On the use of naked-eye sunspot observations during the Maunder Minimum
太阳黑子的肉眼观测(NESO,以下简称NESO)已经记录了大约两千年。这种记录在世界各地都有,主要是在亚洲文明中,它们被编入几个目录。在这项工作中,我们分析了19世纪NESO被记录的日子里的太阳活动。我们发现,只有超过五个太阳黑子群记录在39%的天对应于这些NESO事件。此外,关于在报告NESO的日子里观察到的最大组,我们表明这些组的未校正面积在总病例的3.2%中低于太阳圆盘的百万分之二(msd),而在200和499 msd之间的面积为12.9%。因此,NESO记录并不一定意味着太阳活动高和太阳黑子群大。因此,这些结果与最近的工作相矛盾,使用相同的NESO集,表明蒙德极小期期间的太阳活动水平仍然是一个悬而未决的问题。NESO的记录支持蒙德极小期是一个非常低的太阳活动期。
2020-10-31 astro-ph.SR
The umbra-penumbra area ratio of sunspots during the Maunder Minimum
蒙德极小期(Maunder Minimum,MM)是发生在1645年至1715年之间的一段较长的太阳活动低时期。这个时期太阳活动的真实水平仍然是一个有争议的问题。为了比较太阳活动在MM与其他时代,我们已经评估了本影-半影面积比(U/P以下)在MM。因此,我们分析了196个太阳黑子图纸,包括48个不同的太阳黑子观察期间1660年至1709年。从出现频率分布获得的比率的众数值位于0.15和0.25之间。此外,中值和平均值分别等于0.24 \pm 0.07和0.27 \pm 0.08,具有sigma削波。这些结果与最近使用更现代数据的研究一致。更高的U/P值意味着更快的太阳黑子衰减速率。根据我们的结果,在蒙德极小期几乎没有太阳黑子不能用U/P的变化来解释,因为这项工作中获得的比值与其他时期的值相似。
2018-09-23 astro-ph.SR
Intense geomagnetic storm during Maunder minimum possibly by a quiescent filament eruption
太阳偶尔会经历所谓的大极小期,在此期间,其磁场活动(以太阳黑子的数量来衡量)会被抑制数十年。自望远镜观测太阳黑子以来,最突出的大极小期是蒙德极小期(1645 - 1715年),当时太阳黑子变得相当稀少。由于当时对太阳磁场的观测信息很少,因此对大极小期的机制仍然知之甚少。在这项研究中,我们检查了一个候选极光显示在中国和日本在蒙德极小期的记录。极光出现在这样的中磁纬度地区,表明发生了巨大的地磁暴,而地磁暴通常是由强烈的太阳耀斑产生的。然而,来自欧洲的当代太阳黑子观测记录表明,至少对于可能的极光事件,没有大的太阳黑子可以产生强烈的耀斑。通过简单的理论论证,我们表明,这场磁暴可能是由一个巨大的喷发静止的灯丝,或一系列这样的事件。
2019-03-20 astro-ph.SR
Recovery from Maunder-like Grand Minima in a Babcock--Leighton Solar Dynamo Model
太阳偶尔会经历类似于蒙德的扩展的大极小期,当它的磁场活动从正常活动水平大幅下降数十年时。人们提出了许多可能的理论来解释这些极小值的起源。然而,太阳每次都是如何从这种不活跃的阶段恢复过来的,这更加令人费解。巴布科克-莱顿型发电机,这是成功地解释了许多功能的太阳周期非常好,预计不会运行在大极小期,由于缺乏足够数量的太阳黑子。在这封信中,我们探讨了太阳如何通过巴布科克-莱顿发电机从大极小期恢复的问题。在我们的三维发电机模型中,由于新兴活动区域的倾斜角度的随机变化,自发地产生了大极小值。我们发现,Babcock-Leighton过程仍然可以运行在大极小期,只有最小数量的太阳黑子和模型可以出现这样的阶段,而不需要额外的生成机制的极向场。在我们的模型中的基本成分是一个向下的磁泵,抑制整个太阳表面的磁通量的扩散。
2018-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Latitude and power characteristics of solar activity in the end of the Maunder minimum
关于蒙德极小期太阳黑子的两个重要信息来源是Spörer星表和巴黎天文台的观测,它们涵盖了17世纪最后25年和18世纪前20年。这些数据特别包含有关太阳黑子纬度的信息。正如我们在以前的论文中所示,太阳黑子纬度分布的分散度与太阳黑子指数密切相关,因此我们可以通过一种不基于太阳黑子直接计算的方法来估计这一时期的太阳活动水平,并且受观测数据丢失的影响很小。从蒙德极小期到太阳活动共同区的过渡期,太阳黑子的纬度分布被证明是足够宽的。第一,第-3(1712-1723)周期的Wolf数在最大值W= $100\pm50$时并不很低;第二,第-4(1700-1711)周期的最大值W= $60\pm45$时活度不为零。因此,在蒙德极小期结束时的纬度分布与传统的沃尔夫数和新修订的活动指数SN和GN比与GSN更好地吻合;后者在这个时代提供了低得多的活动水平。
2017-01-31 astro-ph.SR
The Maunder minimum (1645--1715) was indeed a Grand minimum: A reassessment of multiple datasets
目的:尽管蒙德极小期(1645- 1715)被广泛认为是太阳活动极低的时期,但仍有人认为这一时期的太阳活动可能仍然温和,甚至高于当前的太阳活动周期#24。我们重新审视了所有现有的证据和数据集,包括直接和间接的,以评估蒙德极小期期间的太阳活动水平。研究方法:讨论了东亚地区太阳黑子的裸眼观测、望远镜观测、太阳黑子活动日数、太阳黑子位置的纬度范围、高纬度极光观测、宇宙成因放射性核素资料以及日食观测等。我们还考虑了太阳的特殊特征(太阳黑子位置的半球不对称性非常强,不寻常的差分旋转和缺乏K-日冕),这意味着在蒙德极小期太阳活动的一种特殊模式。结果:根据所有现有数据集,重新评估了蒙德极小期期间的太阳活动水平。结论:我们的结论是,太阳活动确实在蒙德极小期处于异常低的水平。虽然确切的水平仍然不清楚,但它肯定低于1800年左右道尔顿极小期的水平,并且明显低于当前太阳活动周期#24。在蒙德极小期期间太阳活动处于中等到高水平的说法在高置信水平下被拒绝。
2015-07-18 astro-ph.SR
Sunspot observations by Charles Malapert during the period 1618-1626: a key dataset to understand solar activity before the Maunder minimum
