浩瀚的空天还有许多未知的奥秘有待探索,为此,中科院之声与中国科学院国家空间科学中心联合开设“Calling 太空”科普专栏,为大家讲述有趣的故事,介绍一些与空间科学和航天相关的知识。
2019年11月1日,打破连续28天日面上没有黑子的沉默,一个新的太阳黑子(AR2750)浮现在太阳南半球。在这张来自美国宇航局太阳动力学观测站(SDO卫星)的局部太阳表面磁图中,我们可以清楚地看到这个黑子。值得注意的是AR2750的位置:S28E25,即纬度偏高;磁场极性:+/-。这两个特征与目前隶属第24太阳活动周的南半球太阳黑子截然相反,意味着该黑子属于下一个活动周——第25太阳活动周。
一般来讲,判断一个新的太阳活动周的到来,有两个决定性因素:(1)在相对较高的太阳纬度出现新的太阳黑子,(2)新的太阳黑子磁场极性的逆转。其中,第一个因素最初由理查德·卡林顿于1861年提出,后来由古斯塔夫·斯派勒在一个以他的名字命名的定律中定义。斯派勒注意到,从长期看,太阳黑子位置的纬度变化也存在11年周期的变化规律。
在一个太阳活动周开始时,黑子一般都出现在纬度30度左右;随着黑子数的增加,黑子出现的纬度逐渐降低,在黑子数达到极大时,平均纬度15度左右;当太阳活动周结束时,黑子的平均纬度10度以下。如果按纬度绘制出太阳黑子随时间而出现的外观,就会得到一个整洁的“蝴蝶图”,描绘了从最小到最大再到最小的11年太阳活动周期。
一个太阳活动周的开始,最科学的判定依据是,太阳黑子数平滑月均值达到最小值。
目前,根据太阳黑子数平滑月均值的计算规则,其最新值是2019年5月的3.9。与之前相比,还在缓慢下降中,还无法判断是否到了谷底。我们通过分析以往的活动周交替期的谷值数据,并根据最新的观测数据来预测太阳黑子数平滑月均值的最小值出现时间。我们初步判断,2019年6月前后,或者2020年1月前后,将是第24太阳活动周黑子数平滑月均值的谷值,也将是第25太阳活动周的开始。
目前,国际上比较权威的关于第25太阳活动周预测,来自美国国家航空航天局(NASA)和国家海洋大气管理局(NOAA)共同主持的国际预测小组。他们于2019年12月发布了的最新结论:预计第25太阳活动周的开始时间为2020年4月±6个月,即介于2019年10月——2020年10月。因此,我们不妨将2020年1月前后,预测为第25太阳活动周的开始。
综上,在目前的太阳活动周交替期,第24太阳活动周的旧黑子和第25活动周的新黑子将交替出现在日面上。当然,老黑子持续减少,新黑子持续增多。与之伴随的是,第25太阳活动周的悄然来临,我们预测时间为2020年1月前后。这个答案是否正确,根据黑子数平滑月均值的计算规则,还需要再等半年才能揭晓,拭目以待吧。