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天文学家详细介绍了在太阳上看到的季节性长周期

天文学家详细介绍了在太阳上看到的季节性长周期

发布时间:2018-05-16    浏览量:29

em新的研究探讨了在太阳上产生磁带的原因以及它们如何影响太阳周期,揭示了带内磁场的变化引起了一个330天的太阳活动周期,往往在试图寻找太阳更长的11年周期的原因时被低估并被忽视。 / em

我们的太阳正在不断变化。它经历循环的活动 - 在相对平静和时间之间摇摆,当表面频繁的爆炸可以将光,粒子和能量抛射到太空时。这个活动周期大约每11年达到峰值。新的研究表明,时间周期缩短的证据也是如此,在大约330天的过程中,活动打蜡和减少。

了解何时会发生这种太阳活动爆发对于成功预测太阳爆发至关重要,太阳爆发可能会驱动地球上的太阳风暴。这些空间天气事件可能会干扰卫星电子设备,GPS导航和无线电通信。研究人员在2015年4月7日发表于Nature Communications的一篇论文中说,空间天气的准年变化似乎是由每个太阳半球存在的强磁场带变化所驱动的。

“我们在这里看到的是太阳风暴的巨大驱动力,”科罗拉多州博尔德国家大气研究中心高空观测站主任斯科特麦金托什说。 “通过更好地理解这些活动带如何在阳光下形成并导致这些季节性不稳定性,我们可以大大提高对空间天气的预测。”

这项新研究是研究小组研究的几项研究之一,旨在研究产生磁带的原因以及它们如何影响太阳周期。麦金托什和他的合着者利用美国航天局的一系列卫星和观测太阳及其输出的地面观测台(从太阳风中粒子的不断流动到太阳耀斑或巨型喷发等大型爆炸)来检测这些波段称为日冕物质抛射或CME的太阳能材料。

em磁化太阳能材料带 - 交替出现南北极 - 向着太阳赤道行进。比较这些频段的演变和每个半球的太阳黑子数量随着时间的推移可能会改变我们对推动太阳11年太阳黑子周期的思考方式。图片来源:S. McIntosh / em

科学家们指出,这些波段的磁场变化引发了一个330天的太阳活动周期,这个周期是可以观测到的,但是在试图寻找太阳更长的11年周期的原因时往往会被低估和忽视。

麦金托什说:“人们对这个几乎每年的周期都没有太在意。 “但它是太空天气的驱动因素,我们确实需要关注它。在这个时间周期内的循环观察到了来自太阳的各种输出:太阳的光芒,太阳风,太阳耀斑,CME。“

磁带的相互作用也可以帮助解释在20世纪60年代首次发现的一个难题:为什么在太阳黑子的最大数量之后,强大的太阳耀斑和CME的数量达到一年或更多的峰值?这种滞后被称为Gnevyshev Gap,在首先注意到这种模式的苏联科学家之后。答案似乎也取决于两个活动乐队。每个太阳半球有一个频段为他们提供了混合的机会 - 一个频段的磁场有效地泄漏到另一个频段 - 在太阳上产生更不稳定的活动区域,并导致更多的耀斑和CME。在其他文章中,科学家们已经表明,这个过程只发生在太阳黑子的最大值之后。

科学家们在对频段相互作用进行分析时发现,频段本身经历了强烈的准年变化,分别在北半球和南半球发生。这些准年度的磁性变化可能与更为熟悉的大约11年太阳周期的变化幅度几乎相当,导致暴风雨季节的出现。

“太阳活动带有非常缓慢的波动,可能会扩张和翘曲,”博伊曼州蒙大拿州立大学和华盛顿NASA总部的论文合着者罗伯特利蒙说。 “有时这会导致磁场从一个带泄漏到另一个带。在其他情况下,经纱从太阳内部的深处拖动磁场并将其推向表面。“

来自太阳内部的磁性燃料浪涌会使现有的日冕,即太阳最外层的大气层灾难性地不稳定。

研究人员可以转向先进的计算机模拟和重点观测,以更多地了解这些波段对太阳活动的影响。麦金托什认为,这可以通过建议的观测太阳的卫星网络予以协助,就像20世纪60年代以来地球周围的全球卫星网络具有显着先进的地面天气模型一样。

“如果你明白太阳活动的模式告诉你什么,你就会知道我们是处于风暴阶段还是处于每个半球的安静阶段,”McIntosh说。 “如果我们能够将这些观测信息与建模的努力结合起来,那么空间天气预报技能就能够穿越屋顶。”

此研究由NASA和美国国家科学基金会资助,它是NCAR的赞助商。

出版物:Scott W. McIntosh等人,“形成准周期变异性的太阳磁活动谱带相互作用和不稳定性”,Nature Communications 6,文章编号:6491; doi:10.1038 / ncomms7491

PDF研究副本:关于磁性活动带重叠,相互作用以及复杂太阳活动区域的形成

来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心卡伦福克斯

图片来源:S. McIntosh

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