对查尔斯·马拉佩特(Charles Malapert)在1618年至1626年期间所做的太阳黑子观测进行了修订,研究了包括这些观测在内的几个文献来源。马拉珀特对这一时期太阳黑子群数量的订正计算显示了目前太阳黑子群数据库中无法获得的新信息。根据马拉珀特的这些修订记录计算出的平均太阳活动水平比根据他在当前小组数据库中的记录计算出的平均太阳活动水平高出近三分之一。比较马拉佩特和当时其他天文学家对太阳黑子的观测结果,发现它们在记录的太阳黑子群的数量和太阳黑子在日面上的位置上有很好的一致性。马拉珀特报告说,他在《太阳黑子》(包括马拉珀特所做的大部分黑子记录的文献资料)中的每幅黑子图中只记录了一个黑子群,尽管他有时会观察到几个黑子群。因此,在目前的工作中获得的太阳黑子计数马拉佩特的太阳黑子观测代表了太阳活动水平的下限对应于这些记录。
2021-03-17 astro-ph.SR
Daniel Mögling's sunspot observations in 1626 - 1629: A manuscript reference for the solar activity before the Maunder Minimum
太阳黑子群自1610年以来一直被观测,其数量被用来评估太阳活动的幅度。丹尼尔·莫格林在1626年至1629年记录了他超过100天的太阳黑子观测,并形成了一个重要的蒙德极小期之前的太阳黑子记录数据集。在这里,我们分析了他在达姆施塔特大学和州立图书馆(ULBD)的原始手稿,以审查莫格林的个人资料和观测仪器,并得出太阳黑子群的数量和位置。在他的手稿中,我们确定了134天的确切太阳黑子群编号和3天的额外描述。我们的分析完全修改了他们的观测日期和组号,增加了19天的观测结果,并删除了8天的错误解释。我们还重新审视了Schickard和Hortensius的太阳黑子观测,并修改了他们的数据。这些结果已与当代的观察。此外,我们还根据他的黑子图推算出了黑子的位置,并将其定位在太阳两半球的日面纬度2°-23°之间。与当代的观察背景下,这些结果表明,他们的时间迁移到较低的日射纬度,并强调其位置在17世纪20年代太阳周期-12的下降阶段。他的观测可能是使用针孔和暗箱进行的,这使得莫格林可能低估了太阳黑子群的数量>~ 33% -52%。在与现代数据集进行比较时,应该注意到这种低估。
2021-02-08 astro-ph.SR
HD 4915: A Maunder Minimum Candidate
利用Keck I/HIRES摄谱仪测量的\ion{Ca}{2} H & K谱线强度研究了HD 4915的磁活动周期。这颗恒星从2006年至今一直是加州行星搜索计划的一部分。我们注意到磁场活动周期的振幅在下降,这种模式表明恒星进入了磁场大极小(MGM)状态,让人想起太阳的蒙德和道尔顿极小。我们建议对这颗恒星进行进一步的监测,以确认发电机的最小值性质,这将有助于深入了解太阳色球层和全球磁场在其最小值期间的状态。我们还建议继续观测H \& K发射线,地面或空间测光观测,以估计太阳黑子的覆盖范围。
2018-01-29 astro-ph.SR
A Stochastically Forced Time Delay Solar Dynamo Model: Self-Consistent Recovery from a Maunder-like Grand Minimum Necessitates a Mean-Field Alpha Effect
太阳磁场活动的波动,包括像蒙德极小期这样的大极小期,对空间和行星环境有着重要的影响。然而,这种极端波动的基本动力仍然不清楚。在这里,我们使用一种新的数学模型的基础上随机强迫,非线性延迟微分方程研究太阳周期波动,其中,时间延迟捕获物理之间的空间隔离发电机源区域在太阳内部的磁通量运输。使用这个模型,我们明确地表明,Babcock-Leighton极向场源的基础上分散的倾斜双极太阳黑子通量,单独,不能恢复太阳黑子周期从一个盛大的最小值。我们发现,一个额外的极向场源有效的弱场-螺旋湍流驱动的平均场α效应-是必要的太阳黑子周期的自洽恢复从盛大极小事件。
2014-05-19 astro-ph.SR
Five Decades of Chromospheric Activity in 59 Sun-like Stars and New Maunder Minimum Candidate HD 166620
我们提出了59个类太阳恒星的色球活动测量的时间序列。这些观测包括并扩展了威尔逊山巡天(1966 - 2001)35年的恒星色球活动观测,以及加利福尼亚行星搜索(1996-)在凯克的持续观测。1995年对威尔逊山巡天进行了仔细的研究,揭示了类似于太阳11年周期的周期性活动。加州行星搜索提供了超过50年的测量,大大提高了我们对这些恒星活动行为的理解。我们已经策划了活动测量,以创建连续的时间序列,并根据预定的系统对恒星样本进行了分类。我们已经分析了29颗恒星的周期性周期使用Lomb-Scargle周期图,并提出最适合的正弦曲线,他们的活动时间序列。我们报告每个周期恒星的最佳拟合周期,以及恒星参数(T $_{eff}$,log(g),v $sin(i)$等)。对于整个样本。作为这些数据的第一个应用,我们提供了一个可能的蒙德最小候选者,HD 166620。
2022-03-24 astro-ph.SR
Redefining the limit dates for the Maunder Minimum
蒙德极小期对应于太阳活动的一个延长的极小期,这是自然科学和社会科学的许多分支特别感兴趣的现象,通常被认为是从1645年延伸到1715年。然而,我们对过去太阳活动的了解近年来有了显着提高,因此,可以确定太阳这一特殊事件的开始和结束的更精确日期。基于对不同代理的同时分析,我们提出了一个重新定义的蒙德极小期的核心“深蒙德极小期”跨越1645年至1700年(对应于大极小期状态)和更广泛的“扩展蒙德极小期”的较长时期1618年至1723年,包括过渡期。
2014-06-06 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.space-ph
Reconstructed sunspot positions in the Maunder Minimum based on the correspondence of Gottfried Kirch
