据媒体9月18日报道,美国宇航局(NASA)近日发出警告称,太阳活动正持续增强,远超科学家此前的预测,这将导致更多太阳风暴、耀斑以及太空天气事件的发生。
太阳活动通常遵循约11年的周期,从1980年代至2008年,其强度呈现稳定下降趋势。科学家原本预计这一减弱趋势将继续延续,本轮太阳活动将处于历史低位。然而,NASA最新研究显示,自2008年以来,太阳活动已经显著增强,偏离了原先的预测轨迹。
NASA科学家指出,太阳在2008年左右发生了逆转,活动水平上升,使太阳风暴、耀斑和日冕物质抛射(CME)频率明显增加。此前,天体物理学家普遍认为太阳正进入一个“深度活动极小期”,由于自1980年代起活动逐步减弱,长期趋势显示太阳可能进入低活动阶段。
领导此项研究的NASA喷气推进实验室科学家表示,所有观测迹象都显示太阳正逐渐苏醒,这一逆转令人惊讶。太阳在我们生活中具有举足轻重的作用,它不仅孕育地球生命,同时也是潜在风险的重要源头。
科学家们自望远镜问世以来一直追踪太阳活动,早在17世纪,伽利略便已关注太阳黑子。随着观测技术的发展,科学家逐步了解太阳的多个周期,包括11年的太阳周期和22年的哈雷周期。
NASA科学家通过分析“先进成分探测器”(ACE)和“风号任务”(Wind)两项关键太空探测数据,对太阳风、离子体和高能粒子进行长期观测。结果显示,尽管太阳周期的时间节点相对可预测——下一次太阳极大期预计在2025年10月——但本轮太阳活动强度远超预期。最新数据显示,太阳黑子数量已达到二十年来新高,并释放创纪录数量的X级耀斑,这是最强烈的一类太阳耀斑。
科学家警告,增强的太阳活动对地球可能产生多方面影响。日冕物质抛射和强烈耀斑可能干扰通信系统,引发无线电中断、卫星损坏、GPS误差,甚至导致电网故障。同时,带电粒子与地球磁场相互作用,可引发极光现象。
然而,太阳活动长期趋势难以完全预测。通过古代湖床沉积物同位素的研究,科学家能够追溯太阳极小期历史,可追溯到公元前800年的荷马极小期。自17世纪以来,太阳活动长期记录显示,最显著的异常时期之一出现在1790年至1830年,当时太阳进入约40年的低活动阶段。研究人员坦言,目前仍未完全了解太阳活动长期变化的机制。
为更好地研究太空天气,NASA计划在下周实施三项新任务。其一,将发射星际测绘和加速探测器(IMAP),专门研究太阳风;其二,卡拉瑟斯地冕天文台将重点观测地球最外层大气——外逸层,以及其对太阳活动的响应;其三,美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的SWFO-L1将全天候实时监测太阳风,以保护地球关键基础设施。
这些研究成果将帮助评估太空天气对航天器和宇航员安全的影响,并为“阿尔忒弥斯”计划提供支持,该计划旨在实现人类50多年来首次重返月球。尽管太阳长期波动仍有许多未知,NASA的新工具和探测任务为科学家深入理解太阳活动、预测太空天气事件提供了前所未有的机会。
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