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一個(gè)神秘的太陽(yáng)百年周期可能剛剛重啟,科學(xué)家:這不是什么好消息

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大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們要聊的話題是:一個(gè)神秘的太陽(yáng)百年周期可能剛剛重啟。好的,咱們不說廢話,這就開講。

相信很多人對(duì)“太陽(yáng)活動(dòng)周期”(solar cycle)都不陌生,簡(jiǎn)單來講,它指的是太陽(yáng)的活動(dòng)有一個(gè)時(shí)間跨度約為11年的周期,在每個(gè)周期之內(nèi),太陽(yáng)的活動(dòng)會(huì)漸漸增強(qiáng),當(dāng)達(dá)到一個(gè)峰值之后,又會(huì)再慢慢降低,重新回到低谷,然后下一個(gè)周期又會(huì)重啟。

就目前的情況來看,我們正在經(jīng)歷第25個(gè)“太陽(yáng)活動(dòng)周期”,為什么只有25個(gè)呢?這其實(shí)是因?yàn)槿祟惼溥M(jìn)行觀測(cè)的歷史并不長(zhǎng),迄今為止只記錄到了這么多。



過去的研究表明,除了這個(gè)周期之外,似乎還存在著一個(gè)神秘的太陽(yáng)百年周期,這被稱為“百年格萊斯伯格周期”(Centennial Gleissberg Cycle,簡(jiǎn)稱CGC),其時(shí)間跨度在80至100年之間,它會(huì)顯著影響我們所熟悉的“太陽(yáng)活動(dòng)周期”的在整體上的強(qiáng)弱。

“百年格萊斯伯格周期”的原理目前尚不明確,科學(xué)家推測(cè),這可能與太陽(yáng)內(nèi)部磁場(chǎng)的周期性變化有關(guān)。引人注目的是,一項(xiàng)近日發(fā)表在《空間天氣》上的研究表明,在經(jīng)過一段時(shí)間的沉寂之后,一個(gè)新的“百年格萊斯貝格周期”可能剛剛重啟。



根據(jù)介紹,此次研究并沒有直接觀測(cè)太陽(yáng),而是將研究重點(diǎn)放在了地球周圍空間的“范艾倫輻射帶”(van allen radiation belts)。

所謂“范艾倫輻射帶”,是指地球附近的近層空間中的一個(gè)包圍著地球的高能粒子輻射帶,它分為內(nèi)外兩層,其內(nèi)層主要是一些帶正電的質(zhì)子。而此次研究的重點(diǎn),正是這些質(zhì)子的流量,用專業(yè)的一點(diǎn)的說法就是“質(zhì)子通量”。



其原理可以簡(jiǎn)單地描述為,當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)時(shí),地球大氣層上層就會(huì)被加熱,然后膨脹,在此過程中,膨脹的大氣層就會(huì)和“范艾倫輻射帶”內(nèi)層的粒子發(fā)生碰撞,導(dǎo)致里面的質(zhì)子數(shù)量減少,表現(xiàn)為“質(zhì)子通量”下降,反過來,當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)減弱時(shí),地球大氣層膨脹得沒那么厲害,“質(zhì)子通量”就會(huì)上升。

此次研究中分析了“范艾倫輻射帶”內(nèi)層近些年來的“質(zhì)子通量”數(shù)據(jù),結(jié)果表明,在過去10多年的大多數(shù)時(shí)間里,其“質(zhì)子通量”的平均值是逐漸增加的。

科學(xué)家表示,這就說明了那段時(shí)間太陽(yáng)的平均活動(dòng)強(qiáng)度在下降,這正好對(duì)應(yīng)了上一個(gè)(第24個(gè))“太陽(yáng)活動(dòng)周期”的異常平靜。也就是說,上一個(gè)“太陽(yáng)活動(dòng)周期”之所以這么平靜,很可能就是因?yàn)椤鞍倌旮袢R斯伯格周期”正處于它的低谷區(qū)。



然而,在近一年左右的時(shí)間里,“范艾倫輻射帶”內(nèi)層“質(zhì)子通量”的平均值卻出現(xiàn)了明顯的下降趨勢(shì),看上去太陽(yáng)的平均活動(dòng)水平將要再次開始“爬坡”。

在此基礎(chǔ)上,再考慮到目前離上一個(gè)“百年格萊斯伯格周期”的低谷區(qū)已有近百年的時(shí)間,因此一個(gè)合理的推測(cè)就是,一個(gè)新的“百年格萊斯伯格周期”可能剛剛重啟。

科學(xué)家指出,對(duì)于我們?nèi)祟悂碇v,這并不是什么好消息,因?yàn)槿绻媸沁@樣的話,那么在我們正在經(jīng)歷的第25個(gè),以及未來的幾個(gè)“太陽(yáng)活動(dòng)周期”之中,太陽(yáng)活動(dòng)在整體上會(huì)隨著“百年格萊斯伯格周期”逐漸走向高峰而變得越來越強(qiáng)。



在這種情況下,太陽(yáng)耀斑、日冕物質(zhì)拋射等事件將會(huì)變得更加頻繁和強(qiáng)烈,進(jìn)而讓我們的衛(wèi)星、空間站、電網(wǎng)、通訊、鐵路……等等系統(tǒng)和設(shè)施,面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

根據(jù)此次研究的估算,如果推測(cè)成立,那么這一次“百年格萊斯伯格周期”的高峰期,將出現(xiàn)在大約50年后,屆時(shí)太陽(yáng)活動(dòng)在整體上的強(qiáng)度,將比我們正在經(jīng)歷的第25個(gè)“太陽(yáng)活動(dòng)周期”還要高出一倍左右。

當(dāng)然了,這只是一種推測(cè),并不是確定的結(jié)論,另一方面來講,太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響并不是“瞬間即達(dá)”,只要我們做好觀測(cè),并提前做好應(yīng)對(duì)措施(比如說提前改變衛(wèi)星和空間站的軌道、關(guān)閉較為脆弱的基礎(chǔ)設(shè)施等),就可以避免出現(xiàn)較大的損失,所以我們也不必對(duì)此太過擔(dān)心。

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