太阳最大值比预期的要早到，我们不知道为什么

我们的太阳是一个稳定而永恒的伴侣。像时钟一样可靠，它在天空中的明显通道使我们能够测量时间。

太阳及其路径也是地球季节的来源。但在许多方面，我们的太阳远非平静和不变。

特写，太阳显示广泛变化和活动.明亮的爆炸称为耀斑经常引起巨大的辐射爆发。较暗、较冷的区域称为太阳黑子出现，移动，改变形状并消失。太阳还会以强大的喷发向太空释放物质，称为太阳粒子事件.

这种太阳活动随时间而变化。它每11年达到峰值 - 下一个高点是2025年7月预测.

但现在看来，这个“太阳最大值”将比预期更早到来。这一发现可以让我们更好地了解我们的主星。

太阳活动也会影响地球和我们依赖的技术。太阳粒子事件会使卫星瘫痪并破坏电网。影响我们星球的太阳活动通常被称为“太空天气”。

时机很重要

为了确保我们能够做出预测和准备，我们需要一套好的规则——一个科学模型。美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局多年来一直在创造这些。

他们合并了各种方法预测太阳活动.这种方法已经产生了下一个太阳最大值（峰值）的日期，即2025年7月左右。预计这个峰值也相对较弱，就像上一个太阳周期的最大值一样。这种情况从2008年12月持续到2019年12月，在2014年4月达到顶峰。

但是，一个替代预测由美国宇航局科学家罗伯特·利蒙和美国国家大气研究中心（NCAR）副主任斯科特·麦金托什领导的团队发表。他们说，周期的峰值将提前一年在2024年中下旬出现，太阳黑子数量将是官方预测的两倍 - 这是活动的标志。对太阳的观测目前支持这一替代预测。

有趣的是，许多预测方法依赖于通过太阳活动的最小（最低点）测量的周期长度进行计时。但Leamon和McIntosh更深入地研究了实际的太阳黑子及其磁性。

当太阳周期结束时，它不是瞬间的。这是一个温和的过渡，更少的太阳黑子出现与旧周期相关的磁性，更多的太阳黑子出现与新周期相关的属性。

目前的预测使用终结者 - 旧周期的最后一个太阳黑子褪色的时间 - 来指示太阳周期的结束。这可能会导致周期长度的不同时序。例如，最后最低要求是 2019 年 12 月但终结者实际上发生在 2021 年 12 月。然后，研究小组能够通过观察前一个周期的持续时间来预测即将到来的周期有多强。

在火线上

但是，随着周期很快达到峰值，更高的太阳活动对我们意味着什么？

当太阳以耀斑和其他将物质喷射到太空的事件的形式释放出大量能量时，有些人有可能撞到地球如果我们在火线上。幸运的是，地球有自己的磁屏蔽可以保护我们。

当来自太阳的粒子和磁场到达我们时，它们首先与地球自身的磁场相互作用，导致它受到冲击和挤压。它还迫使太阳粒子以地球磁场决定的方式移动。这在一定程度上困住了它们，阻止它们撞击地球表面。

尽管地球的磁“屏蔽”给了我们一定程度的保护，但太阳活动仍然影响着我们。这方面的例子是北极光（或南光）.当太阳粒子到达高层大气并在那里“激发”原子时，就会发生这种情况，导致它们移动到高能状态。当原子松弛时，它们会发出不同颜色的光 - 例如红色，绿色和蓝色。理想情况下，这种令人惊叹的显示器可以靠近我们星球的磁极观看。

太阳活动会导致电网中使用的长输电线路出现电涌。一个例子是1989年加拿大魁北克停电.

其他影响包括高大气中颗粒密度的变化。这可能会导致使用 GPS 的设备上出现小错误。它还可能导致我们的外层大气轻微加热，使其进一步延伸到太空。这增加了低地球轨道卫星的大气厚度。

这可能会导致它们失去高度，有时甚至燃烧殆尽。一个这样的事件影响一批新的星链卫星由SpaceX于2022年2月发射。这一事件发生在太阳显示我们目前经历的大约一半的活动时。

当太阳活动变得更强时，更有可能太阳风暴可能会袭击我们，导致卫星电气问题。这些航天器可能需要进入所谓的“安全模式”，其中许多系统被关闭。这使他们能够坐在风暴之外。

我们的社会不断发展，使我们更加依赖电力基础设施。我们还在将我们的技术扩展到太空——如果我们不监测太空天气及其来源太阳，这项技术是脆弱的。如果我们知道会发生什么，我们就可以做好准备。电网被设计成不易发生电涌，卫星被设计成更好地度过太空天气。

但我们需要更深入地了解我们的恒星。专家已经保持过去观察的详细日志并不断扩展他们的方式使用卫星观测太阳和太空天气.我们还在改进科学模型，使我们能够预测太阳活动。这个当前令人惊讶的太阳周期将增强我们做到这一点的能力。

丹尼尔·布朗，天文学讲师，诺丁汉特伦特大学

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