太阳磁场即将发生的逆转对地球意味着什么？

太阳正处于一个重要事件的边缘： 其磁场反转。 这种现象大约每 11 年发生一次，标志着太阳周期的一个重要阶段。 极性转变标志着太阳极大期的中间、太阳活动的峰值以及向太阳极小期转变的开始。

太阳磁场最后一次反转是在 2013 年底。但是是什么导致了这种极性的变化，它是否危险？ 让我们深入研究太阳磁场的反转，并探讨它可能对地球产生的影响。

要了解磁场反转，首先熟悉太阳周期很重要。 太阳活动的大约 11 年周期是由太阳磁场驱动的，并通过表面可见的太阳黑子的频率和强度来指示。 特定太阳周期期间太阳活动的高度被称为太阳活动极大期，目前的估计预测它将发生在 2024 年底至 2026 年初之间。

但还有另一个非常重要但不太为人所知的周期，其中包括两个 11 年太阳周期。 被称为黑尔圈，这个磁周期持续约22年，期间太阳磁场发生逆转，然后又恢复到原来的状态。

在太阳极小期，太阳的磁场接近偶极子，有北极和南极，类似于地球的磁场。 但当我们接近太阳活动极大期时，太阳的磁场变得更加复杂，南北极之间没有明显的分离。 当太阳极大期过去并达到太阳极小期时，太阳已恢复到偶极子状态，尽管极性相反。

即将发生的极性变化将是北半球的磁场从北到南，南半球的极性将从北到南。 这将使其处于与地球相似的磁方向，地球的磁场在北半球也指向南方。

这种逆转是由太阳黑子造成的，太阳黑子是太阳表面磁性复杂的区域，可以引起重大太阳事件，例如太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）——等离子体和磁场的大规模爆发。

当太阳黑子在赤道附近形成时，它们的方向将与旧磁场相匹配，而靠近两极形成的太阳黑子将具有与传入的磁方向相匹配的磁场。 这就是所谓的 黑尔定律。

“来自有源区域的磁场指向两极并最终导致反转“， 说 托德·霍克塞玛，其董事 威尔科克斯太阳观测站 在里面 大学 的 斯坦福大学。

但这种极性反转的确切根本原因仍然是个谜。 ”这导致整个 [ηλιακό] 圆圈，人们想知道它是什么“，他说 菲尔·谢勒。 “我们仍然没有对正在发生的事情进行真正自洽的数学描述。 在我们能够对其进行建模之前，我们并没有真正理解它，很难真正理解它“。

这实际上取决于磁场来自哪里。 ”太阳黑子会很多吗？ 太阳黑子会对极地磁场产生影响还是会以某种方式局部抵消它？ 这个问题我们还不知道如何回答“。

我们所知道的是，太阳磁场的逆转不是瞬时的。 在整个11年的太阳周期中，它是从偶极子到复杂磁场再到反向偶极子的逐渐过渡。 ”简而言之，太阳两极翻转并没有特定的“时刻”。 这不像在地球上，逆转是通过北极/南极迁移来衡量的“。

完全逆转通常需要一两年的时间，但情况可能会有很大差异。 例如，根据国家太阳天文台的数据，2019 年 12 月结束的第 24 号太阳活动周期的北极场花了近五年的时间才逆转。

磁场反转是渐进的，您甚至不会注意到它何时发生。 不，尽管听起来很戏剧性，但这并不是世界末日即将来临的迹象。 ”明天世界不会终结”。然而，我们会经历极性反转的一些副作用。

毫无疑问，太阳最近异常活跃，引发了无数强大的太阳耀斑和日冕物质抛射，在地球上引发了强大的地磁风暴，进而在最近产生了一些令人难以置信的极光现象。

然而，太空天气日益严重并不是极性变化的直接原因。 相反，这些事情往往同时发生。 太空天气通常在太阳活动极大期最强，此时太阳的磁场也最复杂。

随着太阳磁场的变化， “流片”是一个从太阳赤道向外辐射数十亿英里的延伸表面，变得非常波浪状，为抵御宇宙射线提供了更好的屏障。

研究人员将仔细监测太阳磁场的反转，看看它需要多长时间才能恢复到双极结构。 如果这种情况发生在未来两年内，那么下一个11年周期将相对活跃，但如果积累缓慢，周期将相对较弱，就像之前的第24个太阳周期一样。

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