我们目前重建的太阳黑子的位置的基础上的观测报告之间的信件戈特弗里德·基尔希和其他当代天文学家从公元1680年至1709年,即在蒙德极小期的最后几十年。这些信件由Herbst(2006)编辑。来自基尔希的信件(和观察)大多是戈特弗里德·基尔希写的,但也有一些是他的第二任妻子玛丽亚·M·基尔希写的。Kirch(1692年结婚)和他们的儿子Christfried Kirch(1694年出生)。我们从这些信件中摘录了一些内容,其中有些还附有图画,从中发现了35个太阳黑子群(通常是连续几天或间断出现),这些都是由基尔希和/或他的合作者写的(其中有三个只给出了月份:1704年1月、2月、1707年3月,否则总是给出确切的日期)--通常是一次一个太阳黑子群。我们还发现了17个明确的一尘不染的日子,其中几个是新的(以前没有任何已知的观测)。我们可以通过贝叶斯推断来限制19个太阳黑子群的日面纬度,其中5个是全新的(一组1680年5月20日至22日来自Kirch和Ihle,一至两组1680年6月15日至23日来自Kirch,一组1684年5月6日来自Ihle,一组1688年12月14日至15日来自Kirch),而其他人大多同意(在2sigma内)其他人先前公布的那些日期的值。利用这些数据,我们修正了蒙德极小期的蝴蝶图。通过将我们的数据与Hoyt & Schatten(1998)的太阳黑子群目录进行比较…
2018-07-17 astro-ph.SR physics.hist-ph
A possible explanation of the Maunder minimum from a flux transport dynamo model
我们建议,在蒙德极小期之前的最后一个太阳黑子周期结束时的极向场下降到一个非常低的值,由于在巴布科克-莱顿过程的波动。有了这个假设,一个通量传输发电机模型是能够解释的各个方面的历史记录的蒙德极小值非常好地选择适当的模型参数,以给出正确的增长时间。
2009-07-17 astro-ph.SR
Basal Chromospheric Flux and Maunder Minimum-type Stars: The quiet-Sun Chromosphere as a Universal Phenomenon
目的:我们证明了不活跃恒星(太阳型和巨星)中安静太阳色球层的普遍特征。通过评估主要的物理过程,我们揭示了一些常见的观测现象。方法:我们讨论了太阳能Mt的测量。Wilson S-指数,由汉堡机器人望远镜获得的极端最低年2009年前后,并比较建立色球基底Ca II K线通量的Mt。威尔逊S指数数据的不活跃(“平坦活动”)恒星,包括巨星。结果如下:在2009年异常深和扩展的活动最低期间,太阳达到的S指数值比以前观测到的任何最低值都要低得多。在几个短暂的时期内,太阳正好与不活跃(“平坦”,假定的蒙德极小型)太阳类似物的S指数重合。同时,太阳可见表面也没有任何谱斑或剩余的弱活动区。对应的最小Ca II K流量的安静的太阳和推定的蒙德极小型恒星在山。Wilson样品的观测结果与相应的Ca II K色球基底通量极限一致。结论:太阳色球层平静是不活跃恒星的普遍现象。它的混合极性磁场,由当地的“快速”湍流发电机产生,最终为不活跃恒星中观察到的最小软X射线发射提供了一个自然的解释。给定这样一个局部发电机也适用于巨大的色球,尽管是在更大的长度尺度上,即,l ~ R/g,其中R和g分别为恒星半径和表面重力,巨针状现象的存在和机械能沿通量管向冷星风加速区的引导现已成为可追踪的。
2012-03-05 astro-ph.SR
Reanalyses of the Sunspot Observations of Fogelius and Siverus: Two "Long-Term" Observers during the Maunder Minimum
在蒙德极小期(MM; 1645 - 1715)期间的太阳活动被认为在太阳黑子群数量和太阳黑子位置方面与现代观测中捕获的太阳活动有显著不同,而其实际振幅和分布仍在积极讨论中。在其核心时期(1650/1660 - 1700),马丁·福格利乌斯和亨利克·西韦鲁斯在现有的数据库中形成了重要的长期系列,有许多一尘不染的日子,作为MM结束前第13和第7位最活跃的观察者。已经消除了现有数据库中明显的“无尘日”的显著污染,并对核心MM中太阳周期振幅的潜在低估提出了警告。他们在整个观测期间最多报告了一个太阳黑子群,并证实了MM期间太阳活动周期的显著抑制,这也得到了胡克和威洛比的当代观测的支持。根据修正后的数据,我们还推导出了著名的太阳黑子群的位置,西维鲁斯在1671年记录了这些位置(~ N7.5° +/- 2.5°),并与卡西尼的图纸(~ N10° +/- 1°)进行了比较。它们在位置和年代学上的一致性表明,即使在MM期间,这些黑子群也可能是同一个周期性活动区(AR),其寿命也很长(> 35天)。
2020-09-30 astro-ph.SR
Sunspot group tilt angle measurements from historical observations
太阳黑子的位置,从各种历史的太阳图纸组进行了分析,相对于双极太阳黑子群的倾斜角。Scheiner,Hevelius,Staudacher,Zucconi,Schwabe和Spoerer的数据提供了一系列跨越270年的平均倾斜角,除了其他作者获得的20世纪数据之前发现的值。我们发现,平均倾斜角蒙德极小值之前,没有显着不同的现代价值观。然而,蒙德极小期后50年的平均倾斜角,即第0和第1周期,要低得多,接近于零。蒙德极小期之前的正常倾斜角表明,并不是异常低的倾斜角导致太阳活动周期进入极大极小期。
2016-03-08 astro-ph.SR
Candidate Auroral Observations during the Major Solar-Terrestrial Storm in May 1680: Implication for Space Weather Events during the Maunder Minimum
蒙德极小期(1645-1715年)被认为是自1610年以来望远镜观测到的唯一一个太阳黑子极小期。在这个时期,太阳非常安静,不寻常地没有太阳黑子。然而,尽管频率降低,但在此期间,在中欧地区报告了候选极光,并与行星际日冕物质抛射(ICME)的发生有关,而其中一些已被确定为误解。在这里,我们分析了1680年6月1日候选极光的报告,同时在中欧进行了观测,并将它们的描述与早期现代极光的视觉描述进行了比较。大多数1680年5月22日、24日和27日的太阳黑子图都显示,这个明显的太阳黑子可能是ICME的来源,这导致了报告中的候选极光。另一方面,它的强度估计表明,在这一候选极光的磁暴可能是在风暴的能力来自共转相互作用区(CIR)。因此,我们容纳ICME和CIR作为其可能的起源。根据赤道极光边界的重建边缘,这种解释可能适用于经常引用的匈牙利目录中的候选极光。此外,这个目录本身已经澄清,在MM期间的相当多的候选人可能是误解。因此,匈牙利极光可见度的频率可能比以前认为的要低,并且与现有重建中普遍缓慢的太阳风更加一致,而太阳黑子和日冕洞的零星出现仍然会引起偶尔的地磁风暴。
2020-08-31 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.space-ph
Level and length of cyclic solar activity during the Maunder minimum as deduced from the active day statistics
