2012年1月26日,歐空局/美國宇航局太陽和日球層天文臺捕捉到了這一令人印象深刻的高能恆星活動爆發。
首先,巨大的日冕物質拋射(CME)從太陽爆發,以大約每秒1200公裡的速度將大量恆星物質拋出太陽系。
緊隨其後的是幾個更小、更慢的日冕物質拋射,估計它們的移動速度為每秒200-400公裡。
最終的CME在視頻的末尾爆發,但這一次它是針對地球的。
太陽已經進入第25個太陽周期,即將醒來。
在過去的幾年裡,我們的恆星一直很昏昏欲睡,幾乎沒有太陽黑子、明亮的耀斑或大量磁化等離子體從它的表面發射出來。
這段平靜的時期被稱為太陽活動的最小時期,但情況又開始升溫。
太陽周期第25周預測小組的專家最近宣布,太陽已經正式進入一個新的周期,自從我們有足夠的數據來可靠地識別它們以來,這已經是第25個周期了。
雖然我們可以預計太空天氣在未來幾年將變得更加令人興奮,預計太陽黑子活動的峰值將在2025年,但專家小組達成了共識,即下一個周期將非常類似於前一個周期,兩者總體上都弱於平均太陽周期。
就像你在學校用過的條形磁鐵一樣,太陽有一個有北極和南極的磁場,磁力線延伸到遠遠超出了連接極地的恆星本身。
這些極點有一種神秘的位置轉換趨勢,北變南,南變北,周期平均約為11年。
磁場反轉發生在每個太陽周期的峰值,也就是太陽活動最高的時候。
翻轉之後,活動在太陽活動最小的時候放緩,一個新的周期開始。
我們研究太陽已經有幾個世紀了,但是這種磁場反轉的確切機制仍然是一個科學爭論和理論的話題。
歐空局的太陽軌道器任務的關鍵問題之一是了解是什麼驅動了太陽周期,通過觀察極地地區,我們希望更多地了解驅動太陽活動的磁場是如何產生的。
研究發現,在靠近太陽的地方,磁力線遵循一種特定的模式,這種模式隨緯度而變化,但在超過太陽半徑3到5倍的距離處,它們變得更加均勻,在所有緯度都具有相同的強度。
太陽黑子是確定太陽在其周期中所處位置的有用工具。
太陽表面上的臨時暗斑是一片片強烈的磁性活動,比它們周圍的物質略冷,因此看起來比周圍區域更暗。
這些瞬變斑點與太陽活動直接相關,因為大多數太陽耀斑和日冕物質拋射來自太陽黑子群,也稱為「活動區」。
活動區、耀斑和拋射確實遵循一般的太陽黑子周期,這意味著在太陽高峰期有更多的活動區域,在太陽活動最小的時候有更少的活動區域。
然而,從統計上看,巨型耀斑和日冕物質拋射在任何時候都有可能發生,與周期的強度無關。
因此,我們必須時刻做好應對「惡劣」太空天氣的準備。
最近的第24個太陽周期被確定為在2019年12月結束,當時該周期的平均太陽黑子數量達到最小,新周期的第一個太陽黑子開始出現。
當太陽表面中緯度出現的新黑子的磁極性與前一個周期中的太陽黑子相反時,新的太陽周期被認為是開始的。
但由於太陽黑子的數量逐日和逐周波動,科學家們使用滾動平均數,這意味著需要幾個月的時間才能弄清楚活動的明確模式。
預測太陽在一個周期的高峰期將變得多麼活躍是一項出了名的困難任務。
就像地球上的天氣一樣,長期的太陽預報很難收集,儘管我們知道有一般的行為季節。
雖然關於第25太陽周期的共識是它將與上一次相似,但這一預測比大多數預測都有更多的不確定性,因為第25太陽周期是在太陽活動峰值普遍下降之後進行的。
在這個階段,下一個太陽周期可能會延續下降趨勢,走向活動弱於平均水平的周期,也可能標誌著一系列更活躍周期的開始。
太陽表面上的太陽黑子的數量以大約11年的太陽周期增加和減少。
太陽極小值是指太陽黑子數量最少的幾年;太陽最大值出現在太陽黑子最多的年份。
隨著太陽活動的增加,太陽將向太陽系發射更多高能粒子輻射和物質。
從我們在地球上的位置,太陽的第三塊巖石,任何直接撞擊都會對我們的磁場-地球周圍保護我們免受太陽爆發的影響的層-產生地磁暴的後果。
這些風暴有可能給現代技術系統帶來嚴重問題,擾亂或破壞太空中的衛星以及依賴它們的多種服務,如導航和電信。
地磁風暴還可能導致電網和無線電通信中斷,並對太空中的太空人造成輻射危險,甚至會為未來執行月球或火星任務的太空人提供潛在有害劑量的輻射。
幸運的是,這樣的事件確實伴隨著一些警告--複雜的太陽黑子群從太陽表面下冒出,在整個圓盤上留下了黑暗的圖案。
NOAA/NASA共同主持的預測第25太陽周期的國際小組發布了他們對第25太陽周期的最新預測。
專家小組一致認為,第25周期的強度將是平均的,與第24周期相似。