天文学家从声波中提前探测到太阳的下一个太阳周期

2014年2月24日，太阳发射了一个巨大的太阳耀斑，在美国东部时间下午7:49达到峰值。这些来自美国东部时间2月24日下午7:25的太阳动力学天文台图像以不同波长的光线显示了这次X级耀斑的最初时刻。图片来源：NASA/SDO

尽管太阳目前的 11 年太阳周期才过了一半，但我们的母星内部的声波已经探测到了下一个太阳周期的第一波隆隆声。

太阳磁场翻转，两极互换，这一现有周期目前正处于高峰期，即"太阳最大值"，直到 2025 年中期。

它影响着太阳表面的活动，太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射在太阳极大期更加猖獗。这导致电磁能量激增，向地球袭来，使极光更频繁地在低海拔地区出现。

日震和磁成像仪（HMI）拍摄的 2024 年 5 月 5 日发生的大黑子的连续强度（"白光"）图像。资料来源：NASA/SDO 和 HMI 科学小组

周期 25：持续观察

当前的太阳周期于 2019 年开始，因其是自 1755 年开始广泛记录太阳黑子活动以来的第 25 个太阳周期而被命名为"周期 25"。

预计太阳周期还要六年才会结束，但伯明翰大学的研究人员发现了下一个太阳周期开始的最初迹象，并在赫尔举行的英国皇家天文学会全国天文学会议上做了报告。

天文学家利用太阳的内部声波来测量它的旋转情况，使旋转略快或略慢的带状图案（太阳扭转振荡）清晰可见。在活动周期中，这些带子会向太阳的赤道和两极移动。

自转较快的太阳带往往会在下一个太阳周期正式开始之前出现。

2024 年 5 月 5 日发生的大太阳黑子的磁场图像。资料来源：NASA/SDO 和 HMI 科学小组

发现新太阳周期

雷切尔-豪（Rachel Howe）博士和她的国际合作者在分析自转波段的数据时发现了一个微弱的迹象，表明下一个太阳周期开始显现。

"如果你回到一个太阳周期--11 年--的图上，你可以看到类似的东西，似乎与我们在 2017 年看到的形状连在一起。它继续成为当前太阳周期（周期 25）的一个特征。我们很可能看到了第 26 周期的蛛丝马迹，它要到 2030 年左右才会正式开始"。

自 1995 年以来，利用全球振荡网络组（GONG）、太阳和日光层观测台上的迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）以及太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪（HMI）提供的日震数据对太阳扭转振荡信号进行了研究。

这些数据现在涵盖了太阳周期 23、24 和 25 的前四年，使研究人员能够比较这些周期的上升阶段。

这张地图显示了根据日震学（太阳声波分析）推断出的过去 29 年中，太阳哪些纬度的自转速度比平均值快（红色和黄色显示），哪些纬度的自转速度比平均值慢（蓝色和绿色显示）。在每个太阳周期中，都有一个向赤道下移动的较快自转带。黄线表示磁场最集中的区域。资料来源：Rachel Howe

可以看到整个太阳周期 23 和 24，以及周期 25 的前半部分。在每个周期中，快速旋转带远早于该周期的磁活动开始。在图的最右边，一点红色标志着研究小组认为是周期 26 的快速旋转带的开始。资料来源：Rachel Howe

豪博士在大约25年前就开始关注太阳自转的变化，当时科学家们只掌握了来自GONG和MDI的太阳周期23的部分数据。

他们可以看到移动速度较快的物质与太阳黑子一起向赤道漂移的模式。从那时起，他们就观察到这种模式随着周期 24 的到来而重复（但并不精确），并随着周期 25 的增长而再次重复。

"令人兴奋的是，在大约六年后开始的第 26 个周期中，这种模式将再次重演。"她说："通过更多的数据，我希望我们能更多地了解这些气流在形成太阳周期的等离子体和磁场的复杂舞动中所起的作用。"

编译自/ScitechDaily