蒙德极小期发生在1645年至1715年,太阳活动大大减少,但太阳黑子活动的确切水平在很大程度上是不确定的,因为历史上没有太阳黑子。在这里,我们的目标是,使用保守的方法,以评估在蒙德极小期太阳周期的水平和长度,根据当时天文学家的直接历史记录。一个数据库的活跃和不活跃的日子(天与和没有记录的太阳黑子的太阳圆盘分别)构建了三个模型的不同程度的保守性(松散ML,最佳MO和严格MS模型)关于通用无斑记录。我们已经使用活跃日分数来估计MM期间的太阳黑子群数。对于三个模型,在整个MM期间发现了明显的周期变化,峰值在1655- 1657,1675,1684和1705,可能在1666,在核心MM期间的活跃日分数不超过0.2,0.3或0.4。根据太阳活动的最小值,太阳黑子的估计数量很低。我们发现,对于MM(1650-1700)芯,(1)在常规数据库中,对应于太阳子午线观测的大部分无黑子记录可能是不可靠的。(2)在整个MM期间,活动日的比例仍然很低(低于0.3-0.4),表明太阳黑子活动水平很低。(3)(4)地核MM期太阳活动周期的长度为$9\pm 1$年,但存在不确定性。(5)MM期间的太阳黑子周期的大小被评估为低于5-10个太阳黑子数量; MM期间的高太阳周期的假设没有得到证实。
2015-03-26 astro-ph.SR
A Simple Method to Check the Reliability of Annual Sunspot Number in the Historical Period 1610-1847
一个简单的方法来检测不一致的低年太阳黑子数的基础上,这些值之间的关系和每年的活跃天数。通过分析,可以发现聚集在几个特定时期的太阳黑子数年度序列中的问题,这些时期是明确的,即:i)蒙德极小期之前,ii)蒙德极小期期间的1652年,iii)太阳周期-1的1741年,iv)18世纪90年代所谓的“丢失”太阳周期和随后的道尔顿极小期开始。
2011-11-10 astro-ph.SR
No "Maunder minimum" candidates in M67: mitigating interstellar contamination of chromospheric emission lines
M67的太阳类似物让我们看到了太阳在超过人类文明持续时间的时间尺度上的可能行为。M67可以作为太阳的代理,因为它的恒星与太阳有着相似的年龄和成分。先前对M67的观测发现,其中15%的类太阳恒星的色球活动水平低于太阳活动极小值,这表明这些恒星可能处于类似于蒙德极小值的活动极小状态。所使用的活性诊断,HK指数(Ca II H&K系的相对强度,相对于1 Ang.带通),从低分辨率光谱($R\approx 5000$)测量,这是传统的,适用于附近的明亮恒星。然而,对于超出本地气泡的恒星,星际介质(ISM)在Ca II H&K的光谱中留下吸收线的印记,当这些线落入HK指数带通范围内时,这些吸收线会使活动测量产生负偏差。我用蓝色离散星和太阳类似物的高分辨率光谱模拟了M67前景中的ISM云。我证明了ISM吸收不同的集群,必须占一个明星的基础上。然后,我将ISM模型应用于太阳光谱,并将其扩展到先前调查所采用的较低光谱分辨率。比较从ISM的自由和ISM污染的光谱测量的HK指数,我发现,所有的恒星观察到低于太阳极小期可以解释这个ISM的偏见。我的结论是,目前没有令人信服的证据表明M67中存在蒙德最低候选人。
2017-06-09 astro-ph.SR
Is the primary CoRoT target HD43587 under a Maunder minimum phase?
与太阳活动有关的最神秘的现象之一是所谓的蒙德极小期。这是有史以来太阳黑子计数最低的一次,而且迄今为止从未证实过其他恒星的黑子计数。自从威尔逊山天文台对恒星活动进行光谱观测以来,太阳模拟物HD 43587显示出非常低且明显不变的活动水平,这使它成为蒙德极小的候选者。本文分析了HD 43587色球活动的演化及其演化状况,试图揭示其活动低平的原因。我们使用的活动测量数据集在文献中,并计算活动的S指数从HARPS和NARVAL光谱,推断一个周期。此外,我们还分析了HD 43587的CoRoT光变曲线,并应用陀螺年代学和活动校准来确定其自转周期。最后,基于一个演化模型和推断的旋转周期,我们使用EULAG-MHD代码进行全球的HD 43587的MHD模拟的目的是得到一些见解,其发电机过程。我们确认几乎平坦的活动配置文件,与周期$P_{\mathrm{cyc}} = 10.44\pm3.03$年推导出的S指数时间序列,和一个长期的趋势,可能是一个周期大于50 yrs. It是不可能定义的旋转周期从光变曲线,但gyrochronology和活动校准允许推断间接估计$\overline{P}_{\mathrm{rot}} = 22.6 \pm 1.9$ d。此外,MHD模拟证实了一个振荡发电机的周期与观测和低水平的表面磁活动的良好协议。我们的结论是,这个物体可能正在经历一个“自然”的磁场活动减少,作…
2020-08-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Importance of Meridional Circulation in Flux Transport Dynamo: The Possibility of a Maunder-like Grand Minimum
经向环流是通量输送发电机模式的重要组成部分。我们已经研究了它的重要性的周期,太阳活动周期的振幅,并在这些模型中产生的Maunder-like大极小。首先,我们通过改变纬向环流速度来模拟过去23个太阳黑子周期的周期。如果发电机是在一个扩散主导的制度,那么我们发现,大多数的周期振幅也得到了一定程度上建模时,我们的模型周期。接下来,我们提出,在蒙德极小期开始时,纬向环流的振幅下降到一个低值,然后在几年后再次增加。一些独立的研究也支持这一假设。有了这个假设,扩散主导的发电机能够非常好地再现蒙德极小值的许多重要特征。如果发电机处于扩散主导的状态,那么较慢的纬向环流意味着极向场在通过对流区的传输过程中有更多的时间扩散,使发电机变弱。这一结果有助于对周期振幅和Maunder-like极小值进行建模。然而,我们无法重现这些结果,如果发电机是在一个平流主导的制度。
2010-11-04 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Sensitivity of low-degree solar p modes to active and ephemeral regions: frequency shifts back to the Maunder Minimum
