太陽活動即將到達頂峰
北京時間11月15日消息,據美國史丹福大學官方網站報導,每隔11年,太陽就會經歷一次徹底的磁極逆轉,太陽的南北磁極會顛倒過來。這一大規模事件將對整個太陽系產生影響。儘管目前我們還無法完全理解驅動這一過程的精確內部機制,但美國史丹福大學維爾克斯太陽觀測臺的研究人員自從1975年以來一直堅持每天對太陽磁場情況進行記錄和監視,他們能夠檢測到太陽表面發生的過程,這將是第四次監測到太陽磁極倒轉事件。
在11年的太陽周期中,新的極性會逐漸建立起來,這表現在太陽黑子——密集磁場活動區域——會以深色斑點的形式出現在太陽表面赤道附近。在大約1個月的時間內,這些太陽黑子會逐漸解體,磁場逐漸從赤道向兩極移動。
隨著新的極性向兩極移動,它會抵消現有的相反的極性,美國史丹福大學的太陽物理學家、維爾克斯太陽觀測臺的總監託德·何塞馬(Todd Hoeksema)這樣說道,他自1978年以來便一直在斯坦福工作。此時太陽的磁場逐漸趨向零,隨後再以相反的極性逐漸增強,從而完成一次太陽磁極逆轉過程。何塞馬表示:「這就有點像潮起潮落。每一次小的潮頭都會帶來更多的水量,但最終會全部退去。」
太陽磁極逆轉產生的影響是深遠的:太陽磁場產生影響的空間範圍構成一個巨大的氣泡狀結構,名為日光層,其一直延伸到冥王星軌道,甚至到達美國宇航局旅行者號飛船位於的星際空間邊緣區域。另外,太陽活動的高峰期一般發生在磁極逆轉時期,在此期間除了黑子數量增加之外,太陽耀斑和日冕物質拋射(CME)也激增。
太陽磁極的改變以及太陽帶電粒子的爆發會與地球自身磁場發生相互作用,其中一個表現便是極光的產生以及覆蓋的範圍。地球磁場還會影響主要的電子系統,何塞馬說道,例如供電網絡和GPS衛星,因此科學家們必須密切監視日光層活動。何塞馬表示:「我們還觀察到了太陽磁場逆轉活動對其他行星產生的影響,木星出現了風暴,土星上出現極光,這些都因太陽活動引起的。」
由於維爾克斯太陽觀測臺擁有長期的觀測記錄並且其用於記錄的設備的前後變化也是最小的,因此它擁有了最全面和細緻的每日太陽全球磁場變化記錄。何塞馬表示,目前正在發生的轉變的有趣特徵之一在於太陽兩個半球正在以不同的速率發生改變。太陽北半球在今年夏天已經完成了磁極逆轉,而南半球預計將在近期內完成逆轉過程。
何塞馬和他的同事還注意到兩三年前測量的磁場強度數據大約是太陽活動頂峰時的一半。這暗示著即將到來的太陽活動高峰期的磁場強度也將非常微弱。而這一結論已經在最近的觀測數據中得到了證實。何塞馬表示:「下一周期將會十分有趣。從技術上講,接下來我們應當給予更大的關注。」
(責任編輯:王博軒 HT002)