第25太阳周期的峰值预计很快就会出现

加尔各答国际空间科学研究所印度空间科学高级研究中心的研究人员发现了太阳磁场与太阳黑子周期之间的新联系。这一发现有助于预测太阳活动的峰值。根据他们的研究，目前正在进行的第25太阳周期峰值预计很快就会出现，可能就在明年。他们的研究结果发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上： Letters.

我们的恒星--太阳是由被称为等离子体的高温电离气体组成的。巨大的等离子体流和对流共同在太阳内部形成磁场，在表面表现为黑斑。这些太阳黑子的大小与地球相当，是强烈磁场的所在地，比地球磁场强约 1 万倍。

有时，太阳黑子的磁场会被剧烈的事件破坏，从而产生太阳磁暴，如耀斑或日冕物质抛射。这些风暴释放出高能辐射，将大量磁化等离子体抛入外层空间。最强烈的磁暴会对轨道卫星、电网和电信造成严重破坏。

从 1600 年代早期开始的几个世纪的观测表明，在太阳上观测到的太阳黑子数量是周期性变化的。大约每隔 11 年，太阳黑子的数量和太阳活动的强度就会达到一个峰值，此时行星空间环境（或空间天气）预计会受到最剧烈的扰动。然而，预测这一峰值何时出现一直是个难题。

太阳动力学天文台任务拍摄的带有多个太阳黑子的太阳盘图像，与周围环境相比，太阳黑子显得很暗。资料来源：HMI/SDO/美国国家航空航天局

太阳周期是由太阳内部等离子体流的能量驱动的动力机制产生的。据了解，这种动力机制涉及太阳磁场的两个主要组成部分，一个表现为太阳黑子的循环，另一个表现为太阳大尺度偶极子磁场的再循环；后者很像地球磁场--从太阳的一极延伸到另一极。随着太阳黑子的周期，太阳偶极子场的强度也会减弱，南北磁极也会交换位置，同样每 11 年一次。

瓦尔德迈尔效应和新发现

1935 年，瑞士天文学家马克斯-瓦尔德迈尔（Max Waldmeier）发现，太阳黑子周期的上升速度越快，其强度就越大，因此较强的太阳黑子周期上升到其峰值强度所需的时间就越短。人们经常利用这一关系，根据对太阳黑子早期上升阶段的观测来预测太阳黑子周期的强度。

加尔各答 IISER 研究所的 Priyansh Jaswal、Chitradeep Saha 和 Dibyendu Nandy 在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters）上发表了一篇研究手稿，报告发现了一种新的关系，即太阳偶极磁场的下降速度也与正在进行的太阳黑子周期的上升速度有关。

这一发现利用了全球多个地面太阳观测站数十年的数据档案，补充了瓦尔德迈尔效应，将太阳的两个主要磁场成分联系起来，支持了太阳黑子的演变与太阳动力学过程的运作密不可分而不仅仅是其症状的理论。

科学家们展示了如何将太阳偶极磁场下降率的观测结果与太阳黑子观测结果有效结合起来，以预测正在进行的周期何时达到顶峰。 他们的分析表明，太阳周期 25 的最大值最有可能出现在 2024 年初，其不确定性将持续到 2024 年 9 月。

这一发现为预测太阳周期峰值的时间打开了一扇新窗口，即预计太阳活动最剧烈、空间天气扰动最频繁的时间。

编译自/SitechDaily