异常平静的太阳

漫长而明显的太阳活动极小期使天文学家感到困惑

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迈阿密—粗略地说,太阳活动以 11 年为周期起伏,耀斑、日冕物质抛射和其他高能现象在所谓的太阳活动极大期达到顶峰,并在太阳活动极小期触底。太阳黑子是太阳表面磁活动的标志,为周期的演变提供了视觉代理;它们在极大期大量出现,在极小期几乎消失殆尽。但是我们恒星的行为并非完全可预测——最近 2008 年末的太阳活动极小期出乎意料地平静和漫长。

太阳物理学家已经提出了许多机制来阐明太阳活动周期。除了提高基础科学认识外,更好地预测太阳行为将有助于防范电网中断、地球轨道卫星损坏以及对宇航员的辐射威胁。在 5 月举行的美国天文学会半年会议的新闻发布会上,研究人员阐述了跟踪和预测太阳活动的不同方法,但对于太阳近期反常平静的最终解释——或者更可能是多种解释——仍然不明朗。“我认为我们几乎一致认为这是一个有趣的极小期,”阿拉巴马州亨茨维尔 NASA 马歇尔太空飞行中心的戴维·海瑟薇说。

通过几项指标衡量,这次极小期是有记录以来最深的,尽管其中一些记录仅包含几个周期。海瑟薇的研究侧重于子午流速度的变化,子午流从太阳赤道向两极移动,发现最近一次极小期的子午流速度异常快。但他告诫不要根据少量周期就妄下结论。


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太阳急流是一种起源于太阳中纬度地区的缓慢气流,它向赤道和两极方向推进,为我们提供了观察太阳内部翻滚的不同窗口。图森市国家太阳天文台的弗兰克·希尔检查了急流的周期性,这似乎与太阳活动周期的开始和结束相对应。借助日震学数据(跟踪太阳上的声波振荡),研究人员可以追踪太阳表面以下数千公里的急流发展,从而可能更好地预测太阳活动周期的时间。但希尔承认,现在判断该技术是否能够可靠地预测太阳活动还为时过早,并指出急流可能是太阳活动周期的原因或结果。

第三位科学家使用日震学来观察经常与太阳黑子极小期相对应的声波振荡极小值。还有一位科学家转向磁图来绘制太阳上磁通量的变化。

在听取了所有这些方法后,希尔评估了一个存在许多未解之谜的领域。“我对所有这些的主要印象是,我很高兴看到我们都同意这是一个有趣的极小期,”他说。“不太令人满意的是,我们不知道这些效应为何会发生。”

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