从远处看，太阳似乎平静而稳定。但放大来看，我们的母星实际上处于一种永恒的变化状态，随着时间的推移，从均匀的火海转变为混乱的扭曲等离子体，然后又以循环的方式返回。
每隔 11 年左右，太阳的磁场就会像一团紧紧缠绕的橡皮筋一样纠缠在一起，直到最终折断并完全翻转——将北极变成南极，反之亦然。在这一巨大逆转之前，太阳增强了其活动：喷出炽热的等离子体团，形成行星大小的暗斑并发射强大的辐射流。
这个活动增加的时期被称为太阳活动极大期，对地球来说也是一个潜在的危险时期，地球会受到太阳风暴的轰炸，可能会中断通信、破坏电力基础设施、伤害一些生物（包括宇航员）并使卫星坠向地球。
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最初，科学家预测当前的太阳活动周期将在 2025 年达到顶峰。但大量的太阳黑子、太阳风暴和罕见的太阳现象表明，太阳活动极大期最早可能在今年年底到来——几位专家告诉《Live Science》，我们正在准备不足。
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太阳周期的形成原因是什么？
大约每 11 年，太阳就会从太阳活动的最低点（称为太阳极小期）到太阳活动极大期，然后再返回。目前尚不清楚太阳周期为何持续这么长，但自第一个太阳周期发生在 1755 年至 1766 年间，天文学家就注意到了这种模式，该周期发生在 1755 年至 1766 年间。当前的周期，即第 25 太阳周期，于 2019 年 12 月正式开始，据美国宇航局称。
那么是什么原因导致我们家恒星的波动呢？英国伦敦大学学院的太阳物理学家亚历克斯·詹姆斯告诉《生活科学》杂志：“这一切都取决于太阳的磁场。”
詹姆斯说，在太阳极小期，太阳的磁场很强且有组织，有两个清晰的磁极，就像普通的偶极磁铁一样。他补充说，198娱乐代理前天跟我说可以按量升点，我以为忽悠人的
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198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162，磁场就像一个“巨大的力场”，包含太阳的过热等离子体或电离气体，靠近表面，抑制了太阳活动。
远离太阳的太阳耀斑的视频剪辑
3 月 10 日，一场蝴蝶形状的日冕物质抛射从太阳的远端爆炸。（图片来源：NASA/太阳和日光层观测站）
但詹姆斯说，磁场慢慢地变得混乱，一些区域变得比其他区域更磁化。结果，太阳的磁场逐渐减弱，太阳活动开始增强：等离子体从恒星表面升起，形成巨大的磁化马蹄铁，即日冕环，布满太阳的低层大气。当太阳磁场重新排列时，这些炽热的丝带会折断，释放出明亮的闪光和辐射，称为太阳耀斑。有时，耀斑还会带来巨大的、由快速移动的粒子组成的磁化云，称为日冕物质抛射（CME）。
在达到最大值的几年后，太阳的磁场会“突然”断裂，然后完全翻转。詹姆斯说，这标志着周期的结束和新的太阳极小期的开始。
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为了确定我们在太阳周期中的位置，研究人员监测太阳黑子——当地恒星表面较暗、较冷的圆形斑块，日冕环在此形成。
“当强磁场刺穿太阳表面时，太阳黑子就会出现，”詹姆斯说。“通过观察这些太阳黑子，我们可以了解当时太阳磁场的强度和复杂程度。”
太阳的延时图像显示两条太阳黑子带横跨太阳表面
2022 年 12 月 2 日至 27 日期间两个主要太阳黑子群在太阳表面移动的延时图像。（图片来源：Senol Sanli）
太阳黑子在太阳极小期几乎完全不存在，并且数量不断增加，直到太阳极大期达到顶峰，但每个周期之间存在很大差异。
“每个周期都是不同的，”詹姆斯说。
太阳周期 25
2019 年 4 月，由来自 NASA 和美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的数十名科学家组成的太阳活动周期 25 预测小组发布了对太阳活动周期 25 的预测，表明太阳活动极大期可能会在 2019 年某个时候开始。 2025年，其大小将与第24个太阳活动周期的最大值相当，该活动的峰值异常晚于2014年中期至2016年初，与过去的太阳活动最大值相比相当弱。
但从一开始，预测就似乎与预期不符。例如，观测到的太阳黑子数量远高于预测。
2022年12月，太阳达到八年一遇的黑子峰值。2023 年 1 月，科学家观测到的太阳黑子数量是 NASA 预测的两倍多（观测到的黑子数量为 143 个，估计为 63 个），并且在接下来的几个月里，这一数字几乎保持在同样高的水平。总计观测到的太阳黑子数量已连续27个月超过预测数量。
虽然大量的太阳黑子是一个重大危险信号，但它们并不是太阳活动极大期即将到来的唯一证据。
日食期间，日冕幽灵般的白线在黑暗的天空中闪耀
4 月 20 日的一次“混合日食”期间，太阳日冕（即高层大气）的幽灵般的线条清晰可见。红色环围绕着当天爆发的日冕物质抛射。 （图片来源：Petr Horálek、Josef Kujal、Milan Hlaváč）
太阳活动的另一个关键指标是太阳耀斑的数量和强度。据SpaceWeatherLive.com称，2022 年 C 级和 M 级太阳耀斑的数量比 2021 年增加了五倍，而且最强大的 X 级太阳耀斑的数量也在逐年增加。2023 年上半年记录的 X 级耀斑数量比 2022 年全年还要多，并且至少有一颗耀斑直接击中地球。（太阳耀斑级别包括 A、B、C、M 和 X，每个级别的强度至少比前一个级别强 10 倍。）
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太阳耀斑还会带来地磁风暴——由太阳风或日冕物质抛射引起的地球磁层的主要扰动。例如，3月24日，一次“隐形”日冕物质抛射毫无预警地袭击了地球，引发了六年多来最强大的地磁风暴，产生了在美国30多个州都可见的巨大极光或北极光。今年地磁风暴数量的全面增加也导致热层（地球大气层第二高层）的温度达到20年来的峰值。
在太阳活动极大期附近，罕见的太阳现象也变得越来越普遍——最近几个月已经发生了一些现象。3 月 9 日，一座 60,000 英里（96,560 公里）高的等离子瀑布从上方升起，然后落回太阳方向；2月2日，一个巨大的极地涡旋或火环围绕太阳北极旋转了8个多小时；3月份，一场“太阳龙卷风”肆虐了三天，比14个地球叠起来还要高。
詹姆斯告诉《生活科学》杂志，所有这些证据都表明，太阳活动极大期“将更早达到峰值，而且峰值将比预期更高”。专家告诉《生活科学》，许多其他太阳物理学家也同意这一观点。
