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壯觀 太陽活動周期正在逼近，這次的日全食超級壯觀，錯過可就可惜了

壯觀 太陽活動周期正在逼近，這次的日全食超級壯觀，錯過可就可惜了
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2020年5月30日，歐洲航天局的太陽軌道飛行器拍下了這張?zhí)栠h紫外圖像。這種波長有助于發(fā)現(xiàn)太陽的上層大氣，即日冕，其溫度高達100萬度。供圖：SOLAR ORBITER/EUI TEAM/ ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL

撰文：NADIA DRAKE

雖然我們對太陽有了一定的了解，但這顆星球依然謎團重重。經(jīng)過了相對平靜的7年后，現(xiàn)在太陽開始變得更加喜怒無常，人類的航天器已經(jīng)做好準備，觀察它的蘇醒。這是一次前所未有的機會，科學家將借助這些航天器，了解這顆暴躁的恒星，以及它如何影響我們的鄰居星球。
就像周期性出現(xiàn)又消失的蟬一樣，太陽也會周期性地經(jīng)歷風暴和沉睡，時間間隔為11年。這個循環(huán)周期與太陽內(nèi)部磁場活動有關，具體表現(xiàn)在太陽黑子和耀斑等現(xiàn)象上。
科學家正密切關注太陽的性情，因為太陽射電爆發(fā)會嚴重破壞電網(wǎng)和通信系統(tǒng)（這些是現(xiàn)代文明中至關重要的技術），以及軌道上和軌道之外的探測器。但太陽和行星系統(tǒng)之間的聯(lián)系看不見摸不著，我們很難理解。
“旁觀者清，每當我退后一步，我就會想，我們怎么可能知道這么多？”NASA的太陽物理學家James Klimchuk說：“但我們還有更多的未知。”
現(xiàn)在，下一個太陽活動周期已經(jīng)開始，預計將在2025年前后達到峰值。這一次，太陽將從沉睡中醒來，NASA的帕克太陽探測器一直在俯沖向太陽，它與太陽的距離比其他任何航天器更近。
“一想到它，我總是會無比興奮，”NASA的太陽物理學家Madhulika Guhathakurta說：“我想這是我留在NASA總部唯一的理由，那就是帕克太陽探測器。”
歐洲航天局的太陽軌道飛行器也在繞太陽飛行，它將為我們帶來首次觀察太陽極點的好機會。在這項任務之前，科學家大多只能觀察從地球能看到的太陽表面，而觀察極點對于了解磁場活動和太陽活動強度的周期變化至關重要。
更令太空愛好者興奮的是，這次周期的極大期或將與日全食重合，也就是2024年4月，屆時北美地區(qū)將會見證這場日全食。當月球遮住太陽，在日全食路徑上的人們將會看到太陽上層大氣精致的光環(huán)，即日冕，這是接近太陽活動極大期的壯觀景象。
“它會給我們一種（能量）四處涌動的感覺，充滿了活力，”Guhathakurta說。

終結者事件

雖然太陽專家認為，下一個周期已經(jīng)開始，但關于這次太陽活動有多強烈，各方爭議不斷。2020年9月，第25太陽周期預測小組宣布，第25太陽周期已開始，他們預測，這次太陽活動比較溫和。傳統(tǒng)上，這些預測基于太陽黑子的數(shù)量，即太陽表面轉瞬即逝的暗斑。太陽黑子出現(xiàn)在磁場較強的區(qū)域，隨著太陽活動的強弱而變化。
2019年12月，科學家記錄了太陽黑子最小值。這一觀察結果標志著第24太陽周期的結束，預測小組后來說道，根據(jù)黑子開始重現(xiàn)的速度，第25太陽周期的強度似乎與第24相仿，相對平靜。
然而，其他太陽活動周期專家得出了截然不同的結論：第25太陽周期將會是自1755年有記錄以來最強的周期之一。馬里蘭大學巴爾的摩分校的Robert Leamon和同事沒有計算太陽黑子的數(shù)量，而是根據(jù)他們所謂的“終結者事件”（terminator）來預測，即前一次太陽活動周期的所有磁場活動都消失的時間點。太陽黑子的變化通常與這一轉變一致，但真正的終結者事件往往比太陽黑子最小值晚12到18個月。
“我想告訴所有人，除了太陽黑子外，還有更多的太陽活動，”Leamon說，他的團隊把截然不同的預測結果發(fā)表在《太陽物理學》雜志上。
通過繪制270年來的終結者事件，Leamon和同事發(fā)現(xiàn)，兩次事件之間的時間間隔與下一個周期的強度有著密切關系，間隔越短預示著強度越強。而這就是目前的狀況，他說，間隔很短，第25周期的磁場活動或將在未來幾個月內(nèi)開始。
“我們已經(jīng)很接近了，”Leamon說：“那時候我們會看到太陽活動大幅增加。”

災難預測

強烈的太陽活動周期將給地球帶來不小的麻煩。太陽黑子會帶來大規(guī)模爆炸，即太陽耀斑，這些耀斑有時會把大量輻射和帶電粒子拋向太空，即日冕物質(zhì)拋射。足夠強的日冕物質(zhì)拋射與地球相撞，可能引發(fā)破壞性的地磁暴。
最著名的地磁暴發(fā)生于1859年，第10太陽周期，被稱為“卡林頓事件”。它擾亂了電報，令操作人員倍感震驚；它還帶來了極光，遠至加勒比海的地方都能看到極光。今天，這種強度的地磁暴將會帶來毀滅性的破壞：電網(wǎng)崩潰，衛(wèi)星癱瘓，危及軌道上的宇航員，改變原計劃的航線，地面通信系統(tǒng)無法穿過地球的上層大氣。

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