太陽「心跳」出現異常 科學家揭40年神祕變化

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【新唐人北京時間2026年06月08日訊】太陽活動周期(solar cycle),常被科學家形象地稱為太陽的「心跳」(Heartbeat),在過去40年來一直發生異常變化。科學家最近透過探測發現,太陽可能正在進入有別以往的運作模式。

英國伯明翰大學天體物理學家比爾‧查普林(Bill Chaplin)為了探測太陽的內部活動,分析了伯明罕太陽振盪網絡(Birmingham Solar Oscillations Network,BiSON)的數據。該網絡由分布在全球的6個遠端太陽觀測站組成,自1976年以來持續收集太陽振盪數據。其團隊藉由分析近40年的都卜勒速度資料(Doppler velocity data),證實太陽出現了前所未見的變化。

研究人員分析了太陽内部的「p模式振盪」(p-mode oscillations),這些振盪如同聲波在太陽內部傳播,使太陽像一個巨型熱核鐘(massive thermonuclear bell)一樣產生「共振」。

為了評估太陽內部不同深度的活動,研究團隊分析了三個振盪頻率範圍:低頻、中頻與高頻。隨後,他們將這些資料與兩項太陽外部指標「黑子數量與面積」和「太陽射電輻射強度」做對照,比較內外活動是否一致。

研究結果出現一個有趣現象:太陽的表面(外層)活動比預期更弱,但內部的高頻振盪卻更強烈,呈現出早期太陽周期的特徵。

查普林表示,這是科學界首次有此類發現

太陽內部如沸水劇烈翻騰

太陽如同一塊條形磁鐵,具有兩極。

太陽主要由高溫帶電的電漿構成,這些電漿會持續翻騰流動並產生磁場。由於太陽內部如同一鍋沸騰的水劇烈流動,加上科學上稱為「差異自轉」(Differential rotation)的特性(即赤道自轉速度比兩極更快),使得磁場不斷被拉扯、扭曲,變得更加複雜。最終,這會導致太陽的南北磁極發生翻轉。通常在平均長度為11年的每個太陽(黑子)活動周期(Schwabe cycle)中,磁極會翻轉一次。

而要完成一次完整的磁場循環(恢復原磁性),則需要約22年。這磁周期被稱為「海爾周期」(Hale cycle)。

在太陽(黑子)活動周期的極小期,太陽相對平靜,對地球的影響也較為溫和。

然而,當太陽進入活動極大期,其表面會變得劇烈不穩定,容易釋出強烈的能量閃光「耀斑」(solar flare),以及出現日冕物質拋射(CME, Coronal Mass Ejection),將大量帶電粒子從日冕高速拋向太空。這些太空天氣事件可能干擾衛星、GPS、通訊系統和電力網路運作。

在過去幾次周期中,太陽整體的活動強度與磁場演化方式都在發生變化。在上一周期(第24個太陽活動周期,Cycle 24,開始於2008年12月,於2019年12月結束,註:1755—1766年的周期被編為第一周期),太陽活動明顯減弱,無論是太陽黑子數量或各種波長的輻射活動都相對減少。

耶魯大學天文學家薩爾巴尼‧巴蘇(Sarbani Basu)說:「我們發現,太陽內部振盪與表面活動之間的關係,在過去幾個周期中已經發生變化。」他表示,「這一趨勢不能僅用磁場變弱來解釋,事實上,這顯示太陽表面下磁場結構的分布方式,正在發生重組。」

這項研究已經在《王家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,MNRAS)上發表。

本文參考了科技新聞網站ScienceAlert的報導。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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