【航化说】太阳“苏醒”:NASA新研究颠覆低谷预测,空间天气与深空探索迎来新挑战
来源:航化网发表时间:2025-09-17 19:25:06浏览量:86
自 17 世纪初伽利略等天文学家开始系统性观测太阳黑子以来,人类从未停止过对太阳这颗太阳系中心天体的探索。太阳活动以 11 年为一个周期规律性波动,同时也存在着可持续数十年的长期变化,这些变化不仅塑造着太阳系的空间环境,更与地球的通信、电力乃至人类的深空探索事业息息相关。
此前,科学界曾普遍认为太阳正朝着历史性低谷迈进。从 20 世纪 80 年代起,太阳活动强度呈现稳步下降趋势,到 2008 年更是跌至有记录以来的最低水平。当时,基于 2008 年之前 25 年里太阳黑子数量大幅减少、太阳风强度显著降低的观测数据,研究人员纷纷预测,2008 年出现的 “太阳活动极小期” 将开启太阳近代史上一个新的历史性低活动阶段。
然而,美国国家航空航天局(NASA)一项发表于《天体物理学杂志通讯》的新研究,却为人类对太阳活动的认知带来了颠覆性转折。该研究指出,2008 年成为了太阳活动趋势的 “转折点”,自这一年起,此前持续下降的态势戛然而止,太阳活跃度开始不断上升,正逐步 “苏醒”。
这项研究的主要作者、NASA 喷气推进实验室的杰米・亚辛斯基表示:“所有迹象都曾指向太阳进入长期低活动阶段,因此看到趋势逆转令人意外。” 研究团队对 NASA 戈达德太空飞行中心运营的 “OMNIWeb Plus” 平台公开日球层数据进行了深入分析,数据来源涵盖 NASA 多个重要任务,其中 20 世纪 90 年代发射的 “先进成分探测器”(ACE)和 “太阳风”(Wind)任务功不可没,它们持续提供着从太阳向地球流动的等离子体、高能粒子等关键信息,为研究提供了坚实的数据支撑。
太阳 “苏醒” 的背后,是太阳活动各项关键参数的积极变化。亚辛斯基指出,2008 年后,太阳风减弱的趋势停止,等离子体和磁场参数一直在稳步上升。而太阳活动的增强,直接意味着空间天气事件发生频率的上升风险。太阳黑子作为太阳表面温度较低、由磁场线集中形成的暗区,其所在区域往往与太阳耀斑、日冕物质抛射等强烈太阳活动相伴而生。太阳耀斑会引发强烈的辐射爆发,日冕物质抛射则会向太阳系喷射巨大的等离子体气泡,这些空间天气事件对人类活动的影响不容忽视。
对地球而言,空间天气事件可能干扰无线电通信、影响全球定位系统(GPS)精度,甚至对地球电网造成冲击,威胁电力供应安全。对于人类的航天事业,其影响更为直接。在 NASA “阿尔忒弥斯” 计划中,航天器的稳定运行和宇航员的生命安全都与空间环境密切相关,准确的空间天气预报是降低宇航员太空辐射暴露风险的关键。
为了更好地应对太阳 “苏醒” 带来的新挑战,一系列新的空间天气观测任务即将启动。NASA 的 “星际测绘与加速探测器”(IMAP)、“卡鲁瑟斯地冕观测站” 任务,以及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的 “太阳天气后续任务 - 拉格朗日 1 点”(SWFO-L1)任务,计划于 9 月 23 日或之后发射。这些任务将开启新的空间天气研究与观测篇章,为未来人类在月球、火星及更远深空的探索提供更有力的支持。
值得注意的是,太阳活动的影响范围覆盖整个太阳系,它会改变太阳系内所有行星的磁场。当太阳风(从太阳向外流动的带电粒子流)及其他太阳活动增强时,太阳的影响力会不断扩大,进而挤压行星周围的 “磁层”。磁层作为拥有磁核和磁场行星(包括地球)的 “保护罩”,对抵御太阳风中喷射出的等离子体流起着至关重要的作用,其状态的变化直接关系到行星及其周边空间环境的稳定性。
回顾人类数百年的太阳观测史,太阳曾出现过两段极为平静的时期:1645 年至 1715 年的 30 年,以及 1790 年至 1830 年的 40 年。亚辛斯基坦言,目前科学界尚未完全理解太阳活动长期趋势的变化规律,“我们尚不清楚为何太阳从 1790 年开始进入了长达 40 年的活动极小期,太阳活动的长期趋势预测难度远大于短期周期预测”。
如今,太阳 “苏醒” 的趋势已明确显现,这不仅打破了此前的低谷预测,也为人类探索太阳、应对空间天气挑战提出了新的课题。随着新观测任务的推进和研究的深入,人类将进一步揭开太阳活动的神秘面纱,为守护地球家园、推进深空探索事业筑牢科学根基。
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