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太阳活动周接近峰值,除了极光多,还会如何影响我们生活?|新科普
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来源:上观新闻 作者:俞陶然 2024-04-10 18:43
摘要:引发地磁暴现象,给短波通信、卫星运行等带来影响

国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)最近发布消息:本轮太阳活动周已进入峰年阶段,峰值预计在2024年至2025年到来,目前处于峰值附近,太阳活动较为频发。什么是太阳活动周?本轮太阳活动周接近峰值,将给我们生活带来什么影响?解放日报·上观新闻记者采访了上海天文馆网络科普部部长施韡。

去年以来,上海天文馆的科教型自适应65厘米太阳望远镜(英文简称:EAST)一直在观测太阳活动。根据观测数据研判,本轮太阳活动周的强度在去年上升很快,但今年一季度与去年四季度基本持平,可能尚未到达峰值。剧烈的太阳活动会引发地磁暴现象,给短波通信、卫星运行等带来影响。当然,也会催生极光,让更多人欣赏到这种壮美景象。

今年太阳黑子数超过上个峰年

太阳活动周也称为太阳黑子活动周,主要根据日面黑子数的变化规律来确定。太阳黑子是太阳表面温度偏低的区域,也是磁场聚集之处。科学家发现,黑子相对数(表示太阳黑子数量的一种指数)的平均值呈现11年左右的周期性。在太阳活动周开始的几年里,黑子不断产生,活动越来越剧烈,黑子数达到极大的年份称为太阳活动峰年;在随后几年里,黑子活动逐渐减弱,黑子越来越少,黑子极少的年份称为太阳活动谷年。

两个相邻谷年之间为一个太阳活动周。天文学界规定,以1755年为起点的太阳活动周为第1周。如今,太阳处于第25太阳活动周。国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)预测,第25太阳活动周的峰值强度属于中等水平,比第24太阳活动周略强,但明显弱于第23太阳活动周。

日冕抛射物质爆发前,两个“蠢蠢欲动”的太阳活动区(来源:国家空间天气监测预警中心)

比如,今年1月的平均太阳黑子相对数是160,比第24太阳活动周峰年(2011—2014年)任意一个月都多,但明显低于第23太阳活动周的峰年(1999—2002年)。

X级耀斑频发显示太阳活动强度

除了黑子数量,耀斑和日冕物质抛射也是评估太阳活动周强度的指标。耀斑是发生在太阳大气局部区域的一种剧烈爆发现象,会向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强。太阳耀斑按X射线辐射流量可分为A、B、C、M、X等5级,其中X级是最高级别,为M级的10倍。

今年一季度,发生了7次X级耀斑,数量已达到去年X级耀斑次数的一半。其中,北京时间2月23日6时34分,在编号为3590的太阳活动区域爆发的X6.3级耀斑是本轮太阳活动周已观测到的最强耀斑。2月22日至23日,这个太阳活动区域爆发了3次X级耀斑,令天文学家颇感震惊。

2024年2月23日X6.3级太阳耀斑(来源:NASA/SDO)

上海天文馆EAST望远镜也捕捉到其中一次X级耀斑,以及多次疑似耀斑爆发前兆活动。这台望远镜由中国科学院光电技术研究所研制,采用65厘米真空太阳望远镜和177单元高阶自适应光学系统,并配备3个全日面通道和2个高分辨通道,是目前国际上技术最先进的太阳科普观测望远镜。

2024年2月16日AR3576活动区耀斑(Hα波段)来源:上海天文馆

太阳风暴会带来哪些负面影响

处于高位的黑子数、越来越多的X级耀斑,将给人类社会带来什么影响?施韡表示,地磁暴现象是剧烈太阳活动对地球磁场的扰动。当太阳风(即太阳带电粒子流)的高速等离子体到达地球后,地磁暴就可能出现,指南针会暂时性变得不稳定。

国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心)的地磁监测数据显示,今年3月24日至25日,地球出现了3小时特大地磁暴、6小时中等地磁暴和3小时小地磁暴。在这股太阳能量的轰击下,地球磁场发生剧烈的短时变化。伴随这一过程,众多太阳高能粒子与地球大气碰撞,形成了绚丽多彩的极光。

极光是一种等离子体现象,其成因与地磁暴有关,由太阳风进入地球磁场后引发。地球磁层或太阳风使高层大气分子或原子激发或电离,就产生了极光,通常出现在地球南北两极附近地区的高空。最近的地磁暴让中国境内也出现了极光,3月24日,很多人在黑龙江漠河、讷河等地拍到了红绿色的复合极光。

3月25日凌晨,在黑龙江省讷河市拍摄的极光景象(新华社发)

除了极光,剧烈的太阳活动也会带来一些负面影响,包括:短波通信中断,对电台广播、海洋航运等行业的中远距离通信造成干扰;卫星轨道下降,对卫星通信、导航定位产生干扰;航天发射任务暂停,以避开地磁暴对航天器运行的影响。

“总的来说,太阳风暴对我们生活的影响是间接的,公众不必为此担心。”施韡说,“有人建议今年出门多涂防晒霜,似乎也没必要,因为大气层能屏蔽掉几乎所有来自太阳的X射线和绝大部分紫外线。”

栏目主编:黄海华 题图来源:新华社
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