我们探讨的灵敏度低度太阳p-模式的频率在不同的空间尺度和强度的近地表磁通量,特别是活跃的地区与强磁场和短暂的地区与弱磁场。我们还使用模型重建从文献中计算平均频率偏移回到蒙德最小的结束。我们发现,P-模式的频率是至少三倍不敏感(在95%的置信度)的短暂区域字段比他们的活跃区域字段。活动周期极小值和极大值之间的频移主要受活动区通量变化的控制。周期极小值处的频移(相对于磁静太阳)主要由短暂的通量决定,估计在过去几个极小值中为$0.1\,\rm μHz$或更小。我们的结论是,在周期最小的时期,由于近地表磁活动的频率偏移是可以忽略不计的观测和模型频率之间的偏移量,所产生的不准确的近地表层(所谓的表面项)。这意味着其他类似太阳的恒星也会有类似的活动,这对恒星的星震模型有影响。
2019-08-23 astro-ph.SR
Recovery of the Solar Cycle from Maunder-like Grand Minima Episodes: A Quantification of the Necessary Polar Flux Threshold through Solar Dynamo Simulations
本研究通过带随机强迫的数千年太阳发电机模拟,量化了太阳从类蒙德极小期的大极小事件中恢复、重启极性反转所需的极区磁通量阈值,发现大极小期时长与起始速率无关,提出了大极小期恢复的预测方法,同时指出大极小期起始预测仍存挑战。
2025-09-04 astro-ph.SR
Quiet, but not silent. The X-ray activity of the Maunder minimum star HD 166620
Eberhard Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学);University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理学研究所)
研究发现HD 166620在类似Maunder最小值状态下X射线活动与现代宁静太阳相似,表明太阳在Maunder最小值期间的活动未显著降低。
2026-01-17 astro-ph.SR
On the Penumbra-to-Umbra Ratio from 1660 to 1676
本研究利用蒙德极小期的太阳黑子版画评估半影与本影面积比,结果与历史及现代观测一致,表明近表面对流模式自17世纪以来未变,并发现示意绘图会低估该比值。
2025-06-23 astro-ph.SR
Revised historical solar irradiance forcing
上下文对于历史上太阳强迫的幅度没有共识。蒙德极小期和现在时间之间的太阳总辐照度差异的估计幅度在0.1到6 W/m2之间,使得对过去和未来气候的模拟不确定。这种分歧的一个原因是太阳辐照度重建模型中宁静太阳亮度的应用演变。这项工作解决了安静的太阳模型的选择和更新的太阳磁场活动代理对太阳强迫重建的作用。目的。我们的目标是建立一个合理的范围内的太阳辐照度变化的十年到千年的时间尺度。方法.光谱太阳辐照度(SSI)计算为来自太阳黑子本影/半影、面和宁静太阳的贡献的加权和,这些贡献是用光谱合成代码NESSY预先计算的。介绍了太阳黑子和光斑贡献的活动带和太阳最安静态的新结构模型。我们假设安静的太阳的亮度随时间的变化成比例的长期(22年平滑)变化的太阳调制潜力。结果一个新的重建的TSI和SSI覆盖期间6000 BCE - 2015 CE。该模型很好地模拟了卫星时代的太阳辐照度变化。蒙德和最近的最小值之间的TSI变化范围在3.7和4.5 W/m2之间,这取决于所施加的太阳调制电位。一个新的最安静的太阳模型的实施减少了,大约两个因素,相对的太阳强迫相比,以前最大的估计,而更新的太阳调制潜力的应用程序增加了蒙德极小期和目前的强迫差异25- 40%。
2018-04-01 astro-ph.SR
Modelling the evolution of the Sun's open and total magnetic flux
太阳活动的各种表现形式都是由磁场驱动的。对于许多目的来说,两个全球性的量特别重要,即太阳的总磁通量和开放的磁通量,这两个量可以使用模型从太阳黑子数量记录中计算出来。然而,这种太阳黑子驱动的模型并没有考虑到在极大极小期(如蒙德极小期)存在的磁通量。在这里,我们提出了一个广泛使用的简单模型的重大更新,现在考虑到太阳上所有磁特征的分布遵循单一的幂律。幂律的指数在太阳活动周期中变化。这允许出现小尺度的磁通量,即使在几十年内没有太阳黑子出现,并导致非零的总磁通量和开放的磁通量也在最深的大极小值,如蒙德极小值,从而克服了早期模型的主要缺点。更新后的模型的结果与现有的观测和重建的太阳总磁通量和开放。这开辟了改进的重建太阳黑子数量的宇宙成因同位素生产率的时间序列的可能性。
2021-03-29 astro-ph.SR
The Solar Corona during the Total Eclipse on 16 June 1806: Graphical Evidence of the Coronal Structure during the Dalton Minimum
可见的日冕结构,特别是日冕流光的空间演化,提供了有关太阳磁活动和太阳发电机的间接信息。在整个蒙德极小期的日全食期间观察到的它们明显缺乏结构,被解释为太阳磁场与现代周期相比发生重大变化的证据。从最近的道尔顿极小期获得的日食观测可能能够提供进一步的信息,太阳黑子活动介于最近周期和蒙德极小期之间。在这里,我们展示并检查了1806年6月16日道尔顿极小期期间日全食的两个图形记录。这些记录显示了内环周围的显著射线和流光。环的宽度约为0.44 R_S,拖缆的长度超过11.88 R_S。结合针状体或日冕的记录,这些日食记录在日冕结构方面直观地对比了道尔顿极小期和蒙德极小期,并支持了现有的基于太阳黑子观测的讨论。这些日食记录与模拟的开放太阳通量和重建的慢太阳风在大多数纬度的太阳周期阶段大致一致。
2020-06-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Dimming of the 17th Century Sun
太阳总辐照度(TSI)的重建主要依赖于TSI变化与光斑面积指数之间的线性关系。当这些被外推到15 - 17世纪的Spörer和Maunder太阳活动最小值时,估计的太阳变暗不足以解释小冰期的千年中期气候变冷。我们在这里提请注意的证据表明,关系偏离线性在最低的活动水平。成像光度学和辐射度学表明,与活动区域内和周围的较大光斑相比,小网络光斑每单位面积的TSI贡献增加了2-4倍。即使在延长的极小期部分去除这个更有效的TSI网络,也可能使气候显著的太阳变暗,但与蒙德极小期期间在Be 10观察到的减弱但持续的11年周期一致。我们提出的机制不会改变先前的发现,即增加的太阳辐射强迫不足以解释20世纪的全球变暖。
2011-04-27 astro-ph.SR
