【大.纪.元;2026年06月08日讯】(大.纪.元;记者曾子衡综合报导)太阳活动周期(solar cycle),常被科学家形象地称为太阳的“心跳”(Heartbeat),在过去40年来一直发生异常变化。科学家最近透过探测发现,太阳可能正在进入有别以往的运作模式。
英国伯明翰大学天体物理学家比尔‧查普林(Bill Chaplin)为了探测太阳的内部活动,分析了伯明翰太阳振荡网络(Birmingham Solar Oscillations Network,BiSON)的数据。该网络由分布在全球的6个远端太阳观测站组成,自1976年以来持续收集太阳振荡数据。其团队藉由分析近40年的都卜勒速度资料(Doppler velocity data),证实太阳出现了前所未见的变化。
研究人员分析了太阳内部的“p模式振荡”(p-mode oscillations),这些振荡如同声波在太阳内部传播,使太阳像一个巨型热核钟(massive thermonuclear bell)一样产生“共振”。
为了评估太阳内部不同深度的活动,研究团队分析了三个振荡频率范围:低频、中频与高频。随后,他们将这些资料与两项太阳外部指标“黑子数量与面积”和“太阳射电辐射强度”做对照,比较内外活动是否一致。
研究结果出现一个有趣现象:太阳的表面(外层)活动比预期更弱,但内部的高频振荡却更强烈,呈现出早期太阳周期的特征。
查普林表示,这是科学界首次有此类发现。
太阳如同一块条形磁铁,具有两极。
太阳主要由高温带电的电浆构成,这些电浆会持续翻腾流动并产生磁场。由于太阳内部如同一锅沸腾的水剧烈流动,加上科学上称为“差异自转”(Differential rotation)的特性(即赤道自转速度比两极更快),使得磁场不断被拉扯、扭曲,变得更加复杂。最终,这会导致太阳的南北磁极发生翻转。通常在平均长度为11年的每个太阳(黑子)活动周期(Schwabe cycle)中,磁极会翻转一次。
而要完成一次完整的磁场循环(恢复原磁性),则需要约22年。这磁周期被称为“海尔周期”(Hale cycle)。
在太阳(黑子)活动周期的极小期,太阳相对平静,对地球的影响也较为温和。
然而,当太阳进入活动极大期,其表面会变得剧烈不稳定,容易释出强烈的能量闪光“耀斑”(solar flare),以及出现日冕物质抛射(CME, Coronal Mass Ejection),将大量带电粒子从日冕高速抛向太空。这些太空天气事件可能干扰卫星、GPS、通讯系统和电力网路运作。
在过去几次周期中,太阳整体的活动强度与磁场演化方式都在发生变化。在上一周期(第24个太阳活动周期,Cycle 24,开始于2008年12月,于2019年12月结束,注:1755—1766年的周期被编为第一周期),太阳活动明显减弱,无论是太阳黑子数量或各种波长的辐射活动都相对减少。
耶鲁大学天文学家萨尔巴尼‧巴苏(Sarbani Basu)说:“我们发现,太阳内部振荡与表面活动之间的关系,在过去几个周期中已经发生变化。”他表示,“这一趋势不能仅用磁场变弱来解释,事实上,这显示太阳表面下磁场结构的分布方式,正在发生重组。”
这项研究已经在《王家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,MNRAS)上发表。
本文参考了科技新闻网站ScienceAlert的报导。
责任编辑:李琳#








