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第25太陽週期
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第25太陽週期是當前太陽黑子活動的太陽週期模式。它開始於2019年12月，太陽黑子相對數的平滑曲線最小值為1.8之時[1]，預計該週期將持續到2030年[2][3]。
預測
天文學界對週期的強度進行了若干不同的預測，範圍從非常弱到緩慢滑入到蒙德極小期[4][5][6]，與前一個的第24週期相似的弱[7]，甚至是一個強大的週期[8][9][10]。一份已經發表的太陽週期預測報告聲稱，太陽週期非常弱，活動量下滑到近似蒙德極小期的值，但因為其基本錯誤是誇大了幾個世紀以來地球-太陽的距離變化，自然的編輯在經過四位作者之一的同意後，撤銷了這份報告[4]。烏普頓(Upton)和海瑟薇(Hathaway)曾預測，週期的疲軟將使它成為現代格雷斯伯格極小期[5]。
在2019年12月，太陽週期預測小組預測[11]第25太陽週期與第24太陽週期相似。前一個太陽週期的最小值在2020年4月(±6個月)，太陽黑子的數量最大值在2025年7月(±8個月)，數值為115(平滑曲線)。這一預測符合現時科學文獻中的普片共識，即第25太陽週期將弱於平均水準(即弱於異常強度的現代極大期)[7]。
此外，馬歇爾太空飛行中心將每月提供太陽週期的預報（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。
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早期跡象
當2018年4月，太陽出現極性反轉的太陽黑子，就顯示這個太陽週期即將開始的跡象[19]。在從一個週期過渡到下一個週期的過程中，典型的情況是經歷一個同時存在兩種極性黑子的時期(在太陽極小期)。出現極性反轉的黑子表明，向第25太陽週期的過度正在進行中[20]。第25太陽週期的第一顆太陽黑子可能在2018年4月初就出現了[21][22]，甚至早至2016年12月[20]。
在2019年11月，出現兩群極性反轉的太陽黑子，可能是第25太陽週期開始的訊號[23][24]。
Nandy等人(2020，AAS等研究的紀錄) 對2019年12月觀測到的雙極磁區的極性取向進行了分析，得出結論：在太陽對流層醞釀着具有第25太陽週期環向場分量下，代表了新週期的早期跡象[25]。
根據全球日震觀測網(GONG)的觀測，24-25太陽週期磁場徑向分量的超同步(時間與太陽緯度)圖顯示，2019年11月開始的第25太陽週期，在太陽兩個半球的緯度均約為30度[26]。
當2021年1月1日，第25太陽週期的黑子顯示出比第24太陽週期稍強的早期跡象。
•2020年6月，13個月的平均太陽黑子數為7.8，而上一個週期相應月份的黑子數為4.1。
• 2020年11月每日黑子平均相對數為34，比第24週期提前10個月(2010年9月)達到30或更多。
• 單日相對數達到90的第一天發生在這個週期的第12個月，而第24週期是在第27個月。
•自2020年6月1日以來，已經有80天一塵不染，而在第24太陽週期的同時期，此一數值為139天[27]。
• 2020年的太陽黑子比第24太陽週期的同時期多80%。這些數據與麥克因托什(McIntosh)等人的新論文(2020年10月)的早期結果一致[28]。預期第25太陽週期幾乎肯定會比第24太陽週期強(極大值為116)，而且可能也會比第23太陽週期強(極大值為180)。
下表列出了迄今為止第25太陽週期的天數與第24太陽週期同一點的天數，後者已經超過了太陽黑子數量的各種閾值。
截至2024年8月8日，第25個太陽週期每天平均比第24個太陽週期同一時間點多出35% 的黑點(2013年8月8日)。
- 第25太陽週期的第一年(2019年12月至2020年11月)平均每天的太陽黑子相對數比第24太陽週期的第一年多101% 。
- 第25太陽週期的第2年(2020年12月至2021年11月)平均每天的太陽黑子相對數比第24太陽週期的第2年多7% 。
- 第25太陽週期的第3年(2021年12月至2022年11月)平均每天的太陽黑子相對數比第24太陽週期的第3年多8% 。
- 第25太陽週期的第四年(2022年12月至2023年11月)平均每天的太陽黑子相對數比第24太陽週期的第四年多出41% 。
- 第25太陽週期的第5年(2023年12月1日至2024年8月8日)平均每天的太陽黑子相對數比第24太陽週期的同期多70% 。
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事件
太陽活動週期25(M5.0級以上)最強耀斑及相關事件[29]
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在5月29日，第25太陽週期發生了第一次的C級太陽耀斑，以及第一次M級耀斑。在接下來的幾個月裏，太陽活動繼續增加，特別是在11月份，耀斑幾乎天天都在發生。在11月29日，發生一個M4.4級的耀斑，是在週期內迄今最強的。這可能表示週期會比之前預期得更為活躍[33]。
在12月8日，在一個C級太陽耀斑發生之後，發現一個小型的日冕物質拋射直接朝向地球而來，並且在12月9/10日襲擊地球，在高緯度地區引發明亮的極光[34][35]。
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本週期的第一次X級太陽耀斑發生在7月3日，達到了X1.59[37]。
7月22日，自2017年9月6日以來首次在太陽圓盤上看到總共六個不同的活動區域[38]。
10月9日，一個M1.6級太陽耀斑爆發，10月12日擊中了地球，引發了一次(中等)的G2日冕物質拋射磁暴[39]。
