多国天文学家利用历史太阳数据开发新周期预测方法
2026-01-21 14:25
来源:西南研究院
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一个由美国西南研究院、印度阿耶波多观测科学研究所和德国马克斯·普朗克研究所研究人员组成的国际团队,近期开发出一种基于历史数据的新方法,或能提升对未来太阳周期活动预测的准确性。这项研究成果已发表于《天体物理学杂志》。

1 / 1为了重建太阳一百多年来的极地磁场活动,西南研究院(SwRI)的一位科学家首先修正了科代卡纳尔太阳天文台(KoSO)历史数据中的异常值,使其与现代对太阳极地的直接测量数据同步。将KoSO的钙K波段观测数据与太阳和太阳风层探测器(SOHO)的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)的磁场测量数据进行比较(左图),突显了钙K波段明亮区域与太阳磁活动的关联。右图显示了深蓝色和绿色(北极)、黄色和橙色(南极)区域,这些区域表明钙K波段光和磁场数据高度相关。

该团队设计的方法聚焦于分析来自印度科代卡纳尔太阳天文台长达一个多世纪的观测数据,旨在重建太阳极地磁场的历史行为模式。太阳极地磁场是驱动和调制约11年太阳周期的关键因素,但对其的系统性直接测量直至20世纪70年代才开始。研究人员利用对钙K谱线的历史观测数据,作为揭示太阳色球层磁活动的替代指标。

美国西南研究院的科学家比布蒂·库马尔·贾博士是该论文的第二作者,他表示:“我们需要在历史数据中找到隐藏的极地磁场信息。我们首先对早期数据进行了清理和校准,使其符合现代标准,然后将这些历史模式与当代观测结果进行关联。”该研究的主要作者、来自印度阿耶波多观测科学研究所的迪比亚·基尔蒂·米什拉补充道:“科代卡纳尔太阳天文台一个多世纪以来对钙K线的观测,为我们理解控制太阳周期的极地磁场提供了一个独特的窗口。”

研究团队指出,对太阳周期的准确预测对于保障航天器安全、电力网络稳定等空间天气应对措施至关重要。目前基于模型的预测能力通常只能提前数年。贾博士解释说:“以我们目前的能力,我们只能提前五年左右进行预测,但对于太空任务规划,我们需要在实际发射前更早的时间就开始准备。”这项利用历史数据的新方法,旨在为延长预测时间窗口提供新的科学工具。团队未来希望推动专门的太阳极地探测任务,以获取更直接的观测数据,而当前的研究成果将有助于推动太阳周期预测模型与空间天气预报能力的进步。

出版详情:作者:Dibya Kirti Mishra等人,标题:《太阳 Ca II K 极地网络指数:历史极地磁场的代理指标》,发表于:《天体物理学杂志》 (2025)。期刊信息:天体物理学杂志

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