引發超級風暴的太陽黑子群再次面向地球。接下來會發生什麼?

這個巨大的太陽黑子區域,曾在五月初為地球人帶來了令人驚歎的極光景象,現在已完成其在太陽遠端的旅行,重新回到我們的視野中

Strong Solar Flare Erupts from Sun

美國宇航局的太陽動力學天文臺捕捉到這張太陽耀斑的影像,在2024年5月27日,太陽邊緣的明亮閃光即為耀斑,插圖為地球以作比例參考。該影像顯示了極紫外光的一個子集,突出了耀斑中極熱的物質,並以紅色著色。

NASA/SDO

地球可能將迎來幾個空間天氣多變的星期,因為巨大的太陽黑子群,正是這個黑子群引發了本月早些時候令人驚歎的極光秀,已經旋轉回到我們星球的視野範圍內。甚至在此之前,該太陽黑子群就釋放了一個相當大的太陽耀斑,於5月27日在太陽邊緣之外的視野中弧形噴發,科學家們現在正熱切地關注著接下來會發生什麼。

“這個活躍區似乎沒有衰減太多,”國家太陽天文臺的太陽物理學家基蘭·賈恩說。“活躍區通常會發生這種情況:它們會稍微衰減,然後又會重新增強力量。”

這個巨大的太陽黑子群因其編號為活躍區3664 (AR3664) 而聞名,儘管在它繞太陽執行之後,它獲得了新的編號:AR3697。在五月初和中旬,最初的AR3664與第二個活躍區合併,並從隨之而來的太陽磁場混亂中釋放出令人震驚的活動。“這次合併形成了一個更大的星團,”美國宇航局的太陽物理學家馬杜麗卡·古哈塔庫塔說。“當這種情況發生時,你絕對知道這將產生耀斑。區域越複雜,耀斑就會越強烈。”


支援科學新聞事業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。


科學家將被稱為太陽耀斑的輻射爆發分為五個等級,其中X級耀斑是最強大的,僅次於M級耀斑。總而言之,在五月上半月,AR3664產生了65次被歸類為M級和X級耀斑的爆發,這是自1976年以來任何活躍區中第四高的總數。兩位科學家都表示,僅該星團的耀斑就足以使其非常引人注目。“連續的X級耀斑不是很常見,”賈恩說。“這個活躍區有些不尋常。”

但這還不是全部:AR3664還噴射出幾個巨大的太陽帶電等離子體團,即所謂的日冕物質拋射,或CME。耀斑和CME的猛烈襲擊引發了一場強大的地磁暴,其強度足以將通常僅限於北極和南極圈的極光帶到接近赤道的波多黎各和印度。

然而,即使AR3664上演了一場令人眼花繚亂的表演,太陽的自轉也迅速地將這個活躍區帶到了我們從地球上看到的圓盤邊緣。由於太陽不是固態的,它的自轉速度隨緯度而變化,兩極的完整環繞比赤道慢一週以上。但科學家們表示,平均而言,太陽大約每27天自轉一週。

因此,假設這個巨大的太陽黑子群能夠在太陽遠端存活下來並返回,這並不是一個特別神秘的問題。然而,科學家們可以做的不僅僅是等待:他們可以藉助一種名為日震學的驚人技術來追蹤AR3664的進展。類似於地震波可以用來繪製地球隱藏的內部結構,在太陽中傳播的聲波會在太陽黑子纏結的磁場周圍改變速度,這為科學家提供了一種揭示太陽遠端活躍區的方法。

專門研究日震學的賈恩追蹤了AR3664在太陽遠端的旅程,並知道這個巨大的特徵將會在軌道上存活下來。甚至在現在被稱為AR3697的太陽黑子群出現之前,它就在5月27日美國東部時間凌晨3點剛過釋放了一個相當大的X2.8級耀斑。在它旋轉進入視野後,它還在5月29日上午產生了X1.4級耀斑。

也就是說,我們不一定需要像AR3664最初過境期間那樣,期待這個巨大星團的爆發程度。 “我認為我們可能會得到更多的耀斑,但我不期望會像三週前那樣活躍,”賈恩說。“隨著時間的推移,活躍區會失去力量,它們不像前一次自轉時那麼活躍。” 儘管如此,她說,該區域不一定會很快解體:一些特別巨大的太陽黑子群已經持續了多達四個自轉週期。

科學家們還在努力瞭解AR3664/AR3697如何融入太陽當前活動週期(被稱為第25太陽週期)的更廣泛圖景中。太陽會產生自己的磁場,磁場會在大約11年的過程中翻轉,而現在,它正處於其活動週期中的一個棘手點——要麼仍在升溫,要麼正處於峰值。

這是一個科學家們期望看到大量活動的時期。“在太陽週期的上升階段,就像七月四日的煙花一樣,”古哈塔庫塔說。“字面意思是到處都在爆發。” 所有這些嘈雜的波動意味著太陽週期的精確進展無法在當下進行評估——它的最大值(和最小值)只能透過分析大約六個月的資料在事後才能確認。

無論如何,更多的太陽煙花正在預測中,但我們是否會看到像今年春天那樣的歷史性景象,這隻能由任何人猜測。“在我們看到活動下降之前,我們永遠不知道我們是否已經達到了活動高峰,”古哈塔庫塔說。“我們是否接近達到頂峰,或者它是否會繼續上升?我們不知道。”

梅根·巴特爾斯 是一位常駐紐約市的科學記者。她於 2023 年加入大眾科學,現任高階新聞記者。此前,她在 Space.com 擔任作家和編輯超過四年,並在新聞週刊擔任科學記者近一年,專注於太空和地球科學。她的作品也曾發表在奧杜邦、鸚鵡螺、天文學史密森尼等出版物上。她畢業於喬治城大學,並在紐約大學科學、健康與環境報道專案獲得了新聞學碩士學位。

更多作者:梅根·巴特爾斯
© .