據《獨立報》9月18日的一則報道稱,美國太空總署(NASA)發出警告稱,太陽活動正在不斷升級,這遠遠超出了科學家的預測,這一現象將導致更多的太陽風暴、耀斑和太空天氣事件的發生。

太陽活動通常遵循11年的周期,周期強度在1980年代至2008年間穩定下降。科學家原本預計這一趨勢將持續下去,最新一輪太陽活動將處於歷史低位。然而,美國太空總署的一項新研究表明,自2008年以來,太陽活動已經日益活躍。

NASA科學家發現太陽活動發生逆轉

美國太空總署9月初,將該研究結果發表在《天文物理學雜誌》上,題為「太陽在2008年扭轉了長達數十年的減弱趨勢」。這項新的研究表明,太陽活動實際上在2008年左右發生了逆轉,偏離了預期軌跡,導致太陽風暴、耀斑和日冕物質拋射明顯增多。

21世紀初,天體物理學家認為太陽活動正在進入一個新的「深度太陽活動極小期」,因為自1980年代以來,太陽活動一直在穩步減弱。

領導這項研究的NASA噴射推進實驗室的Jamie Jasinski表示,所有跡象都顯示太陽將進入長期低活動階段。「所以看到這種趨勢的逆轉很是令人驚訝,現在太陽正在慢慢甦醒。」

太陽在我們生活中如此重要

美國著名的科普與技術雜誌《大眾機械》9月19日發表文章「太陽本應進入沉睡,卻不祥地甦醒了」,文章中指出,太陽是由氫和氦組成的旋轉球體,它就像一個熾熱的熔爐,孕育著地球上的所有生命,但也可能成為重大危險的源頭。

文章介紹了,鑒於太陽在我們生活中如此重要,科學家自現代望遠鏡誕生以來就一直在追蹤太陽的活動。伽利略早在17世紀就開始關注太陽黑子。隨著時間的推移,科學家逐漸了解了太陽的眾多周期,包括11年的太陽周期和22年的哈雷周期。

NASA科學家通過分析兩項主要太空探測任務,即「先進成份探測器」(ACE)和「風號任務」(Wind)。這是兩艘在1990年代發射的太空船,詳細觀測並記錄了從太陽流向地球的離子體(電漿)與高能粒子。

太陽活動增強對地球的影響

儘管科學家對太陽活動周期的時間掌握相當準確——預計下一次太陽極大期將出現在2025年10月,而目前的第25太陽周期仍處於極大期。

但他們對本輪太陽活動的強度預測卻明顯落空。據《生活科學》雜誌報道,太陽黑子數量已攀升至20年來的新高,並釋放出創紀錄數量的X級耀斑,這是太陽耀斑中最強烈的一級。

科學家指出,太陽活動增強對地球的最大影響之一是通訊系統的中斷,日冕物質拋射 (CME) 和太陽耀斑會導致無線電中斷、衛星損壞、GPS誤差,甚至電網故障。

在太陽活動期間,太陽發射的帶電粒子會擾亂地球大氣層和磁場,產生強烈的極光。

太陽活動難以完全預測

此外,太陽活動周期的某些方面難以可靠預測,長期趨勢就更難追蹤。我們對太陽活動極小期的記錄——得益於對古代湖床沉積物中同位素的廣泛研究,可以追溯到公元前800年,被稱為荷馬極小期——與太陽的整個生命周期相比,這真的只是一眨眼的功夫。

自17世紀以來,天文學家一直在追蹤太陽活動,其中最長的異常時期之一發生在1790年至1830年之間,當時太陽處於平靜狀態。

「我們真的不知道為甚麼太陽活動從1790年開始經歷了40年的極小期,」Jasinski博士說,「長期趨勢更難預測,我們目前尚未完全了解。」

NASA的新工具和新計劃

下周,NASA計劃實施三項任務以專注於太空天氣的研究,首先計劃發射研究太陽風的星際測繪和加速探測器(IMAP)。

另外,卡拉瑟斯地冕天文台(Carruthers Geocorona Observatory)將專注於地球的外逸層,即其最外層大氣層,及其對太陽氣候的反應。

同時,美國國家海洋暨大氣總署的SWFO-L1將全天候即時測量太陽風,以期保護地球的重要基礎設施。

這些研究結果將用來評估太空天氣事件對太空船和太空人安全的影響,為「阿提密斯」(Artemis)計劃做好準備。該計劃旨在讓人類50多年來首次重返月球。

目前,太陽長期波動的許多方面仍然是個謎,NASA的新工具套件將為科學家最終找到一些答案提供了前所未有的機會。#

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