譯：牟新翔

校對：陳曉倩周學云

編排：黃卓爾

后臺：李子琦

原文鏈接：

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/the-sun-is-waking-up-right-on-schedule/

“

太陽活動正在加劇。不過，和某些報道所言恰恰相反，這一太陽活動周期仍在科學家的預料之中。

圖源：NASA / GSFC / SDO

太陽正在蘇醒

最近幾周，美國宇航局宣布發(fā)現(xiàn)了X級太陽耀斑。觀測者用肉眼就能看到大型的太陽黑子群，甚至中緯度地區(qū)也收到了在線發(fā)布的多個極光預報。

望遠鏡加巴德膜拍攝的太陽黑子群，圖中每個大型黑子的直徑均超過地球。

圖源：海獺

沉寂數(shù)年之后（2018年、2019年和2020年，大多情況下看不見太陽黑子），太陽終于邁開步伐日益活躍，令太陽觀測者們感到興奮。目前，太陽已開始其每隔11年出現(xiàn)一次的磁活動，包括太陽黑子、耀斑和大規(guī)模物質(zhì)噴發(fā)。

雖然上一次太陽活動的極大期是在2012年至2014年之間，但那次實在是太微不足道了。事實上，那個太陽活動周期是這100年來最平靜的一個周期。

現(xiàn)在，太陽活動增加似乎表明其行為模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變。空間系統(tǒng)研究公司第25個太陽周期預測小組的聯(lián)合主席Lisa Upton說，這是50年來太陽活動周期活躍度首次出現(xiàn)增強趨勢。她和同事David Hathaway預測，此次太陽周期最高可能比上次活躍30%。

Lisa Upton和David Hathaway利用本次太陽周期頭兩年的數(shù)據(jù)改進對剩余時間的預測后，預計太陽黑子數(shù)將比第24個周期高20-30%，此數(shù)字仍然符合第25個太陽周期預測小組的預測。

“這可能意味著太陽已經(jīng)達到當前葛氏周期（Gleissberg cycle，周期為80年左右的氣候變化周期）的拐點，之后可能將觀測到更活躍的太陽周期，”Upton推測，“不過，現(xiàn)在下定論還為時過早。”

然而，她強調(diào)，我們不應該對太陽目前的活躍程度期望過高。她補充道：這一周期與（專家組）最強/最早的預測結(jié)果非常相符，肯定也會是一個弱周期。”

“我們?nèi)匀徽J為這一周期的活躍度會低于平均水平，”美國國家海洋和大氣管理局的小組聯(lián)合主席Doug Biesecker言之鑿鑿地說，“即使算上最近的活動，太陽黑子數(shù)仍在小組預測的誤差范圍內(nèi)。”

預測VS現(xiàn)實

2019年的時候，該專家小組審查了下一個太陽活動周期的可用模型和預測結(jié)果。在此過程中，他們認識到，基于物理的預測模型比其他預測方法，例如那些基于太陽行為經(jīng)驗數(shù)據(jù)的預測方法，更加準確，特別是結(jié)合了太陽磁場（尤其是兩極磁場）的特性，以及對太陽洶涌澎湃的內(nèi)部能量流的理解的模型，最為準確。

通過這些調(diào)查，專家小組達成共識：新的太陽活動周期在2019年7月至2020年7月之間的某個時候開始，將在2025年達到峰值，最大太陽黑子數(shù)在105至125之間。預測給出的范圍反映出：即使是物理模型也不能做到互相完全一致。

第25個太陽活動周期預測小組的一致性模型（紅線）略微低估了太陽當前的活躍度（黑子數(shù)以黑色顯示）。但這一預測是有回旋余地的：周期開始時間的誤差最多為前后6個月，每天黑子數(shù)數(shù)量的誤差最多為10個。由于周期開始稍早，活躍度較高，專家組的預測仍然是準確的。

圖源：空間天氣預報中心

現(xiàn)在，借收集到的本活動周期頭兩年的數(shù)據(jù)，盡管數(shù)字趨向預測中更早和更高的結(jié)果，但預測仍保持準確。理解這一細微的變化可能需要一到兩年的時間，但Upton和Hathaway很快將得出一份報告，其中包含初步的調(diào)查結(jié)果。

Upton補充道：“我要說的是，該小組對第25個太陽活動周期的預測非常準確。我相信這可能是NOAA/NASA周期預測小組做出的最佳預測。

雖然科學家們對自己預測太陽行為的能力越來越有信心，但這并不意味著所有人都能達成共識。例如，美國國家大氣研究中心的Scott Mcintosh的結(jié)論與預測背道而馳，他預測本次將是有記錄以來最活躍的一個周期。

最晚2023年，這場爭論就能見個分曉了。

夕陽/日出時分受大氣消光影響太陽亮度較低，此時不用巴德膜也可以拍攝到黑子

圖源：海獺

太陽周期與2024年的日食

由于本次活動周期開始時間較早，初期也更為活躍，一些現(xiàn)象也就隨之產(chǎn)生。雖然科學家最初預測這一周期將在2025年七月達到峰值，但如果它提前6個月開始，那么也有可能提前六個月達到峰值，而2024年4月8日正是日全食橫掃中美和北美的日子，峰值提前將更接近這天。

當月球擋住太陽光時，日冕將顯露出來。日冕即流入太空的纖細、白色的太陽大氣，會根據(jù)太陽活動呈現(xiàn)出截然不同的形狀。