太阳背面强烈爆发为新预测方法提供验证,研究称可提前锁定超级耀斑高风险窗口

一支来自全球的科学家团队表示,他们建立了首个可用于预测极强太阳风暴(超级耀斑)更可能发生的时间窗口与太阳表面高风险区域的系统。研究团队称,该类极端事件可能对电网、通信与卫星运行造成干扰,并可能威胁太空中宇航员安全。相关成果已发表在《地球物理研究杂志:空间物理学》。

研究团队指出,该方法并不试图给出太阳风暴爆发的精确时刻,而是识别从数月到一年尺度的“更可能发生”窗口,并对太阳上更易发生强烈爆发的区域进行定位。

研究方法与主要发现

研究人员分析了1975年至2025年间卫星对太阳X射线辐射的监测数据,并归纳出两类关键模式:其一,太阳上存在磁能随时间积累的特定区域,这些区域更可能产生强烈爆发;其二,太阳活动呈现由两个自然周期构成的节律特征,分别为1.7年周期与7年周期,当两者以特定方式叠加时,超级耀斑风险会显著上升。

团队称,他们结合先进数学技术与机器学习,将上述模式用于识别高风险时间段与位置。针对当前的第25太阳周期,模型给出的两个主要危险窗口为:

  • 2025年中至2026年中,重点关注太阳南半球,纬度5°S至25°S;
  • 2027年初至中期,重点关注太阳北半球,纬度10°N至30°N。

研究人员:可为相关运营提供提前预警

墨西哥国立自治大学首席研究员Victor M. Velasco Herrera表示,传统太阳活动预测难以覆盖这类极端事件,因为其发生迅速且难以精确预报;而新方法可为空间天气操作人员与卫星管理者提供提前一到两年的预警,提示最危险的时间段,从而为通信系统、电网与宇航员安全的防护准备争取时间。

Herrera还提到该预测对太空任务安排的意义。他表示,NASA将阿尔忒弥斯II号月球任务推迟至3月是正确决定,但在当前太阳活动较为活跃的背景下,研究团队的预测显示,将发射推迟至2026年底可能更为安全。

太阳背面爆发事件带来“意外验证”

研究团队称,在论文提交与审稿期间(2025年10月至12月),其他科学家利用太阳轨道器探测器在太阳背面(地球不可见一侧)发现了一系列巨大超级耀斑。相关爆发包括2024年5月14日的X11.1级、5月15日的X9.5级与X9.7级,以及5月20日的X16.5级;NASA的一项研究在同一天对这些事件作了报道。

研究人员表示,这些后来被确认的太阳背面事件与其模型所识别的模式相吻合,而团队在开发预测系统时并不知道这些风暴的存在。Herrera称,这一情况虽属“幸运”,但具有启示意义,显示其基于物理的预测方法可能适用于整个太阳表面,而不仅限于面向地球的一侧。

合著者、环境研究与地球科学中心(CERES)的Willie Soon表示,这些背面发现为方法提供了近乎实时的检验,支持团队所识别的基本模式具有稳定性,并可覆盖太阳表面的不同区域。

研究团队指出,超级耀斑属于太阳可产生的最强烈爆发之一,若直接遭遇,可能引发大范围停电、卫星损坏、GPS导航中断、无线电通信干扰,并对宇航员及高空飞行乘客造成辐射风险。团队认为,通过提前锁定更可能发生的时间与区域,公用事业、卫星运营商与航天机构可据此争取准备时间,采取包括调整卫星轨道、启用备用系统或重新安排任务在内的防护措施。


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