科学家发现
太阳每11年
磁极倒转的周期性过程中,
日冕物质喷发(CME)现象扮演重要角色。日冕物质喷发在太阳
周期中最为活跃的时期更为频繁,这个时期就是太阳活动11年周期的高峰期。太阳活动到达这个爆发期之后会经过几年的衰退期,到达太阳活动的最弱期。太阳目前处在该活动周期的衰退期,已经过了太阳活动高峰期2-3年。在太阳磁极转换过程中,太阳磁场的南极变为北极,而北极变为南极。科学家通过对7年中太阳日冕物质喷发数据的研究发现,每次太阳日冕物质喷发过程将数十亿吨带电气体喷射到
宇宙中,这导致太阳摆脱了原有
磁场环境并为新的磁场建立制造了条件。
太阳不象地球,它没有全球性的偶极磁场,不过通常太阳两极的磁性是不同的,并且在每个
太阳活动周期中,大约当太阳活动达到峰值时,两极磁性会发生转换。这种转换并不会给地球带来显著的直接影响。
美国国家宇航局的科学家表示,太阳磁极的转换与蛇
蜕皮一样。太阳每经过11年的周期都要蜕一次皮,而且蜕的是磁性皮肤。太阳要实现磁极转换需要极地区域经过上千次的日冕物质喷发,每次喷发都会将数十亿吨的气体抛射到宇宙空间。科学家表示,日冕物质喷发过程就象扫帚一样能够将太阳黑子活动所产生的残留物质清除。这项研究还证实了
太阳黑子和日冕物质喷发存在直接联系。日冕物质喷发通常出现在太阳黑子区域,但也有很大数量的喷发过程缘自太阳极地没有黑子的区域。
地核处于高温状态,必然丢掉一部分负电荷。使地核中的正电荷多一些,而地壳中
负电荷多一些。地球是自传的。所以,地核跟
地壳形成两个方向相反的磁场。但是,地核中有大量的铁镍物质。地核产生的磁场对地核中的铁镍物质的控制力相对强。所以,地核中的铁镍物质加强了地核产生的磁场强度。使
地核产生的磁场在地球磁场中占主导作用。但是,这种主导作用有时会发生变化。因为地球内部有大量的放射性物质,给地核加温。当地核的温度高到一定程度,地核产生的磁场对地核中的铁镍失去控制力。使地核的磁场大幅度降低。这时。地壳中的负电荷产生的磁场就占主导作用。导致地球的
磁极颠倒。当地核的热能散发出去一些之后,地核产生的磁场又占主导作用。地球的磁极又会颠倒过来。从这个分析可以得出一种观点,地球磁极的
颠倒是因为,地球内部热量的积聚和散发的周期性引起的。还可以得出一个观点,由于放射性元素的能量在不断地减少。所以,
地球磁极颠倒的频率会随着时间的推移,变得越来越小。
太阳磁极颠倒的原理跟地球磁极颠倒的原理是一样的。不同的是热源不同。因为太阳的中心发生核聚变。太阳的核聚变活动周期是太阳磁极颠倒的原因。太阳
普遍磁场的强度经常变化,甚至极性会突然转换。这种情况在1957~1958年和1971~1972年曾两次观测到。说明太阳磁极的颠倒周期是14年颠倒一次。也就是说,现在太阳中心的核聚变活动周期是14年。那么为什么只观察到两次太阳磁极颠倒呢?我认为,这是因为太阳每次核聚变最剧烈的峰值不一样。峰值达到一定程度,太阳的中心核产生的磁场才会失去对铁镍物质的控制力,出现太阳磁极颠倒。当峰值小于某个值的时候实现不了太阳磁极颠倒。但是,会改变太阳磁极的磁场强度。也就是说,太阳磁极的磁场强度会以14年为周期,周期性地变化。“太阳中心的热量传导到太阳表面,需要100万年到200万年的时间”。为了描述的方便,就认为需要200万年时间。
太阳表面的太阳黑子也有11年的活动周期。这也是反映太阳的核聚变活动周期。但是,由于太阳的核聚变产生的热能传导到太阳表面需要200万年时间。所以,现在太阳黑子的11年活动周期是反映200万年前的太阳中心核聚变活动的11年周期。而现在太阳磁极的14年颠倒周期是反映现在的太阳中心核聚变活动的14年周期。也就是说,在过去的200万年时间里,太阳中心的核聚变活动周期延长了3年时间。