天文學家從聲波中提前探測到太陽的下一個太陽週期
太陽的下一個11 年太陽週期已在內部聲波中被探測到,儘管當前的第25 週期正處於太陽最大值,但要到2025 年年中才會結束。這個高峰期會增加太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射,向地球發送更多的電磁能量。
2014年2月24日,太陽發射了一個巨大的太陽耀斑,在美國東部時間下午7:49達到高峰。這些來自美國東部時間2月24日下午7:25的太陽動力學天文台影像以不同波長的光線顯示了這次X級耀斑的最初時刻。圖片來源:NASA/SDO
儘管太陽目前的11 年太陽週期才過了一半,但我們的母星內部的聲波已經探測到了下一個太陽週期的第一波隆隆聲。
太陽磁場翻轉,兩極互換,此現有週期目前正處於高峰期,即”太陽最大值”,直到2025 年中期。
它影響著太陽表面的活動,太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射在太陽極大期更加猖獗。這導致電磁能量激增,向地球襲來,使極光更頻繁地在低海拔地區出現。
日震和磁成像儀(HMI)拍攝的2024 年5 月5 日發生的大黑子的連續強度(”白光”)影像。資料來源:NASA/SDO 和HMI 科學小組
週期25:持續觀察
目前的太陽週期於2019 年開始,因其是自1755 年開始廣泛記錄太陽黑子活動以來的第25 個太陽週期而被命名為”週期25″。
預計太陽週期還要六年才會結束,但伯明翰大學的研究人員發現了下一個太陽週期開始的最初跡象,並在赫爾舉行的英國皇家天文學會全國天文學會議上做了報告。
天文學家利用太陽的內部聲波來測量它的旋轉情況,使旋轉略快或略慢的帶狀圖案(太陽扭轉振盪)清晰可見。在活動週期中,這些帶子會向太陽的赤道和兩極移動。
自轉較快的太陽帶往往會在下一個太陽週期正式開始之前出現。
2024 年5 月5 日發生的大太陽黑子的磁場影像。資料來源:NASA/SDO 和HMI 科學小組
發現新太陽週期
雷切爾-豪(Rachel Howe)博士和她的國際合作者在分析自轉波段的數據時發現了一個微弱的跡象,表明下一個太陽週期開始顯現。
“如果你回到一個太陽週期–11 年–的圖上,你可以看到類似的東西,似乎與我們在2017 年看到的形狀連在一起。它繼續成為當前太陽週期(週期25)的一個特徵。 我們很可能看到了第26 週期的蛛絲馬跡,它要到2030 年左右才會正式開始”。
自1995 年以來,利用全球振盪網絡組(GONG)、太陽和日光層觀測台上的邁克爾遜多普勒成像儀(MDI)以及太陽動力學觀測台上的日震和磁成像儀(HMI)提供的日震數據對太陽扭轉振盪訊號進行了研究。
這些數據現在涵蓋了太陽週期23、24 和25 的前四年,使研究人員能夠比較這些週期的上升階段。
這張地圖顯示了根據日震學(太陽聲波分析)推斷出的過去29 年中,太陽哪些緯度的自轉速度比平均值快(紅色和黃色顯示),哪些緯度的自轉速度比平均值慢(藍顏色和綠色顯示)。在每個太陽週期中,都有一個向赤道移動的較快自轉帶。黃線表示磁場最集中的區域。資料來源:Rachel Howe
可以看到整個太陽週期23 和24,以及週期25 的前半部。在每個週期中,快速旋轉帶遠早於該週期的磁活動開始。在圖的最右邊,一點紅色標誌著研究小組認為是週期26 的快速旋轉帶的開始。資料來源:Rachel Howe
豪博士在大約25年前就開始關注太陽自轉的變化,當時科學家只掌握了來自GONG和MDI的太陽週期23的部分數據。
他們可以看到移動速度較快的物質與太陽黑子一起向赤道漂移的模式。從那時起,他們就觀察到這種模式隨著週期24 的到來而重複(但並不精確),並隨著週期25 的增長而再次重複。
“令人興奮的是,在大約六年後開始的第26 個週期中,這種模式將再次重演。”她說:”透過更多的數據,我希望我們能更多地了解這些氣流在形成太陽週期的等離子體和磁場的複雜舞動中所扮演的角色。
編譯自/ ScitechDaily