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科学家揭示了确定太阳循环的新线索

时间:2021-10-04 15:58:00来源:

从2012年4月到2013年4月,从NASA SDO的25个单独图像的综合图像跨越一年。在该时段期间,图像显示了活动区域朝向赤道的迁移轨道。图像

科学家们发现了一种新的标记来跟踪太阳循环的过程,提供了一种新的方式来观看磁场演变和移动我们最接近的明星的方式。

大约每11年一次,太阳经历了完全的个性从安静而平静地变得剧烈活跃。太阳活动的高度,称为太阳能最大值,是众多太阳黑子的时间,用深刻的喷发时,将辐射和太阳粒子射出到远达空间的射击中。

然而,太阳循环的时间远非精确。由于人类在17世纪开始定期录制太阳黑子,因此连续的太阳能最大值之间的时间一直短至九年,但只要14岁,就很难确定其原因。现在,研究人员已经发现了一个新的标记,以跟踪太阳循环亮点的过程,太阳能氛围中的一点亮点,让我们观察太阳内的材料的恒定灌木。这些标记提供了一种观看磁场演变和移动通过我们最接近的明星的新方法。他们还表明,可能需要大量调整,建立关于这种神秘周期的动力的理论。

从历史上看,关于太阳内部驾驶太阳循环的原理依赖于一套观察:越来越多的数据记录的检测。在过去的几十年里,意识到太阳黑子是强烈磁场的领域,研究人员也能够将磁力测量的磁力测量从超过9000万英里的距离。

“太阳黑子是常年的标记,用于了解统治太阳内部的机制,”博尔德,科罗拉多州的大气研究中心的空间科学家Scott McIntosh说,斯科特麦克托斯(Scott McIntosh)说,科罗拉多州的大气研究中心,以及一篇论文的第一作者出现在这些结果中2014年9月1日,天体物理杂志的问题。“但使太阳黑子的流程并不充分理解,远远少,那些管理他们的移徙以及驱动他们的运动的东西。现在我们可以看到太阳能大气中有明亮的点,就像浮标锚定的浮标,靠在更深的深处。他们帮助我们开发出阳光内部的不同图。“

在太阳循环的过程中,太阳黑子倾向于逐渐降低纬度,朝向赤道移动。普遍的理论是,每个太阳能半球的两个对称,大量的材料,就像巨大的传送带一样,从杆子扫到赤道,它们深入落入太阳,然后使其稳步回到杆子。这些传送带还通过搅拌太阳气氛移动磁场。该理论表明,太阳黑子与这种流动的太阳黑子同步,允许研究该流程和关于太阳循环的理论基于该进展开发。但是有很多遗骸未知:为什么太阳黑子显得低于约30度?导致连续循环的太阳黑子突然向阳性突然翻转磁极性,反之亦然?为什么循环的时序如此变量?

从2010年开始,McIntosh和他的同事开始跟踪太阳的不同磁性平衡区域的大小,也就是说,有一个相同数量的磁场指向太阳的区域。该团队发现以前已经看到的尺寸的磁性包裹,但也发现比以前指出的包裹更大 - 关于木星的直径。研究人员还看着这些地区的太阳气氛,电晕,由美国宇航局的太阳能动力学天文台或SDO捕获。他们注意到,由于其巨大规模而被称为亮点的极端紫外线和X射线光的无处不在的极端紫外线和X射线灯围绕着这些大面积的顶点。

因此,这些亮点和G节点开辟了一种全新的方式来跟踪材料在太阳内部的流动。麦金托斯及其同事随时收集了关于过去18年的可用观察的信息,从联合欧洲航天局和美国宇航局的太阳能和光星天文台和SDO监测了最早的太阳循环如何进入和目前的开始。他们发现这些标记的条带 - 因此,在下面的相应的大磁场 - 也随着时间的推移稳定地朝向赤道移动,但从与太阳黑子相同,但从大约55度的纬度开始。此外,太阳的每个半球通常都有一个以上的乐队。

