太陽正在進入新一輪的活躍期,一份研究預測這次將是有紀錄以來活躍度最強的周期之一。可是這與官方機構,包括美國太空總署(NASA)和國家海洋和大氣管理局(NOAA)預測的情況相反。

人們比較熟悉的說法是,太陽每11 年經歷一個活躍周期。可是科學家中有不同的看法。

NASA和NOAA的預測

目前已知的是太陽的活躍周期和上面的磁場變化相關。每隔11 年,太陽的兩極將發生倒轉,南極變成北極;北極變成南極。科學家不清楚甚麼原因導致這個結果,只知道每次磁場倒轉發生的時候,都是太陽的磁場最弱的時候。

太陽的磁場控制著太陽黑子(臨時出現的強磁場區域)、耀斑、冠狀物質拋射( 由磁力線斷裂又重新連接而導致的現象)等現象。磁場最弱的時間點被稱為太陽極小期。兩極調轉之後,磁場又開始增強,一直達到太陽極大期,之後又開始下一個周期往復。

一般來說,科學家只能根據已經發生的情況推測太陽處於哪個時期,進而推測後續將出現的情況。數據顯示,最近一次太陽極小期出現在2019 年12 月。所以我們現在剛剛進入從記錄開始以來的第25 個太陽周期。

NASA 和NOAA 預測認為,這個周期將是相對平靜的一次。意思是,他們預測在2025 年7 月,太陽黑子數量將在115 個左右。這與第24 個周期類似,當時記錄太陽黑子最大值是114 個。

新研究相反的預測

但是近期發表在《太陽物理學》(solarphysics)期刊上的研究得出與此相反的預測。他們以22 年為一個周期來看待太陽的活動。

這份研究的作者之一美國國家大氣研究中心的太陽物理學家麥金托什(ScottMcIntosh)說:「要預測太陽活躍周期的長度和太陽黑子的強度這很困難,因為我們對推動這個周期的深層原因並不了解。」

麥金托什和同事把太陽的兩極回到原地的時間看作是一個完整的周期。他們發現一個有趣的現象,在這20 多年的周期間,一種磁場帶的移動正好和太陽黑子活動強弱周期吻合。

他們發現,多條與赤道平行的、帶狀磁場區域,不斷地從兩極向赤道移動,在赤道附近會和。由於這種區域分別來自兩極,具有不同的極性,所以它們會和的時候產生一種互相抵消的作用。這份研究發現,每次這種會和事件發生的時候,也正好是太陽磁場最弱的時候,通常是每11 年會和一次,但是時間不一定一樣長。

從過去270 年內所有的紀錄來看,研究人員發現會和事件所花費的時間越長,下一個周期太陽的高峰越弱;反之會和事件花費的時間越短,下一個周期太陽的高峰越強。

他們發現,會和事件花費的時間最長的是第4 個周期,花了15 年。之後的第5 個周期,巔峰期太陽黑子只發現82 個。這個周期會和時間花費14 年,之後的第6 個周期,巔峰期太陽黑子發現81 個。

但是會和所花的時間短於11 年的周期,其後周期太陽巔峰的黑子數量一般都超過了200 個。

麥金托什說,在第23 個周期,會和事件花費了近13 年,相對較長,因此第24 個周期,太陽的活動巔峰較弱。

但是,第24 個周期會和事件只花了不到10 年的時間,如果他們的理論正確的話,那麼本次周期應該是個高強度周期,也就是在本世紀20 年代中期太陽活動巔峰期,太陽黑子的數量將是有紀錄以來的最強周期之一。◇