太陽正處於重要事件的邊緣:磁場逆轉。
這種現像大約每11年發生一次,並標誌著太陽週期中的重要階段。極性的變化表示一半太陽能最大,太陽活動的高度以及向太陽能最小值的轉移的開始。
最後一次太陽翻轉的磁場是在2013年底之前。但是是什麼原因導致這種極性轉換,這是否危險?讓我們深入了解太陽的磁場逆轉並研究它可能對地球。
要了解磁場的逆轉,首先,熟悉太陽週期很重要。大約11年的太陽能活動週期由太陽的磁場驅動,並由頻率和強度指示黑子在表面上可見。給定太陽週期期間太陽能活動的高度稱為太陽能最大值,並且電流估計預測它將發生在2024年末和2026年初。
但是,還有另一個非常重要的,儘管鮮為人知的循環封裝了兩個11年的太陽週期。這種磁性週期被稱為黑爾週期,持續約22年,太陽的磁場逆轉,然後恢復到其原始狀態,瑞安·法國人太陽能天體物理學家和Space.com的撰稿人告訴Space.com。
在太陽最小值期間,太陽的磁場接近偶極子,一個北極和一個南極,類似於地球的磁場。但是,隨著我們向太陽能最大變化,“太陽的磁場變得更加複雜,而沒有明顯的北南桿分離,”法國人說。到太陽能最大通行證和太陽最小值到達時,太陽已經返回到偶極子,儘管極性具有翻轉。
即將到來的極性開關將從北半球的北部到南部磁場,反之亦然。法國解釋說:“這將使它與地球相似,在北半球也具有南部的磁場。”
是什麼原因導致極性轉換?
逆轉是由黑子驅動的,太陽表面的磁複雜區域可以產生重要的太陽事件,例如太陽耀斑和冠狀質量彈出(CMES) - 大量的等離子體和磁場。
法國人說,隨著黑子的出現靠近赤道,它們將具有與舊磁場相匹配的方向,而靠近電線桿的黑子將具有與傳入的磁取向相匹配的磁場。這稱為黑爾定律。
太陽能物理學家托德·霍克塞瑪(Todd Hoeksema)先前告訴Space.com。
但是這種極性翻轉的確切根本原因仍然是神秘的。斯坦福大學太陽能物理學家Phil Scherrer此前告訴Space.com:“這進入了整個[太陽能]週期,並想知道那是什麼。” “我們仍然對正在發生的事情沒有真正的自洽數學描述。除了您對其進行建模之前,您才真正理解它 - 很難真正理解它。”
這實際上取決於磁場的來源。 “有很多黑子嗎?黑點是為桿子的磁場做出貢獻,還是要在當地取消?” Hoeksema說。 “這個問題我們還不知道如何回答。”
開關發生多快?
我們所知道的是,太陽能磁場翻轉不是瞬時的。在整個11年的太陽週期中,這是從偶極子到復雜的磁場到反向偶極子的逐漸過渡。法國說:“簡而言之,沒有特定的'時刻'在太陽桿上翻轉。” “這不像地球,在那兒翻轉是通過北極/南極的遷移來衡量的。”
完全逆轉通常需要一兩年的時間,但可能會有很大的差異。例如,2019年12月結束的太陽能週期的北極田地,逆轉了近五年的時間。國家太陽能天文台。
磁場翻轉是如此逐漸,您甚至都不會注意到它何時發生。不,聽起來多麼引人注目,這不是即將來臨的啟示錄的跡象。 “世界不會明天結束,”舍勒以前被告知space.com。
但是,我們將體驗一些極性翻轉的副作用。
太陽的磁性翻轉如何影響我們?
毫無疑問,最近的太陽已經非常活躍,發射了許多強大的太陽耀斑和CME,引發了地球上強烈的地磁風暴,這又產生了一些令人難以置信的極光顯示器。
但是,太空天氣的嚴重程度增加並不是極性翻轉的直接原因。相反,這些事情往往會一起發生,Hoeksema在2013年告訴Space.com。
根據法國人的說法,當太陽的磁場也是最複雜的時候,太空的天氣通常是最大太陽能中最強的。
磁場轉移的一個副作用很小,但主要有益:它可以幫助保護地球免受銀河系的影響宇宙射線- 高能亞原子顆粒,這些顆粒以近光速度行駛,可能會損害航天器和危害地球保護氛圍的危害宇航員。
隨著太陽的磁場的移動,“當前紙”(一個龐大的表面,從太陽赤道向外輻射數十億英里)變得非常波浪,為宇宙射線提供更好的障礙。
預測未來的太陽週期強度
科學家將密切關注太陽的磁場逆轉,並看到它反彈回到偶極配置所需的時間。如果在接下來的幾年內發生這種情況,那麼接下來的11年周期將相對活躍,但是如果堆積很慢,則周期將相對較弱,例如上一個太陽週期24。
最初發布space.com。