未来50年出现更多极端的太空天气可能不是一件坏事

珍重热爱生命 2025-04-20 03:51:43
一个隐藏的太阳周期正在觉醒,但未来 50 年出现更多极端的太空天气可能不是一件坏事

未来几十年,太空天气可能会加剧,太阳耀斑和喷发将更频繁地袭击地球。虽然地球的技术,包括卫星和电网,可能会受到挤压,但其中一些影响可能会出人意料地积极。

目前的太阳周期是有记录以来的第 25 个太阳周期,可能最近刚刚度过了高峰期。现在,每月的太阳黑子、太阳耀斑和火山爆发的数量将逐渐下降。

但一项新的研究表明,这种喘息可能不会持续很长时间,因为即将到来的四个太阳周期可能会产生更严重的太空天气事件。对于我们依赖敏感电子技术的世界来说,这是一个响亮的警告,但研究表明,由于太空天气对地球的一些鲜为人知的副作用,地球周围的环境实际上可能会变得更加良性。

研究人员认为,这些数据指向一个鲜为人知的现象,它隐藏在太阳活动 11 年潮起潮落的周期背后。这种现象就是 Gleissberg Cycle,以其发现者德国天文学家 Wolfgang Gleissberg 的名字命名。回顾过去的太阳周期记录,Gleissberg 在 1958 年注意到,以太阳黑子数量的波动来衡量的单个太阳周期的强度似乎会随着时间的推移而起伏,遵循大约 100 年的模式。换句话说,一个周期是否比另一个周期强不是随机的;更深层次的东西似乎在起作用。

“通常,在四个太阳周期中,太阳活动的强度会增加,”前 NCAR 研究员、这项新研究的主要作者 Kalvyn Adam 告诉 Space.com。“然后它会达到峰值,然后它会在另外四个太阳周期内下降。”

科学家们不知道是什么驱动了这种基本模式,但最近对地球周围高能质子密度的卫星测量表明,格莱斯伯格周期可能已经达到了最低点。

好消息

随着太阳周期 25 即将减弱,地球周围的高能质子汤将很快再次变得更密集。然而,长期数据表明,由于 100 年的 Gleissberg 周期,太阳总体上将保持比过去四十年更加活跃。这反过来意味着,从长远来看,地球的大气层将保持更热,从而泄漏更多的高能质子。

这对环绕地球运行的卫星来说是个好消息,因为它们将受到较弱的辐射,随着时间的推移,这些辐射会腐蚀电子设备并导致故障。国际空间站(International Space Station)上的宇航员也应该受到较低剂量的这种致癌辐射,这可能会使未来几十年人类太空飞行对健康的威胁有所减轻。

故障

但有一个小故障。无论地球轨道中总体质子密度如何降低,太阳风暴都将变得更加普遍,并且可能更具破坏性。这些太阳风暴以多种方式在轨道上造成严重破坏。当 CME 撞击时,大气层的突然加热使地球周围的气体变稠,从而增加了近地轨道上卫星面临的阻力。结果,这些卫星失去了高度,不得不使用它们的推进器争先恐后地返回,否则就有提前死亡的风险。

去年 5 月,一场如此强大的太阳风暴袭击了地球,导致了卫星的“大规模迁移”。数以千计的航天器一下子失去了高度,迫使他们的作员将它们推回更高的轨道以挽救任务。该研究的作者说,在那个混乱的时期,轨道碰撞的风险非常高,因为作员没有时间像往常一样小心地计算卫星。

“我们肯定担心我们将走向更多的太阳能活动,”亚当斯说。“自上次 Gleissberg 最大值以来,我们已经构建了大量技术,包括卫星和电网。但这并不全是坏事。我们的论文表明,当太空天气安静时,基线环境实际上应该在某种程度上更安全。

该研究于 2025 年 3 月 2 日发表在《太空天气》杂志上。

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