公民科学家发现持久太阳黑子危险性更大

不会消失的太阳黑子

太阳表面不断产生磁性结构，这些结构在数天、数周和数月内出现、演变和衰减。这些结构中包括活跃区 – 强磁场的斑块，可以产生太阳耀斑和日冕物质抛出，这些空间天气事件会破坏地球上的卫星、电网和通信系统。

大多数活跃区持续几天或几周，然后其磁场减弱并分散。但有些活跃区持续超过一个月，在太阳完成其约27天的自转过程中经历多次自转。这些长期活跃区一直是太阳物理学家的关注焦点，但关于其行为有多异常的系统数据一直缺乏 – 直到现在。

一项新研究由来自NASA Solar Active Region Spotter项目的数千名公民科学家的观测支持，已产生了这些数据，结果令人惊叹。

公民科学方法

Solar Active Region Spotter项目要求志愿者检查来自NASA Solar Dynamics Observatory的图像对，并回答问题：这对图像显示同一活跃区吗？其特征如何改变？其结构如何？

人类模式识别在涉及复杂、可变的视觉数据的某些任务中确实优于算法方法。通过汇总数千名志愿者的观测，该项目能够构建一个关于活跃区如何随时间演变的大型、可靠的数据集 – 如果仅通过自动化手段构建，这样的数据集将非常昂贵且耗时。

关键发现

项目主任Emily Mason和Kara Kniezewski发现了一个重要的统计模式：持久活跃区 – 那些持续至少一个月的区域 – 产生的太阳耀斑比同样大小的短期活跃区明显更多。

最重要的是，他们发现长期活跃区作为X级太阳耀斑源的可能性比其他地区高3-6倍 – 最强烈的类别，能够破坏无线电通信、损坏卫星并影响地球电网基础设施。这种不平衡足够大，在实际上很重要：知道某个特定活跃区已持续超过一个月应该大幅提高大规模耀斑活动的警报级别。

长期活跃区为什么更易爆炸

最可能的解释涉及磁场的根源：持续数周或数月的活跃区可能锚定在太阳内部更深处，那里磁场更强。这种更深的锚定使活跃区能够从下方持续补充磁通量，即使表面过程试图削弱它，也能保持其强度。更好地理解这些结构可能会对驱动太阳周期并确定太阳活动总体水平的太阳内部深处的过程提供见解，直接有益于空间天气预报。

本文基于science.nasa.gov的报道。阅读原始文章。