太阳:我们的恒星

太阳活动周期

太阳活动周期是太阳大约11年一轮的活动盛衰节律。在这段时间里,黑子的数目、耀斑的频率、以及太阳整体暴躁的脾气,会升到一个繁忙的高峰(太阳活动极大期),再落到一段安静的低谷(太阳活动极小期),如此周而复始。

这个周期由太阳磁场缓慢地越缠越紧、再松开而驱动。因为太阳是一团气体,它的赤道转得比两极快,这种不均匀的自转在多年间把内部磁场拉伸、缠绕。磁场越扭越乱,就有越多的磁场冲破表面,产生更多黑子和更多风暴;随后磁场重新整理,极性翻转,黑子数目下降。著名的蝴蝶图刻画了这一点:若把黑子出现的位置随时间画出来,每一轮它们都从较高纬度开始,逐渐向赤道漂移,勾勒出翅膀般的形状。一个完整的磁周期——太阳南北极对调再换回来——实际上约需22年。

太阳活动周期之所以重要,是因为它主宰着空间天气,而空间天气会影响卫星、宇航员、电网和无线电通信,这些在太阳活动极大期附近都更危险。长期的周期记录还与太阳亮度的细微变化相关联,而一段著名的、长达70年的低谷——蒙德极小期,那时黑子几乎绝迹——恰好与欧洲异常寒冷的冬天同时出现,尽管这种气候关联的程度仍有争议。

蝴蝶图:每一轮周期之初,黑子出现在约30度纬度附近;到周期末尾,它们聚集到赤道附近,这一图案像一对对翅膀般重复出现。

黑子纬度在每个11年周期中向赤道漂移,描绘出那著名的蝴蝶翅膀。

“11年”只是一个平均值。各个周期实际从约9年到14年不等,强弱也一轮比一轮差别很大;太阳并不是一座精准的钟。

又称
sunspot cycle11-year cycle太阳周期