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华体会太阳“发脾气”为何还有个周期?—新闻—科学网

发布日期:2023-12-07 14:12:35 访问量:53 来源:华体会智能
科学家遍及以为,太阳勾当周期约莫为11年。太阳勾当周期不只是太阳上黑子呈现几多的周期性表现,更是太阳向周围空间开释能量、太阳发作勾当,和太阳风暴发生的周期性揭示。

◎本报记者 唐 芳

据悉,中国首颗综合性太阳探测公用卫星 进步前辈天基太阳天文台 (ASO-S)将在本年10月择机发射。哄骗第25个太阳勾当周的契机,ASO-S以 一磁两暴 为科学方针,对于太阳耀斑、日冕物资抛射以及整日面矢量磁场开展同时不雅测,为严峻影响人类一般糊口的空间灾难性气候预告提供撑持。

今朝咱们处于第25个太阳勾当周的上升期,太阳勾当日趋频仍。本年下半年是对于太阳开展体系深切不雅测的最好窗口期之一。 中国科学院国度天文台研究员谭宝林对于科技日报记者暗示。

科学家遍及以为,太阳勾当周期约莫为11年。那末科学家是怎样发明这个纪律的?太阳勾当为何会有周期性?太阳勾当周期对于在太阳科学不雅测以及一样平常糊口有何影响?

从250年太阳黑子记载中总结纪律

太阳常日里其实不 平静 。中国科学院国度空间科学中央研究员颜毅华先容,太阳上会呈现黑子、耀斑以及日冕物资抛射等太阳发作勾当致使的瞬变征象。此外,太阳还会连续不停地往外 吹 出高温带电粒子流,即太阳风。

太阳黑子是太阳勾当的基本标记。 谭宝林说,黑子像太阳 脸上的痣 。但现实上,一个中等黑子的巨细就以及地球差未几,并且黑子自己其实不黑,只是温度比太阳光球层低而显患上黑。现有研究注解,黑子的这类低温是强磁场合致,其磁场强度约莫比地球磁场年夜1万倍。

1610年,意年夜利天文学家伽利略用天文千里镜不雅测到了太阳黑子。到了1851年,德国天文学喜好者施瓦贝经由过程17年的持续不雅测及画图,发明太阳黑子数存于10年摆布的周期。

受施瓦贝的开导,瑞士苏黎世天文台台长沃尔夫颠末阐发收拾整顿,得到了跨越250年的太阳黑子记载。沃尔夫发明,当太阳黑子数或者黑子群增多时,太阳勾当征象如日珥、耀斑等也响应地加强。是以,沃尔夫提出,太阳黑子数可以代表太阳勾当的平均程度。

沃尔夫还不雅测到,太阳黑子数随时间呈周期性变迁,短则9年,长则靠近14年,平均约为11.1年。他将1755年至1766年定名为第1个太阳勾当周。据此,今朝咱们处于第25个太阳勾当周的上升期。

随后,德国天文学家斯波勒发明,太阳黑子呈现的纬度位置随太阳勾当周也出现出周期性变迁,这就是斯波勒定律。每个太阳勾当周最先时,黑子呈现于太阳南北半球纬度30度至45度四周,跟着太阳勾当周的成长,黑子逐渐向赤道接近。于太阳勾当周的极年夜年(黑子数目至多的年份),黑子群重要呈现于太阳南北纬15度四周;而于勾当周的末期,黑子群则重要呈现于太阳南北纬8度四周。

1904年,英国天文学家蒙德匹俦将太阳黑子于日面纬度的漫衍变迁历程绘制成图,图中的太阳黑子漫衍呈胡蝶状。

颜毅华先容,1908年,美国天文学家海耳发明太阳黑子是太阳上的强磁场区域,第一次证明了宇宙天体中磁场的存于,也展现了太阳勾当是由太阳磁场激发的。

太阳勾当周期还没法正确预告

驱动太阳孕育发生磁周期的缘故原由是甚么?这一问题被《科学》杂志列为125个最前沿的科学问题之一。

恒星标准上的磁场假如天然衰减,需要100多亿年的时间。可是太阳南北两个半球的黑子磁极是相反的,还存于22年的磁极转换周期,即每一11年磁场极性反转一次。这显示太阳不是一颗平凡的恒星,它的磁场不是天然衰减。 颜毅华说。

