华威大学团队发现每个太阳周期存在一个极端空间天气突然"关停"的时刻,该时刻的黑子数量与下一周期峰值密切相关,可在周期峰值前约7年做出预测。

华威大学团队发现每个太阳周期存在一个极端空间天气突然"关停"的时刻,该时刻的黑子数量与下一周期峰值密切相关,可在周期峰值前约7年做出预测。

正文:科学家开发出一种新方法,能在太阳下一个活动周期达到峰值前最多七年预测其强度。这一方法利用太阳周期中一个新识别出的"关停点"的黑子数量,即太阳最极端空间天气突然终止的时刻。利用这一方法,研究人员对第26太阳周期做出了早期预测。

非常初步的预测显示,第26周期强度适中,黑子数约为100至120,与当前第25周期相近或更弱。但精确预测还需等两年,更弱或更强的周期在理论上也都仍有可能。

太阳”入睡”的方式可提前7年预言下一轮太阳风暴

该研究在本周于伯明翰举行的皇家天文学会国家天文学会议上发表。华威大学的Sandra Chapman教授说:"太阳不会轻轻入睡再轻轻醒来。相反,我们发现最极端的空间天气在每个太阳周期的特定时刻会相当突然地关停。"通过识别这一时刻,她指出团队找到了"预测下一个太阳周期活跃程度的全新方法"。Chapman预计约两年后能完善预测,届时第25周期将到达新发现的关停点,预测可基于实际观测而非推算。

太阳遵循约11年的周期,期间磁场极性反转,黑子数升降。黑子是强磁场活动区域,能产生强烈太阳耀斑和日冕物质抛射,形成可能影响卫星、通信、导航和电网的空间天气。尽管天文学家已监测黑子数个世纪,但没有两个太阳周期完全相同,它们的长度和强度各异,使预测下一周期异常困难。

新预测方法建立在Chapman此前开发的"太阳钟"之上,后者将太阳不规则周期映射到标准时钟上,揭示了最极端空间天气并非逐渐消退,而是在每个太阳周期中一个明确的点突然关停。她的团队发现,该关停点的黑子数量与下一太阳周期的黑子峰值数量密切相关。新方法也能提前约六到七年预测下一周期的强度,比当前需要等到太阳极小期的方法提供了更长的前置时间。

该方法还识别出太阳周期中驱动下一周期磁场建立的具体阶段,研究团队希望这有助于加深对太阳发电过程的理解。Chapman说:"我们距离当前第25周期的关停点还有约两年。目前我们只能估算该点的位置,但一旦到达,就可以仅凭观测做出精确得多的第26周期预测,仍能提供约七年的预警。"

该方法曾成功预测第25周期将比许多此前预测更强,这一点已由近年来令人惊叹的极光表现所证实。2024年英国经历了数次历史性太阳风暴,其中最显著的是5月10日至13日的一系列极端地磁事件,由一群接近太阳峰值的巨大黑子触发,产生了二十多年来影响地球的最强地磁风暴,导致英国各地出现广泛且绚丽的极光,北至德文和康沃尔也能看到。

原文:https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/nam-2026-how-sun-goes-sleep-could-reveal-space-weather-when-it