“终结者”在太阳触发等离子体海啸上

 tianxiadiyi   2019-07-29 16:08   33 人阅读  0 条评论
“终结者”在太阳触发等离子体海啸上

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在一篇新论文中,科学家描绘了太阳周期如何突然死亡的图片,可能导致等离子体的海啸穿过太阳的内部,并在短短几周后触发下一个太阳黑子周期的诞生。 这项新发现为太阳黑子周期的神秘时间提供了深刻见解,其特点是太阳黑子表面太阳黑子活动的上升和下降。虽然科学家们早就知道这些周期大约持续了11年,但是预测一个周期何时结束以及下一个周期的开始对于确定任何准确性都具有挑战性。新研究可以改变这种状况。 在其中一项依赖近140年的地面和太空太阳观测的研究中,科学家们能够识别出明显标志着太阳黑子周期结束的“终结者”事件。通过了解在这些终结者面前寻找什么,作者预测当前的太阳周期(太阳周期24)将在2020年上半年结束,不久之后就开始了太阳周期25的增长。 在第二项研究中,科学家们首先研究了终结者事件如何使用复杂的计算机模型触发新的太阳黑子周期的机制。由此产生的模拟表明,“太阳海啸”可以提供连接,并解释太阳从一个周期到下一个周期的非常快速的过渡。 这两项研究均由国家大气研究中心(NCAR)领导。 “终结者的证据已被隐藏在观察记录中超过一个世纪,但直到现在,我们还不知道我们在寻找什么,”NCAR科学家斯科特麦金托什说,他指导该中心的高海拔天文台并参与两项研究。“通过结合这么多年的各种观察结果,我们能够将这些事件拼凑起来,并对太阳内部如何推动太阳周期提供全新的视角。” 该研究由国家科学基金会资助,该基金会是NCAR的赞助商,美国宇航局的星空生活计划,以及印美联合网络研发中心。 光的闪烁揭示了神秘 太阳黑子周期是在太阳最小值之后出现的,这是太阳的面部安静的时期。随着周期的继续,越来越多的太阳黑子出现,首先出现在两个半球的大约35度纬度,并且在它们再次褪色到下一个太阳最小值之前十年缓慢地向赤道行进。当太阳黑子最丰富时,这一进展的粗略中点是太阳最大值。 预测太阳黑子演化的时间是一个重要的科学目标,部分原因是太阳黑子活动与太阳风暴有关,可以破坏地球的高层大气并影响GPS信号,电网和其他关键技术。但是这种预测已经证明具有挑战性。 例如,太阳目前处于太阳能最低水平。科学家知道相对和平意味着当前的太阳周期正在结束,但很难说新周期是在几个月还是几年内开始。McIntosh和他的同事们认为他们的研究可以提供更清晰的信息,包括周期时间以及驱动周期本身的因素。 研究人员首先研究了日冕亮点的运动 - 太阳大气中极端紫外线的短暂闪烁。通过观察即使在相对平静的太阳最小值时出现的亮点,科学家们认为他们已经获得了更完整的太阳周期视图,而不是仅关注太阳黑子活动。 亮点首先出现在高于太阳黑子(大约55度)的纬度,并且在每年大约3度纬度向赤道移动,在几十年后到达赤道。明亮点所追踪的路径与中纬度(约35度)的太阳黑子活动重叠,直到它们都到达赤道并消失。这种消失,研究人员称之为终结者事件,很快就在中纬度地区发生了大量的亮点活动,标志着下一个太阳黑子周期的开始。 在发表在“ 太阳物理学 ”杂志上的新研究中,确定了终结者事件,科学家通过各种航天器和地面观测设施的许多其他观测证实了亮点观测,这些观测可以追溯到13个太阳周期。 “我们能够通过查看各种不同太阳活动测量数据 - 磁场,光谱辐照度,无线电通量 - 以及亮点来识别这些终结器,”马里兰大学科学家Bob Leamon表示,该论文的共同作者,也是美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员。“结果表明,你真的需要退后一步,利用所有可用的数据来了解事情是如何运作的 - 不只是一个航天器或一个观察或一个模型。” 海啸连接 麦金托什和他的团队已经确定,冠状亮点使他们能够更好地“看到”太阳周期的展开。但是为什么太阳黑子周期在终结者几周后开始在中纬度飙升? 由NCAR科学家Mausumi Dikpati领导并在科学报告中发表的关于太阳海啸的论文探讨了观测背后的可能机制。它表明,日冕亮点是太阳“环形磁场”运动的标志,环绕太阳,就像在东西方向延伸的橡皮筋一样,在相同的二十年内缓慢向赤道迁移。 当这些环形磁场浮出水面时,它们会产生太阳黑子以及它们已经产生的亮点。当他们旅行时,他们也充当磁坝,在他们身后捕获等离子体。当来自太阳的北半球和南半球的环形磁场在中间接触时,它们的相反电荷导致它们相互湮灭,在海啸中释放被压抑的液体。这种液体向前冲,碰撞,然后向后涟漪,以每秒约300米的速度向极地方向移动。 当太阳海啸到达太阳的中纬度地区时,会遇到下一个周期的环形磁场,这些磁场已经向赤道行进(这一进展以日冕亮点的路径为标志),但在太阳内部更深处行进。海啸摧毁了这些磁场,将它们抬向地面,产生了明显的亮点 - 伴随着太阳黑子活动 - 标志着新太阳黑子周期的开始。 “我们已经观察了数百年的太阳黑子周期,但是这个机制可以将信号从周期结束的赤道传输到下一个周期开始的太阳中纬度地区,这一点相对较短,这一直是个谜。时间,“迪帕蒂说。 作为一个整体,该研究提供了一种思考太阳内部运作的新方法,这种方法挑战了一些关于太阳过程的传统思维。研究是否走上正轨 - 并且可以提高我们的预测能力 - 将很快得到第一次测试。 这组作者说,有许多仪器非常适合观察当前太阳周期的不可避免的结束和下一个太阳周期的开始。其中包括去年8月发射的派克太阳探测器,STEREO-A航天器,太阳动力学天文台,丹尼尔K.Inouye太阳望远镜和其他资产。 “在接下来的一年里,我们应该有一个独特的机会,在它展开时广泛观察终结者事件,然后观看太阳黑子周期25的发布,”麦金托什说。“我们相信结果,特别是如果终结者在预测时到达,可能会彻底改变我们对太阳内部的理解以及创造太阳黑子和塑造太阳黑子周期的过程。”。由365bet体育在线编辑报道
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