太阳南极正在翻转 影响波及整个太阳系(图)


【看中国2013年11月16日讯】太阳活动周期大约为11年,每个周期的高峰期,太阳的整个磁场就会发生一次磁极翻转—北磁极变成南磁极,而南磁极变成北磁极。造成的影响可以波及整个太阳系。太阳北极已经翻转,南极翻转即将到来。

太阳磁场影响的区域,被称为“日光层”,延伸到冥王星以外的数十亿公里。区域极性变化甚至对已经离开太阳系的旅行者探测器有影响。

科学家说,太阳已接近其当前太阳活动周期的高峰期,当前的太阳活动周期开始于2008年或2009年。科学家从1755年开始跟踪太阳周期,这是第24个周期。相比以前的太阳活动周期,目前的周期太阳活动弱于任何之前的周期,也许是100年来太阳活动最弱的周期。

科学家对极性翻转背后的力学原理了解不多。斯坦福大学Wilcox太阳天文台的科学家每天监视和测量太阳的磁场,自1975年以来,他们已经这样做。研究人员观察并确定了发生在太阳表面的磁极翻转。这个即将到来的太阳两极调换是Wilcox太阳天文台观看到的第四次翻转。斯坦福大学太阳物理学家谢勒(Phil Scherrer)描述:“太阳的磁场极性减弱,达到零,然后重新出现相反极性,这是太阳活动周期的常规一部份。 ”

Wilcox太阳天文台太阳物理学家和主任Todd Hoeksema说:“最好不要将太阳想像成一个大磁棒。这对地球适用,但对太阳不行。应该想成是大量较小的磁场散落在太阳表面。”


黑子的大视场假色图像。(瑞典皇家科学院)


太阳的磁场线(NASA/ SVS)

Hoeksema解释说,在太阳活动周期中,当太阳黑子在太阳的中纬度(赤道)出现并向两极扩散后,渐渐地,随着伴随太阳黑子的磁通量向两极移动,会侵蚀原有极地区域,并用极性相反的磁场替换它们。这就是太阳磁极的翻转过程。

Hoeksema说,太阳的北极在2012年的夏天,即大约一年前已经转换。太阳的两个南北半球不是完全同步,每个半球出现的太阳黑子数量可以不同。正因为如此,向极地方向移动的太阳'新'极点,在北部和南部半球发生的时间和力度都不同,导致一个地理极点在另一个之前改变了其磁场方向。

因为太阳正处于或接近其活动高峰期,太阳已经产生大量的太阳风高能粒子,影响整个太阳系。正因为源源不断的太阳粒子,Hoeksema说,屏蔽了地球受到银河系其他部份到来的高能粒子的影响。

由银河系中的超新星爆炸等暴力事件产生的接近光速的高能粒子,对宇航员和空间探测器存在危险,也可能会影响地球的云量和气候。太阳风使这些宇宙射线发生偏转。

Hoeksema说,“最近我们所看到的更多是太阳南半球的活动,这就是正在发生转换的(南极)极点。”

除了斯坦福陆基Wilcox太阳天文台,Hoeksema和他的同事还使用一些太空中的先进观测工具。美国宇航局的太阳动力学天文台(SDO)的日震与磁成像仪(HMI),使科学家能够每45秒测量一次太阳的磁场。

这些测量结果可以帮助科学家确定太阳活动在哪些区域发生,发生什么样的活动,科学家希望藉此能更好地预测潜在的太空危险天气。


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