太阳活动进入高峰期：极光增多、地磁风暴来袭

星秘Space2024-10-17 02:19

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美国宇航局太阳动力学观测站拍摄的图像重点展示了太阳在太阳活动极小期（左图，2019 年 12 月）和太阳活动极大期（右图，2024 年 5 月）时的样子。这些图像采用 171 埃波长的极紫外光，揭示了太阳在太阳活动极大期更常见的活跃区域。图片来源：NASA/SDO

美国国家航空航天局 (NASA) 和美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 已正式宣布太阳活动进入极大期，标志着太阳黑子活动增多，太阳风暴更加频繁。此次高峰期可能会持续一年，并与地球太空天气的剧烈变化息息相关，极光现象将更为常见，同时也可能对卫星和通信系统造成影响。

在周二的电话会议上，NASA、NOAA 以及国际太阳周期预测小组的官员共同确认，太阳已进入其 11 年活动周期的高峰。此阶段的特点是太阳磁场剧烈波动，导致黑子数量激增。这些黑子是太阳表面较冷、磁场集中的区域，是太阳活动强度的重要标志。

太阳活动极大期的特点

美国宇航局太阳动力学观测站的可见光图像突出显示了太阳活动极小期（左图，2019 年 12 月）和太阳活动极大期（右图，2024 年 5 月）时的太阳外观。在太阳活动极小期，太阳通常没有黑子。太阳黑子与太阳活动有关，用于追踪太阳周期进展。图片来源：NASA/SDO

太阳活动周期大约每 11 年轮转一次。在这一周期中，太阳的磁场经历从低活跃期到高活跃期的变化，并伴随着磁极翻转。太阳极大期内，太阳黑子及太阳耀斑数量增多，日冕物质抛射 (CME) 频率增加。这些现象构成了太空天气的主要成分，对地球环境有直接影响。

NASA 太空天气项目主任杰米·费沃斯 (Jamie Favors) 表示，"太阳活动高峰期为我们提供了观察太阳的绝佳机会，但也带来了潜在的风险，尤其是对太空和地球技术设施的影响。"

太空天气的影响

过去 24 个太阳周期的太阳黑子数量。科学家利用太阳黑子来追踪太阳周期的进展；黑子与太阳活动有关，通常是太阳耀斑或日冕物质抛射等巨大爆炸的起源，这些爆炸会将光、能量和太阳物质喷射到太空中。图片来源：NOAA 空间天气预报中心

太阳活动激增期间，太阳喷发的强大磁场和带电粒子流可以影响到太空中的卫星、宇航员，以及地球上的通信和导航系统。太阳风暴带来的电磁干扰可能中断无线电、GPS 信号，并损害电网。

2024 年 5 月，太阳释放出一系列强烈的太阳耀斑和日冕物质抛射，引发了地球二十年来最强的地磁风暴。这场风暴不仅导致全球范围内极光现象增强，还对卫星和地面通信产生了显著影响。

第 25 个太阳周期预测小组制作的第 25 个太阳周期预测。太阳黑子数量是太阳周期强度的指标——太阳黑子数量越多，周期越强。图片来源：NOAA 空间天气预测中心

NASA 的太阳动力学观测站监测到此次风暴期间，共发生了 82 次太阳耀斑，其中 9 次被归类为 X 级耀斑（X 级为最强烈的耀斑）。这些耀斑主要来自太阳上的两个活跃区域，展示了极高的太阳活动强度。

太阳极大期的持续与预测

NOAA 空间气象主管埃尔赛义德·塔拉特 (Elsayed Talaat) 表示，虽然太阳已经进入极大期，但其活动的具体峰值还无法准确预测。科学家们将在未来几个月继续监测太阳活动，以确定其高峰期的准确时间。

这张图显示了截至 2024 年 7 月的太阳物理部门舰队。绿色表示正在执行的任务，蓝色表示扩展任务，黄色表示未来任务。括号中的数字表示该任务目前包括多少艘航天器。来源：NASA

根据科学家的预测，本次太阳活动高峰期将持续一年左右，随后太阳活动将逐渐减弱，进入下一个低活跃期。

太阳周期的历史与研究

太阳周期自 17 世纪以来就被天文学家们追踪和研究，每个周期的活动强度和持续时间各不相同。第 25 个太阳周期的太阳黑子活动略超出预期，表明太阳活动强度可能比此前预测的要高。

太空天气研究的未来

为了更好地应对未来可能发生的太阳风暴和地磁风暴，NASA 和 NOAA 正在积极研究太空天气。NASA 的帕克太阳探测器将于 2024 年 12 月再次接近太阳，以前所未有的距离观察太阳的活动。这项任务旨在帮助科学家深入了解太阳风暴的形成机制，从而提高对太空天气的预测能力。

这些研究对于未来的太空任务至关重要，特别是 NASA 的阿尔特弥斯计划。通过对太空辐射环境的研究，科学家们能够更好地保护宇航员免受辐射的影响，为未来的月球和火星探索提供保障。

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