
NASA 的最新研究顯示,原本看似正走向歷史性低潮的太陽活動,在 2008 年出現了關鍵逆轉。自 2008 年以來太陽活動逐步增強。太陽活動具有明顯的約 11 年週期性波動,但在此之上還存在可持續數十年的長期變化。自 1980 年代起,活動度一路下降,至 2008 年達到有紀錄以來最弱,科學家當時原以為太陽將進入長期低活動期。
最新的研究結果顯示,2008 年之後太陽風與相關參數不再走弱,反而持續上升。此前所有跡象都顯示太陽將進入一個長期的低活動階段,因此這一趨勢的反轉令人驚訝,彷彿太陽正在慢慢「醒來」。
(Source:NASA)
歷史上最安靜的時期曾出現在 1645 至 1715 年,以及 1790 至 1830 年,然而科學家至今仍不清楚為何太陽在 1790 年左右會陷入長達 40 年的極小期,這些長期趨勢的可預測性相當有限,仍未被完全理解。在 1983 年至 2008 年的約 25 年間,太陽黑子數與太陽風也持續下降,因此 2008 年的「深度太陽極小期」一度被視為新一輪歷史低活動的開端,但隨後太陽風減弱的趨勢終止,相關參數又逐步回升,顯示太陽活動重新增強。
人類對太陽活動的紀錄可追溯至 17 世紀初。天文學家(包括伽利略)藉由觀測黑子數目並追蹤其變化來監測太陽。黑子是太陽表面較冷、較暗的區域,由於磁力線集中而形成,常與更活躍的太陽現象同時出現,例如強烈的輻射爆發,也就是閃焰(flare),以及從太陽表面噴出的日冕物質拋射。太陽的活動直接影響太空天氣,可能干擾太空船、無線電通訊、GPS,甚至地表電網;對太空人而言,掌握太空環境更是降低輻射暴露風險的關鍵。
▲ 人類歷史記錄到過去 24 個太陽週期的太陽黑子數量變化。圖中可見 1790 至 1830 年約 40 年的極小期,以及 1983 至 2008 年之間活動逐步下降的趨勢。2008 年之後,太陽活動開始反轉並逐漸增強。紅色曲線為目前第 25 週期的預測。本週期太陽活動的確切高峰月份尚需數月甚至數年後才能確定,這需要持續的資料統計,特別是在太陽活動開始顯著減弱時,才能準確識別其巔峰。
太陽活動的強弱也會改變其在太陽系中的影響力。當太陽風與其他活動增強時,太陽影響區域會擴張並壓縮行星的磁層。磁層就像行星的保護泡泡,包括地球在內,能減緩太陽風對行星的直接衝擊。這些現象提醒我們,理解太陽活動既有助於認識宇宙,也與人類在太空探索與地球生活的安全密切相關。