科学解读：为什么太阳会发生磁场反转？

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太阳的南北磁极大约每隔11年逆转一次，磁北极会变成磁南极,而磁南极则变成磁北极，磁场逆转发生在每次太阳活动的高峰期。太阳磁场变化可能对地球周围的空间天气有一些影响，干扰地球上的高频无线电与卫星通信，但地球表面的天气受影响不大，因此地球人无须担心。

太阳普遍磁场

整个说来，太阳和地球相似，也有一个普遍磁场。不过由于局部活动区磁场的干扰，太阳普遍磁场只是在两极区域比较显著，而不象地球磁场那样完整。太阳极区的磁场强度只有1～2高斯。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。

太阳整体磁场

如果把太阳当作一颗恒星，让不成像的太阳光束射进磁像仪，就可测出日面各处混合而成的整体磁场。这种磁场的强度呈现出有规则的变化，极性由正变负,又由负变正。大致来说，在每个太阳自转周（约27天）内变化两次。对这个现象很容易作这样的解释：日面上有东西对峙的极性相反的大片磁区，随着太阳由东向西自转，科学家们就可以交替地观察到正和负的整体磁场。总之，太阳上既有普遍磁场，又有整体磁场。前者是南北相反的，后者是东西对峙的。

太阳普遍磁场来源是一个尚未解决的难题。现有学说可分为两类：

第一是认为现有的磁性是几十亿年前形成太阳的物质遗留下来的。理论计算表明,太阳普遍磁场的自然衰减期长达100亿年，因此，磁性长期留存是可能的。

第二是认为既然太阳的物质绝大部分是等离子体，并且经常处于运动状态，那就可以利用发电机效应来说明关于太阳磁场起源中的若干问题。

太阳的绝大部分物质是高温等离子体，太阳的物态、运动和演变都与磁场密切相关。太阳黑子、耀斑、日珥等活动现象，更是直接受磁场支配。因此，太阳磁场的研究具有重要意义。

太阳的南北磁极大约每隔11年逆转一次,磁北极会变成磁南极,而磁南极则变成磁北极,磁场逆转发生在每次太阳活动的高峰期。美国航天局将太阳磁场逆转形容为一次“大事件”,因为太阳磁场变化影响的范围延伸上百亿公里乃至超出冥王星以外,甚至可能影响太阳系边缘。科学家表示，太阳磁场变化可能对地球周围的空间天气有一些影响,干扰地球上的高频无线电与卫星通信,但地球表面的天气受影响不大,因此地球人无须担心。

太阳磁场理论的一个重要课题是太阳活动周的形成机制。现得到公认的是较差自转理论。它认为太阳的较差自转（太阳自转）使光球下面的水平磁力线管缠绕起来，到一定时候，上浮到日面，形成双极黑子。由于大量的双极黑子磁场的膨胀和扩散，原来的普遍磁场被中和掉了，接着就会出现极性相反的普遍磁场。这样就可以解释太阳的22年磁周期（11年反转一次）。

美国宇航局研究人员称太阳的磁极很快将出现翻转，这个现象大约每11年会发生一次，对太阳活动周期而言，磁极的翻转是一个比较“常见”的现象。

太阳磁极颠倒示意图，美国宇航局各大太阳观测平台正在监视磁极翻转现象，预计对地球及周围空间环境的影响并不大

几个月前，美国宇航局太阳动力学天文台等探测器数据显示，太阳目前的活动都暗示磁极将要翻转。太阳磁极翻转发生时，太阳磁北极就会变成南极，同理磁场南极则变为磁北极，太阳磁极的变化并不会对地球造成太大的直接影响，但是以往对太阳磁极的调查项目中，科学家发现日冕物质抛射在磁极翻转过程中起到重要作用。

太阳磁极的翻转预示着为期11年的太阳活动周期抵达高峰期，也可以认为太阳活动进入极大期，正处于太阳活动高峰期的峰值点，美国宇航局对此发布了一个关于太阳磁极翻转的视频，揭秘太阳活动周期率与磁极颠倒之间的关系。来自斯坦福大学Wilcox太阳天文台研究人员Todd Hoeksema认为现在距离太阳磁极翻转大约不到三至四个月的时间，磁极颠倒发生时我们可以探测到太阳表面形成的“巨大涟漪”现象，并席卷这个太阳表面。

美国宇航局的官员表示，由于磁极翻转的作用，强大的辐射流可从太阳赤道附近形成并释放数十亿公里远，如同空间波浪般穿过太阳系内侧轨道的行星，可在一定程度上对地球以及周围空间天气构成一些影响。斯坦福大学的太阳物理学家菲尔·罗谢勒认为太阳极区磁场会减弱，翻转后会再次增强，这是一个正常太阳活动周期的一部分。虽然磁极翻转会引发一些空间天气变化，但是却为地球提供了一个屏蔽太阳系外危险宇宙射线的窗口，比如一些近距离的超新星爆发可形成致密宇宙射线，对卫星和宇航员造成伤害。

科学家认为太阳磁极翻转形成的空间“涟漪”或将波及整个太阳系，远超出冥王星的轨道，甚至可抵达旅行者号探测器的位置，接近太阳系的边缘地带。目前太阳北极已经出现磁极翻转的迹象，两极翻转将在未来几个月内完成，目前的太阳活动是100年来最弱的时期，太阳耀斑、黑子活动都比以往要少。