大家好,我是魅力科學(xué)君,今天我們要聊的話題是:一個神秘的太陽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“太陽活動周期”(solar cycle)都不陌生,簡單來講,它指的是太陽的活動有一個時間跨度約為11年的周期,在每個周期之內(nèi),太陽的活動會漸漸增強(qiáng),當(dāng)達(dá)到一個峰值之后,又會再慢慢降低,重新回到低谷,然后下一個周期又會重啟。
就目前的情況來看,我們正在經(jīng)歷第25個“太陽活動周期”,為什么只有25個呢?這其實是因為人類其進(jìn)行觀測的歷史并不長,迄今為止只記錄到了這么多。
過去的研究表明,除了這個周期之外,似乎還存在著一個神秘的太陽百年周期,這被稱為“百年格萊斯伯格周期”(Centennial Gleissberg Cycle,簡稱CGC),其時間跨度在80至100年之間,它會顯著影響我們所熟悉的“太陽活動周期”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,這可能與太陽內(nèi)部磁場的周期性變化有關(guān)。引人注目的是,一項近日發(fā)表在《空間天氣》上的研究表明,在經(jīng)過一段時間的沉寂之后,一個新的“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太陽,而是將研究重點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,正是這些質(zhì)子的流量,用專業(yè)的一點的說法就是“質(zhì)子通量”。
其原理可以簡單地描述為,當(dāng)太陽活動增強(qiáng)時,地球大氣層上層就會被加熱,然后膨脹,在此過程中,膨脹的大氣層就會和“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)太陽活動減弱時,地球大氣層膨脹得沒那么厲害,“質(zhì)子通量”就會上升。
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,這就說明了那段時間太陽的平均活動強(qiáng)度在下降,這正好對應(yīng)了上一個(第24個)“太陽活動周期”的異常平靜。也就是說,上一個“太陽活動周期”之所以這么平靜,很可能就是因為“百年格萊斯伯格周期”正處于它的低谷區(qū)。
然而,在近一年左右的時間里,“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,看上去太陽的平均活動水平將要再次開始“爬坡”。
在此基礎(chǔ)上,再考慮到目前離上一個“百年格萊斯伯格周期”的低谷區(qū)已有近百年的時間,因此一個合理的推測就是,一個新的“百年格萊斯伯格周期”可能剛剛重啟。
科學(xué)家指出,對于我們?nèi)祟悂碇v,這并不是什么好消息,因為如果真是這樣的話,那么在我們正在經(jīng)歷的第25個,以及未來的幾個“太陽活動周期”之中,太陽活動在整體上會隨著“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,太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等事件將會變得更加頻繁和強(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。
根據(jù)此次研究的估算,如果推測成立,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,屆時太陽活動在整體上的強(qiáng)度,將比我們正在經(jīng)歷的第25個“太陽活動周期”還要高出一倍左右。
當(dāng)然了,這只是一種推測,并不是確定的結(jié)論,另一方面來講,太陽活動對地球的影響并不是“瞬間即達(dá)”,只要我們做好觀測,并提前做好應(yīng)對措施(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,所以我們也不必對此太過擔(dān)心。
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