返回首页
www.topisme.com

太阳的怪异行为令天文学家感到困惑

太阳爆发。

太阳的脾气在科学家们认为是一个可预测的周期中忽高忽低,但最近我们最近的恒星却表现不佳。

通常,几年的暴风雨会摧毁一两颗卫星,并可能使地球上的电网跳闸。然后沉寂了几年,然后又回到了不良行为。但近年来,科学家们一直在努力寻找更好的预测模型。

2008年至2009年间,预计太阳活动的最小值异常深。天文学家上个月在迈阿密举行的美国天文学会第216次会议上表示,虽然太阳现在通常会增加活动,进入下一个周期,但太阳可能正处于弱太阳周期的边缘。

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的DavidHathaway说:“我们正在目睹一种100年来从未见过的东西。”

太阳与地球的不断相互作用使得太阳物理学家追踪太阳引力变得很重要。风暴期可能会迫使卫星操作员和电网管理人员采取特殊的安全预防措施,宇航员可能会面临太阳风暴爆发辐射的风险。科学家需要更可靠地预测未来会发生什么。

在会议上,四位太阳物理学家提出了四种非常不同的测量和跟踪太阳周期的方法

太阳有斑点

太阳黑子是磁活动集中的区域,在太阳表面表现为黑点。太阳磁场活动的涨落,表现为太阳黑子的出现,构成了太阳周期。

通常,一个周期持续约11年,从太阳黑子很少的一段时间到太阳黑子活动被放大的一段最高峰,大约需要5.5年的时间。

海瑟薇说,前一个周期23的异常极小值记录了自1913年以来研究人员所见过的最高的无太阳黑子天数。

Hathawa和他的研究团队测量了所谓的经向流,即恒星物质从太阳赤道向两极再返回的循环。这种流动通常会影响循环的强度。

科学家们研究了气流结构的变化和地磁活动的水平,因为它们对应于前一个太阳周期的最小值和最大值。

哈塔瓦伊萨说:“我们发现这种流动的强度存在变化。”“上一次最低流速是在1996年,大约是11米每秒(大约22英里每小时),对于像太阳这样大的物体来说,这是相当慢的。2001年,当我们达到最大流速时,流速减慢了。”

海瑟薇说,随后,离子流再次迅速增加,到2004年,速度比上一次最大值时更快。这个流量在接近最近的最小值时继续保持快速。

“我的猜测是,这次太阳黑子周期23比前两次更弱,太阳黑子更少,磁场也更弱。这可能会导致另一次弱周期的经向流。”

Hathaway预测,第24个周期应在2013年年中达到峰值,约为前三个周期的一半。

太阳不同步

在另一种方法中,国家太阳天文台的Sushanta Tripathy使用声波振荡的频率来寻找太阳活动周期变化的特征。

三倍于此,声波频率的变化在很大程度上与太阳活动同相。但是,在延长的极小期内,他注意到覆盖太阳内部大部分区域的波的频率与太阳活动不同步。

“我们发现,传播到内部深处的声波频率在2007年末显示出早期最小值,而局限于表面附近的声波在2008年末显示出最小值,几乎与太阳活动最小值一致。”

Tripathy说,使用声学振荡检测到的两次地震间歇在以前的周期中从未出现过,这使研究人员得出结论,周期23和24之间延长的最小值是非常不寻常的。

太阳上的急流

同样来自国家太阳天文台的FrankHill采取了另一种方法,试图根据太阳上的一种现象来预测太阳黑子周期,这种现象可以比作太阳喷流。

这种太阳表面的东西向流动于1980年首次被发现,被称为“扭转振荡”

急流存在于太阳表面以下至少65000英里(约105000公里)的深度,希尔和他的研究团队能够在600英里(966公里)的深处检查其行为。

希尔说:“磁场的位置和气流的位置高度相关。”“从日震学中,我们看到了两个突出周期的流动‘23号周期,我们即将走出的周期,和24号周期,即我们现在所处的周期。”

事实证明,这种流动早在太阳活动峰值之前就出现了。这使研究人员得出结论,在活动开始之前就存在某种触发机制。

尽管对太阳喷流的观测有朝一日可能有助于预测太阳周期的时间,但仍需要更大的数据集来确保该方法的准确性。

希尔说:“我们肯定需要几个周期来改进预测。”

还需要进一步的调查来确定急流是否是太阳周期的原因或影响。

我们的磁星

在另一种方法中,SP系统公司和马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的Julia Saba使用X射线和磁场强度指标来预测太阳周期开始的精确时间标记。

萨巴使用被称为天气图的太阳磁图来观察太阳周期21到23到24。通过评估X射线活动的趋势,Saba能够提前约18个月预测发病,并在两个月内发病。

萨巴说:“到2010年5月,我们看到第24周期显然正在进行,尽管南半球的情况总体上仍然相当平静。”

萨巴解释说,这种确定太阳周期开始的方法可能是比较太阳活动不同阶段的一种有价值的方法,因为它可以近实时观测。

她说:“这比太阳最大值或太阳极小值更容易实时判断。”

尽管监测太阳活动的四种方法采用了不同的方法,但研究人员都一致认为,我们正在看到一个有趣的最小值。虽然这些方法可能对未来的太阳周期研究有用,但它们都需要进一步的研究。

海瑟薇说:“我们在所有太阳周期研究中遇到的一个问题是统计数字很少。”“即使有23个太阳黑子周期,这也不算什么。我们今天看到的是一些新的测量结果,这些测量结果甚至在两个周期前都不可用,正在释放新的光。我们需要继续使用我们从一个或两个周期中看到的结果来对所有这些进行推断。”


站长QQ:316065270   联系邮箱:316065270@qq.com
Copyright © 2023 Topisme All Rights Reserved.
www.topisme.com 版权所有
沪ICP备11005729号-1