Spectropolarimetric Constraints on the Maunder Minimum Analog HD 166620: Evidence for Weakened Magnetic Braking
Institute for Astronomy, University of Hawai‘i at Mānoa(夏威夷大学马诺阿分校天文研究所);Department of Physics and Astronomy, Uppsala University(乌普萨拉大学物理与天文学系);Center for Solar-Stellar Connections, WDRC(日恒联系中心,WDRC)
通过CFHT/SPIRou和CFHT/ESPaDOnS数据,研究HD 166620的偏振特性,发现其磁极场强度为1.10±0.95G,与太阳Maunder最小值阶段模拟一致,排除强非轴对称磁场存在。
2026-03-18 astro-ph.SR
Visualization of the challenges and limitations of the long-term sunspot number record
太阳活动周期周期性地改变太阳的磁场结构和辐射输出,大约每11年确定一次太阳对日光层的影响。除了这个主要的周期性之外,它还显示了长达一个世纪的变化(包括被称为大极小期的异常低太阳活动时期)。蒙德极小期(1645-1715年)作为太阳和其他恒星磁场活动最小的原型,引起了人们极大的兴趣,这表明太阳和陆地气候变化之间存在潜在的联系。最近对太阳黑子观测的重新分析对过去400年太阳活动的演变产生了矛盾的看法(稳定增加与恒定水平)。这激发了整个社区的共同努力,以了解蒙德极小期的深度和随后的太阳活动的长期演变。这个视角的目标是回顾最近的工作,使用历史数据来估计长期的太阳变化,并提供这些估计的用户,可能不知道他们的局限性的背景。我们提出了一个清晰的视觉指南,可以用来轻松地评估不同时期的观测覆盖范围,以及目前提出的太阳黑子群数量系列之间的分歧程度。
2022-03-22 astro-ph.SR
Dynamical characterization of the last prolonged solar minima
太阳周期的行星假说是一个古老的观点,其中行星的引力影响对太阳磁周期的原因有不可忽视的影响。在这项工作中,我们寻找一个可能的因果关系与太阳的重心动力学和长期极小事件。我们寻找太阳加速度的特殊变化,并专注于太阳周期的长期变化。我们展示了太阳的轨道角动量是如何演变的,以及太阳的重心轨道的倾角是如何在轨道退行的时期变化的。特别是,在这些时刻,太阳加速度的径向分量(即,在太阳的重心方向)有一个特殊的规模。这些径向脉冲发生在蒙德极小期的最开始,道尔顿极小期期间,也发生在本扩展极小期之前的第22个周期的最大值。我们还发现行星扭矩和观测到的太阳黑子国际数量之间存在很强的相关性。我们应用我们的研究结果在一个新的理论,太阳行星相互作用,它是敏感的太阳重心动力学,并发现一个非常重要的影响,太阳的能力存储的潜在能量,可以释放的内部流动,并可能与太阳周期的假设水库。这一过程开始于太阳角动量反转之前大约40年,即,在蒙德极小期、道尔顿极小期和现在的扩展极小期之前。我们的结论表明,一个特殊的长期太阳极小期的动力学特征。我们讨论了这些结果对太阳活动周期的可能影响,包括目前的扩展最低。(请阅读论文中的完整摘要)
2012-07-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Strong evidence of low levels of solar activity during the Maunder Minimum
本文利用Muller记录的1709年黑子观测数据,通过超几何概率分布估算活动日比例上限,证明蒙德极小期太阳活动显著低于道尔顿极小期及近期太阳周期。
2025-01-06 astro-ph.SR
A search for Maunder-minimum candidate stars
本研究利用RAVE巡天光谱测量78111颗矮星的Ca II IRT绝对流量,经分辨率与金属丰度校正后,发现13颗极低活动恒星,最终仅确认2颗蒙德极小期候选星,表明此类恒星极为罕见。
2025-04-28 astro-ph.SR
Stephan Prantner's Sunspot Observations during the Dalton Minimum
除了有规律的施瓦贝周期(约11年),太阳活动也显示出较长的活动增强或减弱的时期。其中,道尔顿极小期的重建提供了有争议的太阳黑子群数量和有限的太阳黑子位置,部分原因是有限的源记录可访问性。我们分析了Stephan Prantner从1804- 1844年的太阳黑子观测,尽管在道尔顿极小期有显著的时间覆盖,但其值只有通过估计才知道。我们在奥地利因斯布鲁克附近的Stiftsarchiv Wilten找到了他的原始手稿。我们回顾了他的传记(1782- 1873),并确定了他在威尔滕和韦德林的观测站,那里分别放置了他早期和晚期观测的主要望远镜:一台3.5英寸天文望远镜和一台赖兴巴赫4英尺消色差正立望远镜。我们确定了215天的太阳黑子观测数据,这是他在现有数据库中估计数据(= 115天)的两倍。普兰特纳每天最多能计算出7- 9个太阳黑子群,并测量了太阳黑子的位置,这些位置显示了它们在太阳两半球的分布。这些结果突出强调了道尔顿极小期和蒙德极小期之间的差异,以及道尔顿极小期和现代太阳活动周期之间的相似性。
2021-05-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Oscillations of the baseline of solar magnetic field and solar irradiance on a millennial timescale
最近发现的太阳背景磁场的长期振荡与太阳内层和外层产生的双发电机波相关,表明太阳活动在未来三十年(2019-2055)将达到类似于蒙德的现代大极小期。另一方面,太阳总辐照度的重建表明,自蒙德极小期以来,周期平均太阳总辐照度(TSI)增加了约$1-1.5$ $Wm^{-2}$的值,与基线(平均)陆地温度的增加密切相关。为了理解这两个相反的趋势,我们计算了向后10万年的磁场变化的双发电机汇总曲线,使我们能够确认太阳活动在常规(11年)和最近报告的大(350-400年)太阳周期中的强烈振荡,这些振荡是由双太阳发电机的作用引起的。此外,通过应用运行平均滤波器抑制11年周期的大尺度振荡,发现了磁场基线(零线)的周期为$1950\pm95$年(一个超大周期)的振荡。最新的基线振荡的最低值被发现与大太阳极小(蒙德极小)发生在当前的超级大周期开始之前。从那时起,基线幅度开始缓慢增加,在$~$ 2700时达到最大值,随后降低,在$~$ 3700时达到最小值。发现这些基线太阳磁场的振荡与围绕太阳系重心的长期太阳惯性运动有关,这种惯性运动可导致地球温度进一步自然升高2.5-3.0 $^\circ$ C。
