探索太陽活動的奧秘

文/張唯誠

2022 年10 月9 日， “夸父一號”（先進天基太陽天文臺，中國綜合性太陽探測專用衛星）向太陽奔去。“夸父一號”重約859 千克，運行于720 千米高的晨昏太陽同步軌道上。在這樣的軌道上運行，衛星可以長時間連續地對太陽進行觀測，能最大限度地為科學載荷提供良好的觀測環境。

“夸父一號”的科學目標是“一磁兩暴”，即太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射，它們是構成太陽活動的關鍵要素。那么，“一磁兩暴”是怎么回事?太陽活動又隱藏著怎樣的奧秘呢？

太陽活動的“窗口”

人類對太陽活動的探索開始于太空時代到來之前。1610 年，伽利略在一個霧氣朦朧的黃昏觀測到了太陽黑子，由此，他推算出太陽以大約每25 天一周的速度自轉著。然而，黑子究竟是什么？伽利略并不能回答這個問題。

1825 年，德國天文學家薩穆埃爾·海因里希·施瓦貝用望遠鏡觀測太陽，并堅持不懈地描繪太陽黑子。薩穆埃爾·海因里希·施瓦貝生于1789年，是一位藥劑師。他熱愛天文學，且具有驚人的毅力。從1825 年開始，他不間斷地描繪太陽黑子，并一直堅持了17 年。最后，他終于發現了太陽的一個秘密，即太陽黑子的數目會發生有規律的增減，且存在著一個周期。他認為這個周期是10 年，比后來天文學界確定的11 年僅相差1 年。他的有關太陽黑子周期的發現，是人類探索太陽活動的一個重大突破。

太陽黑子的平均活動周期，以黑子最少的年份為一個周期的開始年，稱為“太陽活動寧靜年”，黑子最多的年份則稱為“太陽活動峰年”。……