太陽週期的第二個X級耀斑於10月28日爆發，產生了日冕物質拋射和S1太陽輻射風暴[40]。報告最初預測日冕物質拋射可能會掠過地球，然而10月30日至31日的地磁風暴只達到了中等的Kp指數4[41] 。
11月3日和4日，Kp指數升至8-，相當於G4的磁暴[42]。這是自2017年9月以來撞擊地球的最強烈的磁暴。
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3月下旬，太陽黑子區域2975釋放了X1.3級和M9.6級耀斑，前者儘管靠近太陽邊緣，但在3月31日造成了一次G1磁暴[43]。4月5日，該區域在地球視野之外旋轉，但是4月8日的日震測量顯示，該區域在太陽的背對地球的一面仍然活躍。[44]4月12日，遠側的一個日冕物質拋射很可能是從該地區噴發出來的[45]，日震學反演結果顯示，該地區自從移出地球可見的視野以來已經加強。隨着該區域移出地球可見的視野，4月15日發生了一次可能是X級的耀斑[46] 。
在旋轉到地球可見的視野之後，太陽黑子複合體的區域被指定為2993到2996。4月17日，太陽黑子組2994產生了一個X1.2級耀斑。[47][48]然而，在接下來的幾天裏，這個建築群的活動略有減弱[49]。當穿過太陽邊緣時，太陽黑子區域2992產生出M7.3和X2.2耀斑，X2.2是到那時為止週期中最強的耀斑[49]。
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3月24日，一場強烈的磁暴意外地襲擊了地球，達到了G4，產生了南至新墨西哥州的極光。M1耀斑引發的小型日冕物質拋射預計在當天早些時候發生，但時間和強度出人意料[51]。後來，在4月23日和24日，更多的G4風暴襲擊了地球，這與第24太陽週期的幾天並列為自2005年以來最強的風暴[52]。極光在德克薩斯州聖安東尼奧以南都可以看到[53]。
12月14日，太陽黑子區域3514記錄到一次X2.87級的太陽耀斑，這使得它成為17天以來週期中最強烈的太陽耀斑[54]。12月31日，太陽黑子區域3536記錄到一次X5.0的太陽耀斑[55]。
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2月9日，3575區域產生了X3.4耀斑，這是到目前為止該週期中第二強烈的耀斑，導致輻射水平在接下來的幾天裏短暫超過 S2。[57]2月12日，在轉到太陽的另一邊之後，同一區域釋放出強烈的日冕物質拋射。由於在地球上是看不見的，因此無法評估耀斑的強度，但它仍然導致質子風暴級別在2月12日至13日再次短暫達到S2。
2月22日，3590區域產生了一個X6.3的太陽耀斑[58]。
5月，20年來最強烈的太陽風暴在比往常低得多的緯度產生了極光。幾天後，5月14日，活躍區3664產生了太陽週期中迄今為止最強烈的太陽耀斑，測量值為X8.7[59][60]。活躍區3664在背對地球一面產生了X12級的耀斑，其產生的X射線與伽瑪擊中了火星，輻射劑量為8100微戈瑞，並在毅力號與好奇號的CCD上留下了顆粒[61][62]。
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2024年6月1日，太陽發射了兩次強烈的太陽耀斑，在美國東部時間上午4:48和下午2:36達到頂峰。第一次耀斑為X1.4耀斑，第二次耀斑為X1.0耀斑。 2024年6月7日，由於數次耀斑區域3697（活躍區3664的再次命名）的耀斑引發的日冕物質拋射，出現了G2級地磁爆[63]；6月8日發生了一次M9.3級的太陽耀斑，並引發對準地球的日冕物質拋射，其釋放出的高能帶電粒子致使S3級太陽輻射風暴。這是自2017年以來最強烈的太陽輻射風暴[64]。
6月27日，SWPC因在6月25日一場太陽暗條的噴發，發佈G1級地磁爆預警[65]。然而，最終在6月28日10：18（EDT）觀測到G4（嚴重）的地磁爆[66]。
7月22日，在太陽背面發生了一次X13級的太陽耀斑，被STIX記錄下來，其產生了背面暈日冕物質拋射。該耀斑引發了S1級太陽輻射風暴[67]。
8月1日一場M8級的耀斑引發了日冕物質拋射，預計會在8月3日到4日抵達地球[68]，最終在8月4日出現了G3地磁爆[69]。
8月8日，太陽活動週期25可能達到了迄今為止最高的太陽黑子相對數——至少299個。美國太空氣象預報中心非官方估計，8月8日的每日太陽黑子數量為337個，也就是說，如今太陽黑子數是20年來最高的[70]。
8月8日至10日期間，觀測到5次日冕物質拋射，SWPC發佈了G1-G4的磁暴預警[71]。並於8月12日觀測到G4級地磁爆[72]，Bt值達到了-20nT，地磁擾動指數達到了-203nT[73]。人們在高緯度地區，如德克薩斯州，密西西比州，亞利桑那州，科羅拉多州，阿拉斯加州，聖彼得堡和加利福尼亞州觀測到極光觀測到極光。目前肉眼觀測到極光最低緯度是北緯32度[74]。在新西蘭的奧塔哥半島，伊恩·格里芬（英語：Ian Griffin）觀測到了史蒂夫[75]。
8月17日，一場由8月14日的X1級耀斑引發的日冕物質拋射抵達地球，造成了G3級地磁爆[76][77]。
2024年10月1日，太陽黑子區域3842發生了X7.1太陽耀斑，兩天後又發生了X9.0太陽耀斑[78]。於10月7日抵達地球[79]，在10月8日達到峰值，並產生了G3級地磁爆[80]。
耀斑區域3848在10月8日產生X1.8級耀斑，SWPC預計會產生G4地磁爆，可能致使電壓控制問題和一些保護系統可能會錯誤地將關鍵資產從電網中脫離，並且系統可能會經歷表面電荷；增加低地球軌道衛星的阻力，以及GPS跟蹤和定位問題可能會發生[81]。此外，它還造成了S3級太陽質子事件[82]。
參考資料
外部連結
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