太阳能材料的磁条 - 交替南和北极性 - 向太阳赤道进行。这些观察可能会改变我们思考驾驶太阳的22年太阳循环的方式。图像

McIntosh解释说,磁场线的复杂相互作用可以在太阳的内部发生,这些内部在很大程度上隐藏在视野中。最近的观察结果表明,阳光填充有不同偏振磁性材料的带,一旦它们形成,稳定地向赤道移动到高纬度。这些频带将具有北部或南部磁极性,并且它们的符号在每个半球中交替,使得极性总是取消。例如,看着Sun的北半球,最接近赤道的乐队 - 也许是北极极性 - 将具有将其连接到另一个频段的磁场线,在南极极度的更高纬度。在赤道中,在太阳的下半部分,发生了类似的过程,但是乐队将是越赤道横跨赤道的镜像的几乎镜像,距离较高纬度的北部和北部。磁场线将连接四个带;在每个半球和赤道上面也是如此。

虽然现场线仍然相对较短,但太阳的磁系统更平静,产生较少的太阳黑子和爆发较少。这是太阳能最低限度。但是,一旦两个低纬度行进乐队到达赤道,他们的极性基本上互相取消。突然消失。这一过程,从迁移开始在赤道完成19年的平均需要19年,但被视为从16到大约21年之间变化。

在赤道战斗和取消之后,太阳留下了两个已经迁移到大约30度的大乐队。来自这些频带的磁场线长得多,因此每个半球中的带彼此感觉更少。此时,太阳黑子开始在乐队上迅速生长,开始升降到太阳能最大。然而,增长只持续这么长时间,因为产生了新的极性的新频带的过程已经开始在高纬度地区。当新频段开始出现时,复杂的四频带连接开始响起,太阳黑子的数量开始减少低纬度频带。

在这种情况下,它是磁带的循环 - 每个乐队的寿命,因为它朝向赤道进行游行 - 真正定义整个太阳循环。“因此,11年的太阳循环可以被视为两个更长的周期之间的重叠,”罗伯德·罗德曼州立大学的博士和美国宇航局总部的纸张联合作家。

新的概念模型还提供了对为什么SunPots被困在30度以下和突然变化的标志之上的解释。但是,该模型创建了一个关于不同纬度行的问题:为什么磁标记,亮点和G节点开始,开始以55度出现?

“高于这种纬度,太阳气氛似乎与其下方的旋转断开连接,”麦金塔斯说。“所以有理由相信,与赤道附近的区域相比,在太阳内,在高纬度地区的内部运动和演变是非常不同的。55度似乎是太阳的关键纬度以及我们需要进一步探索的东西。“

太阳循环理论是通过制定预测的最佳测试,当我们看到下一个太阳能最小值和下一个太阳能最大值时,都可以获得预测。本研究论文预测,太阳将在2017年后半段的某个地方进入太阳能最小,下一个周期的太阳黑子在2019年底附近出现。

“人们在这个太阳循环将结束时进行预测,下一个将开始,”leam。“2019年或2020年的某个时候,有些人将被证明是正确的,其他人错了。”

与此同时,无论McIntosh和他的同事提供的新假设是否正确,这一长期明亮点和G节点位置都提供了一套新的观察,可以探索超出太阳黑子超出太阳能活动的驱动因素。将此信息插入太阳能车型将提供改善我们明星模拟的机会。这种先进的模型也告诉我们更多关于其他恒星,从而更好地了解了对更多异国情调,遥远的天体对应的类似磁活动。

出版物:斯科特W.McIntosh等,“解密太阳能磁性活动”。I.关于太阳黑子周期与小磁性的演变的关系,“2014,APJ,792,12; DOI:10.1088 / 0004-637x / 792 / 1/12

研究报告的PDF副本:解密太阳能磁性活动I:论太阳黑子循环与小磁特征的演变的关系

图片:NASA / SDO / GODDARD; S. McIntosh.

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