新的太阳黑子周期应该是温和的但不是无害的
科学家们报告说,太阳正接近目前太阳黑子周期的低点,应该会在2020年中期开始再次增加活动。但他们说,这种增长可能不会那么引人注目,因为下一个太阳黑子周期,就像刚刚结束的那个,预计会异常安静。
事实上,加利福尼亚州美国宇航局艾姆斯研究中心的太阳黑子研究员伊琳娜·基亚卡什维利说,她的模型预测即将到来的周期将是过去200年来最弱的周期。
美国新泽西理工学院的太阳物理学家亚历山大科索维切夫对此表示赞同。他说,他的模型估计下一个周期只会产生大约一半的太阳黑子。
他补充说,这些估计存在不确定性,“但有强烈迹象表明它将会变弱。说多少钱。“
然而,并非所有太阳能科学家都同意
科罗拉多大学博尔德分校的物理学家Loren Matilsky认为,下一个周期将与现在的周期大致相似。不过,他补充说,“那仍然很低”。
无论确切的数字是什么,对于担心太阳黑子相关太阳耀斑的潜在影响的人来说,这对他们来说是个好消息,这些太阳耀斑可以向宇航员,卫星和地球电网发射破坏性辐射(有时称为“ 太空天气 ”)。
虽然,有趣的是,即使是明显的良性空间天气也会产生异常恶劣的大西洋飓风季节,干扰美国小麦,玉米和燕麦的生产力,并在全球范围内发送其他与天气有关的冲击波。
预测所有这一切的努力始于研究太阳能发电机,Matilsky说,“这只是太阳物理学家用来描述太阳磁场的一个奇特的词”。
Matilsky说,由于研究人员无法潜入太阳来测量其内部磁场的变化,因此有必要使用计算机模型来弄清楚我们在其表面看到的与其内部发生的情况有何关系。
“所以我们所做的就是进行大规模并行超级计算机模拟,以试图找出内部磁场的来源,”他说。
他说,目标不仅仅是预测下一个太阳黑子周期的强度,而是要找到控制内部时钟的过程的线索,这个过程设定了这个周期,平均大约11年,但可以从短到8个不等。到14岁。
但那只是一个开始。同样重要的是要了解这种磁能一旦在太阳黑子中喷射到地表上,会产生巨大的抽搐,产生毁灭性的耀斑。
值得庆幸的是,目前的太阳周期发生在主要的耀斑中,但由马里兰州美国宇航局戈达德太空飞行中心的Karin Muglach领导的团队通过观察被称为“日冕亮点”的太阳特征来研究微观世界的过程。
Muglach说,这些特征太小而不能产生完整的耀斑,但它们的优点是寿命比太阳黑子短得多,这意味着它们的整个生命周期可以在太阳的24天旋转进行之前观察到视线
“一个活跃的小区域只能活几天,”她说。
她说,迄今为止只有少数人进行了分析,但最初的一个发现是,他们只能在生命晚期进入爆发阶段。
“在紧急阶段,火山爆发并没有太多进展,”她解释道。
这一发现可能也适用于全尺寸太阳黑子。
然而,具有讽刺意味的是,太阳黑子周期的下降,例如我们现在接近的太阳黑子周期似乎与地球天气的重大变化有关,Muglach的NASA Goddard同事Robert Leamon说。
Leamon的研究发现,一个太阳黑子周期的结束和另一个太阳黑子周期的开始似乎与太平洋厄尔尼诺/拉尼娜天气周期的转换有关,这显然是由于到达地球的宇宙射线数量的变化。
当太阳活跃时,由从其向外流动的高能粒子组成的太阳风很强,减少了可以穿过它的星系际宇宙射线的数量。
当太阳活动较少时,太阳风较弱,宇宙射线通量增加。Leamon说,这种效应是如此强大,地球表面的宇宙射线数量可以变化近两倍。
与太阳相比,光线不会携带大量的能量 - 每平方米只有十分之几瓦特,相比之下每平方米超过1000瓦特 - 但它们包含了一种不寻常的冲击类型。
“工作假设是它改变了高层大气中的电导率,”Leamon说。他补充说,另一种解释是它们也可能影响臭氧和氮氧化物的化学反应。
无论哪种方式,它们都会改变云形成的方式,从一个太阳能最小值切换到下一个周期的高潮似乎开始从厄尔尼诺转向拉尼娜。
反过来,这会改变全球天气的方式,从加强大西洋飓风到改变重要作物种植区域的降雨模式。
它甚至可以暂时降低全球变暖的速度。Leamon说,2019年可能是有记录以来最温暖的一年,但如果他转向拉尼娜现在是正确的,2020年将不会那么糟糕。
“我们很快就会看到,”他说。“我不会预测拉尼娜明年会有多强大,但我确实会说会有转变。”