为展现太阳磁场的发源,1955年美国天体物理学家帕克提出太阳发机电理论。谭宝林注释说,太阳是一个倏地扭转的等离子体 年夜火球 ,等离子体是良导体,其内部物资的运动有可能于局部区域造成电流,而电流又可以造成感生磁场,这个历程被形象地称为太阳发机电历程。太阳发机电理论是注释地球、太阳以及其他天体磁场发源的理论根蒂根基。

太阳发机电理论不只能申明太阳磁场的发源,并且能注释22年的磁周期,还与黑子 胡蝶图 的纬度漫衍和不雅测成果可以或许较好地吻合。可是该理论今朝尚不克不及正确预告太阳勾当的周期,没法注释太阳黑子出现的各类周期和周期的不法则性。 颜毅华指出。

上世纪60年月,美国科学家巴布科克父子以及莱顿等人提出了一种初期太阳发机电模子:太阳较差自转、太阳偶极磁场、子午环流三者之间的彼此作用,形成了太阳勾当的周期性,该模子被称为巴布科克 莱顿模子。以后一些天文学家于该模子的根蒂根基上,哄骗数值模仿,能对于一些太阳勾当周期举行半定量的猜测。

谭宝林先容,巴布科克 莱顿模子基在太阳的3个基本领实,第一个是太阳上存于较差自转,即太阳差别纬度处的自转周期差别,太阳赤道四周的自转较快,周期约莫是27天,跟着纬度的增长,自转逐渐变慢,于南北纬度45度四周,自转周期约莫为31天,到南北极地域,自转周期靠近40天摆布。

第二,于太阳安好区(没有黑子的区域)以及南北极地域均存于较弱的磁场,而且太阳南北半球磁场标的目的相反。

第三,太阳对于流层中存于子午环流,即太阳外貌的物资从赤道向极区流动,而于太阳对于流层底部的物资则从极区向赤道流动,造成闭合环流,这类征象被称为太阳子午环流。

但于谭宝林看来,发机电模子仍旧是半定量的经验模子,人们至今都没法从理论上正确注释究竟是哪些物理要素决议了太阳勾当周期的长度以及发生时间,和为何太阳勾当周期约莫是11年。

会对于卫星、电网体系等形成严峻影响

谭宝林指出,太阳勾当周期不只是太阳上黑子呈现几多的周期性表现,更是太阳向周围空间开释能量、太阳发作勾当,和太阳风暴发生的周期性揭示。

研究太阳勾当周期将对于很多学科的成长孕育发生主要影响。 谭宝林暗示,对于太阳勾当周的发源研究,将帮忙咱们更好地舆解太阳和宇宙中与太阳近似的浩繁恒星的造成与演化历程。

此外,对于太阳勾当周的研究另有助在更好地猜测将来空间气候勾当的成长趋向,提早获悉将来太阳发作勾当及太阳风暴可能发生的环境。

对于太阳勾当周的研究还可能间接鞭策等离子体物理、流体物理以及天体物理学等学科的成长,以至对于项目技能方面也会孕育发生主要影响。 谭宝林说。

太阳勾当周对于在平凡人的糊口影响年夜吗?颜毅华暗示,正常�����APP环境下其实不算年夜,以至没有间接的影响。可是,太阳勾当会对于卫星体系、电网体系等孕育发生很是显著的影响,以至会对于其形成严峻粉碎,从而直接影响人们的糊口。好比致使手机旌旗灯号变弱或者遗失、没法使用导航等。

例如,1859年的卡林顿太阳耀斑事务严峻粉碎了其时的全世界电报收集,让人类第一次熟悉到太阳勾当对于地球空间情况的影响;1989年3月,狞恶的日冕物资抛射激发了极强的地磁爆,致使加拿年夜魁北克省电网于90秒内周全瘫痪,形成间接经济丧失约5亿美元;2003年10月的庞大太阳勾当事务,形成全世界规模短波通讯中止,超视距雷达、平易近航通讯中止,瑞典电网中止1小时,全世界定位体系导航呈现妨碍,多颗科学卫星数据遗失等。

此外,中国科学院科学流传研究中央副主任袁岚峰暗示,太阳黑子的持久变迁还以及地球天气紧密亲密相干。例如,1300年至1850年是一个小冰河期间,其时太阳的勾当就显著弱在后续年月的平均程度。

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