2020-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prediction of the strength and timing of sunspot cycle 25 reveal decadal-scale space environmental conditions
太阳的活动周期控制着日光层中的辐射、粒子和磁通量,从而产生危险的空间天气。十年尺度的变化决定了空间气候,并影响着地球大气层。然而,预测太阳周期是一项挑战。目前的理解表明,在前一个周期最小值时,预测的最佳窗口很短。利用太阳表面和内部的磁场演化模型,我们进行了第一个世纪规模的,数据驱动的太阳活动模拟,并提出了一个方案,将预测窗口扩展到十年。我们的集合预测表明,第25个周期将与当前周期相似或略强,并在2024年左右达到峰值。因此,太阳黑子周期25可能会扭转太阳活动大幅减弱的趋势,这种趋势导致人们猜测即将出现类似蒙德的大极小期和全球气候变冷。我们的模拟结果表明,太阳黑子倾角分布的波动是太阳活动周期变化的主要机制。
2019-09-10 astro-ph.SR
No Maunder Minimum phase in HD 4915
本研究针对类太阳恒星HD 4915是否处于蒙德极小期的问题,通过分析HARPS与HIRES的380余条光谱,排除了其进入蒙德极小期的可能,提出其活动模式由4.8年短周期受长周期调制的多重周期主导。
2024-10-08 astro-ph.SR
Reinforcing the double dynamo model with solar-terrestrial activity in the past three millennia
利用主成分分析(PCA)方法从21-24太阳活动周天气图中得到的太阳磁场振荡的两个本征向量的汇总曲线作为太阳活动的代表,我们将这条曲线向后外推3000年,揭示了9个大周期,每个周期持续350-400年。总结曲线显示了过去太阳黑子和地球活动的惊人相似之处:大极小期-蒙德极小期(公元1645-1715年),沃尔夫极小期(公元1280-1350年),奥尔特最小(公元1010-1050年)和荷马最小期(公元前800-900年);大极大期-现代温暖期(1990-2015年),中世纪温暖期(公元900-1200年),罗马温暖期(公元前400-10年)等。我们通过望远镜前肉眼观测的大黑子,通过比较蒙德极小期(MM)的观测和模拟的蝴蝶图,通过14-16世纪地球温度的最高值和极强的地球极光,验证了外推的活动曲线。我们确认即将到来的现代大极小发生在2020-2053年,持续时间较短(3个周期),因此,更高的太阳活动相比,MM。我们认为,孢子极小(1450-1550)来自同位素14 C和10 Be丰度的增加,可能是由银河系宇宙射线引起的地球背景辐射的强烈增加产生的。强大的超新星
2017-05-26 astro-ph.SR
A Revised Collection of Sunspot Group Numbers
我们描述了一个修订的收集太阳黑子群的数量从1610年到现在。这个新的收集是基于Hoyt和Schatten的工作(Solar Phys. 179,189,1998)。主要变化是取消了蒙德极小期(以下简称蒙德极小期)期间的大量观测,并纳入了几个长系列观测。还描述了许多微小的变化。此外,我们已经计算出活跃日的百分比在MM从这个新的收集作为一个可靠的指数的太阳活动。因此,在这项工作中获得的太阳活动水平高于使用原始Hoyt和Schatten数据获得的水平,尽管它仍然符合太阳活动的最小值。新的收藏品以数字格式提供。
2016-09-15 astro-ph.SR
Extreme Fluctuations in the Sun's Activity over the Modern Maximum: Understanding the Enigmatic Solar Cycles 19-20
该研究利用数据驱动的耦合磁场演化模型,证明双极太阳黑子倾斜角和极性取向的随机偏差足以解释现代极大期第19–20太阳周的极端活动波动,并支持极向场源扰动是太阳活动极端变化主要驱动因素的理论。
2025-05-21 astro-ph.SR
Increasing Lifetime of Recurrent Sunspot Groups within the Greenwich Photoheliographic Results
从格林威治照相日射结果(GPR)中提取的长寿命(>20天)太阳黑子群被用来检验年代际变化的证据。识别太阳黑子群的问题,观察到连续的太阳旋转(经常性的太阳黑子群)的解决方法是首先手动构建一个示例数据集的经常性的太阳黑子群,然后使用机器学习来概括这个子集到整个GPR。最后用A.蒙德和其他皇家格林威治天文台(RGO)编译器。经常性集团被发现表现出一个略大的Gnevyshev-Waldmeier关系比Petrovay和van Driel-Gesztelyi发现的值(太阳物理51,25,1997),谁使用的复发数据从德布勒森太阳光的结果。在经常性的群体中观察到了上个世纪太阳黑子群体寿命变化的证据。发现在1915年和1940年之间寿命增加了1.4,这与Blanter等人(Solar Phys. 237,329,2006)的结果非常一致。此外,这种增加被发现存在于一个更长的时期(1915年至1950年)比以前认为和临时证据发现1950年和1965年之间的下降。简要概述了机器学习程序在分析历史太阳黑子观测、确定日冕磁拓扑和严重空间气象事件发生率方面的可能应用。
2009-07-25 astro-ph.SR
The "Other" Centuries-Long Record of Solar Magnetic Activity Cycles: Lessons From the Stars
Penn State(宾夕法尼亚州立大学);Center for Solar-Stellar Connections, WDRC(太阳-恒星联系中心,WDRC);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学);Nagoya University(名古屋大学);Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University(地球环境研究所,名古屋大学);Institute for Advanced Research, Nagoya University(先进研究院,名古屋大学);RAL Space, Science and Technology Facilities Council(拉尔夫空间部,英国科学与技术设施委员会);Riken Nishina Centre(理化学研究所仁科中心)
