大地磁暴没再来,极光爆发是否真的有27天的周期性?
一个月前的5月10-11日,由日面活动区AR3664发生的连续多次日冕物质抛射叠加导致的超强地磁暴在全球各地上空上演了罕见的极光大秀。当时好像就有传闻说,下个月差不多时间(6月初)还会有大地磁暴出现,一些爱好者或许摩拳擦掌准备随时再次出动东北和北疆。很显然,随着重新编号的3697(原3664)活动区再次移出日面,最终并没有再次出现让国内看见极光的大地磁暴。那么极光爆发大致以月为周期的说法,是否就没有根据呢?
太阳作为一颗由等离子体组成的恒星,太阳自转在不同纬度处的角速度是不一样的,两极旋转较慢(约35天自转一周),而赤道附近旋转较快(约25天自转一周),称为“较差自转(diffrential rotation)”(图2)。考虑到地球绕太阳公转的效应,在地球上观察一个低纬度的太阳黑子活动区经过一次太阳自转后再次出现在日面同一位置的周期(即会合周期)约为27.27天。这个周期也称为“卡灵顿自转(Carrington rotation)”,是卡林顿在1850年代通过观察太阳黑子测量太阳自转周期得到的。图5是我利用太阳动力学天文台的日面观测图像展示从5月1日-6月9日的自转和黑子变化情况。
极光爆发27天预报其实就是跟卡灵顿自转周期有关联。如果太阳表面有一片活动区不安分处于活跃状态,导致最近几天地球上极光爆发,确实有可能在27天后等它转到同一位置也发生比较强的极光爆发,有一定参考依据。但前提是这片活动区足够长命且持续活跃,况且强度很高的耀斑和Halo CME日冕物质抛射的概率本就不高,因此用27-28天左右的卡灵顿自转周期来预测大地磁暴发生的概率总体上不是特别靠谱。
就拿王炸的AR3664活动区来举例,它是在5月7号前后突然面积扩大加强(图4),曾爆发了12次X级耀斑和CME,引发5月10-11日的超强地磁暴。当它五月底以AR3697编号再次转入日面时,王者风范依然在,先后爆发两次X级耀斑(图3)。但在6月初差不多回到同一位置时(图6),这片黑子面积已经明显衰退了,近期并未再引发特大地磁暴。
许多美好都来自于意料之外的不期而遇。20年来最强的地磁暴实现在长城上看极光这件事情,确实是一次奇迹。
#地磁暴##极光# @叶梓颐-巡天者 @Jeff的星空之旅 @Steed的围脖 @MickeyChill @空间天气预报
