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“。 […]