研究人员已经确定了太阳磁场和太阳黑子周期之间的相关性，并预测当前太阳周期的峰值即将到来。这一发现对空间天气预报至关重要，标志着在了解太阳动力学方面取得了重大进展。
印度理工学院加尔各答空间科学卓越中心的研究人员发现了太阳磁场和太阳黑子周期之间的一种新的联系。这一发现可以用来预测太阳活动的高峰。根据他们的研究，目前正在进行的第25太阳活动周期的峰值预计很快就会发生，可能在明年之内。他们的发现发表在《皇家天文学会月刊:快报》上。
我们的恒星，太阳，是由被称为等离子体的热电离气体组成的。巨大的等离子体流和对流共同在太阳内部形成磁场，在太阳表面表现为黑点。这些太阳黑子的大小与地球相当，是强磁场的所在地，大约是地球磁场的1万倍。
有时，太阳黑子磁场在剧烈事件中被破坏，导致太阳磁暴的产生，如耀斑或日冕物质抛射。这些风暴释放出高能辐射，并将大量磁化等离子体抛向外太空。当这些风暴指向地球时，最强烈的风暴会对轨道卫星、电网和电信造成严重破坏。
太阳黑子周期和历史观测
从17世纪初开始的几个世纪的观测表明，在太阳上观测到的太阳黑子的数量是周期性变化的。大约每隔11年，太阳黑子的数量和太阳活动的强度就会达到一个高峰，届时行星空间环境或空间天气将出现最剧烈的扰动。然而，预测这一峰值何时出现仍然具有挑战性。
太阳动力学观测站任务拍摄的有多个太阳黑子的太阳圆盘的图像，与周围环境相比，它们显得很暗。信贷:人机界面/ SDO / NASA
太阳周期是由太阳内部等离子体流动的能量驱动的发电机机制产生的。据了解，这种发电机机制涉及太阳磁场的两个主要组成部分，一个表现在太阳黑子的周期中，另一个表现在太阳大规模偶极子场的循环中;后者很像地球的磁场——从太阳的一极延伸到另一极。随着太阳黑子的周期，太阳的偶极子场也被观察到强度的消长，南北磁极交换位置，也是每11年一次。
瓦尔德迈尔效应和新发现
1935年，瑞士天文学家马克斯·瓦尔德迈尔发现，太阳黑子周期上升的速度越快，强度就越强，所以更强的周期上升到峰值强度所需的时间更短。这种关系经常被用来根据对太阳黑子早期上升阶段的观测来预测太阳黑子周期的强度。
在一份发表在《皇家天文学会月刊》上的研究手稿中，IISER Kolkata的Priyansh Jaswal、Chitradeep Saha和Dibyendu Nandy报告了一种新的关系，即太阳偶极磁场的衰减速度也与正在进行的太阳黑子周期的上升速度有关。
这一发现利用了世界各地多个地面太阳观测站几十年前的数据档案，补充了瓦尔德迈尔效应，将太阳的两个主要磁场组成部分联系起来，并支持了太阳黑子的演化是太阳发电机过程功能的组成部分，而不仅仅是它的一个症状的理论。
科学家们演示了如何将观测到的太阳偶极磁场的衰减率与太阳黑子的观测有效地结合起来，以预测正在进行的周期何时会达到峰值。他们的分析表明，第25太阳活动周期的最大值最有可能发生在2024年初，估计的不确定性在2024年9月之间。
有了这一发现，就为预测太阳活动周期高峰的时间打开了一扇新的窗口——预计太阳活动最强烈、空间天气干扰最频繁的时候。
参考文献:“发现太阳磁偶极子衰变速率与太阳黑子周期增长率之间的关系:太阳周期预测的新前体”，作者Priyansh Jaswal, Chitradeep Saha和Dibyendu Nandy, 2023年11月28日，《皇家天文学会月报:快报》。DOI: 10.1093 / mnrasl / slad122
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