该综述综合太阳与恒星磁活动记录,揭示类太阳发电机普遍存在,而类似蒙德极小期的磁极大极小事件极为罕见,并阐明恒星自转减慢至临界罗斯比数后磁活动减弱、周期受抑的演化图景。
2026-09-22 astro-ph.SR
Predicting Sunspot Numbers for Solar Cycles 25 and 26
太阳活动的预测对于先进技术和空间活动具有重要意义。反映太阳活动的太阳黑子数峰值(SSN)在过去的4个太阳活动周(21 $-$ 24)中持续下降,如果这种下降趋势在接下来的几个太阳活动周中继续下去,太阳将经历一个类道尔顿极小值,甚至是类蒙德极小值,因此对25和26太阳活动周的预测至关重要。在Qin & Wu,2018,ApJ中,我们建立了一个SSN预测模型,称为双参数修正逻辑预测(TMLP)模型,如果确定了周期的开始时间,该模型可以预测SSN在太阳周期中的变化。在这项工作中,我们得到了一个新的模型表示为TMLP-extension(TMLP-E),它可以预测太阳活动周提前近两个周期,从而作出预测的第25和第26周。结果发现,预测的太阳极大,上升时间和周期长度分别为115.1,4.84年,11.06年,为25周,107.3,4.80年,10.97年,分别为26周。第25周和第26周的太阳活动预计将与第24周处于同一水平,但不会进一步下降。因此我们认为周期24 $-$ 26是Gleissberg周期的最小值。
2021-10-07 astro-ph.SR
The Impact of the Revised Sunspot Record on Solar Irradiance Reconstructions
气候变化归因和研究需要可靠的太阳总辐照度(TSI)历史记录,以评估近几个世纪以来由于温室气体浓度增加而导致的太阳辐射能量入射地球的长期变化可能加剧(或缓解)更主要的变暖程度。我们调查新的太阳黑子指数和长期太阳观测(SILSO)太阳黑子数时间序列的TSI模型重建的潜在影响。在当代的TSI记录中,时间尺度上的变化超过一天左右,主要是由太阳黑子变暗和光斑变亮的相反影响所决定的。这两个表面磁功能,检索无论是从直接观测或从太阳活动代理,结合在TSI模式再现当前TSI观测记录。显示太阳表面磁活动的指数,特别是太阳黑子数记录,则可以重建历史TSI。因此,根据模型重建方法,对太阳黑子数记录的修订会影响百年时间尺度上TSI变化的幅度和时间结构。我们估计的影响,新的SILSO记录上两个广泛使用的TSI重建,即NRLTSI2和SATIRE模型。我们发现,SILSO记录在1885年之后对两个模型的影响都很小,但在TSI重建之前导致了更大幅度的太阳周期波动,这表明许多18世纪和19世纪的周期可能与当前现代极大期的振幅相似。TSI记录的基础上修订的太阳黑子数据并不表明蒙德最低TSI值的显着变化,并比较该时代的现在,我们发现只有非常小的电势差估计太阳对气候的贡献与这个新的太阳黑子记录。
2016-01-20 astro-ph.SR
a dynamo-based prediction of solar cycle 25
太阳活动周期变化幅度很大。最后一个24周期是过去一个世纪中最弱的。太阳的活动主导着地球的空间环境。太阳活动的频率和强度与太阳活动周期相一致。因此,实际上需要知道即将到来的周期25的幅度。基于发电机的太阳周期预测不仅提供了预测,而且还提供了一种有效的方法来评估我们对太阳周期的理解。在这篇文章中,我们将第一个成功的基于发电机的预测方法应用于第24个周期的预测,以便我们可以验证以前的成功是否可以重复。预测显示,第25周将比第24周强约10%,振幅为126(国际太阳黑子数2.0版)。结果表明,第25周不会像一些出版物所建议的那样进入类似蒙德的大太阳极小期。大约四到五年的太阳活动将决定预测方法是否抓住了太阳周期变化的关键机制,太阳周期变化被假设为模型中周期最小值周围的极场。
2021-08-03 astro-ph.SR
Solar Irradiance Variability
长期以来,太阳一直被认为是一颗恒星,其总辐照度被称为太阳常数。它需要空间辐射计来探测太阳自转和太阳周期时间尺度上太阳辐照度的微小变化。困难的一部分是,没有其他恒定的自然日间光源可以与太阳的亮度相比。太阳辐照度变化的发现重新点燃了关于太阳对我们气候影响有多强的长期讨论。太阳变率和气候指标之间的相关性研究表明,一个不可忽视的影响。最适合观测的太阳辐照度变化机制是太阳表面的磁性特征,即太阳黑子,光斑和磁网络,几乎是所有变化的原因(尽管在短时间尺度上对流和p模式振荡也有贡献)。尽管取得了重大进展,但重要问题仍然悬而未决。因此,有一个关于辐照度在几个世纪的时间尺度上变化有多强的争论(即在蒙德极小期太阳比今天暗多少)。目前还不清楚太阳光谱在太阳活动周期中是如何变化的。这两个问题对于弄清楚太阳对我们气候的影响有多强至关重要。另一个有趣的问题是,太阳辐照度的变化与其他冷矮星相比如何,特别是现在太空观测也可以用于恒星。
2012-10-22 astro-ph.SR
Modelling the rotation dependence of cycle variability in sun-like stars: Answering why only slowly rotating stars produce grand minima
采用通量传输发电机模型研究类太阳恒星磁活动周期变化,发现慢速自转恒星因较低超临界发电机更易产生延长的极小期,而快转恒星则无此现象。
2024-01-15 astro-ph.SR
Thaddäus Derfflinger's sunspot observations during 1802-1824: A primary reference to understand the Dalton Minimum
由于我们正朝着下一个太阳活动周期前进,可能幅度相对较小,因此根据当时的实际观测来重建和描述过去的大极小期是非常有意义的。道尔顿极小期通常被认为是望远镜观测范围内捕捉到的最大极小期之一。然而,太阳黑子群数量的重建差异很大,现有的蝴蝶图在此期间有很大的数据缺口。这部分是因为大多数长期观察在历史档案中仍然未被探索。因此,为了提高我们对道尔顿极小期的理解,我们找到了两个系列的Thaddäus Derfflinger的观测记录(摘要手稿和日志)以及他的布兰德的5.5英尺方位角象限保存在克雷姆斯明斯特天文台。我们已经修订了现有的Derfflinger的太阳黑子群数与Waldmeier分类,并消除了所有现有的“一尘不染的日子”,以消除太阳子午线观测的污染。我们根据他的观测结果重建了蝴蝶图,并说明了太阳黑子在两个半球的分布。我们的文章旨在修订德夫林格的太阳黑子群数的趋势,并弥合现有的道尔顿极小期周围的蝴蝶图的数据差距。我们的研究结果证实,道尔顿极小期是显着不同的蒙德极小期,无论是在周期振幅和太阳黑子分布。因此,道尔顿极小期更有可能是太阳长期活动的长期极小期,但对当时的观测结果还需要进一步的研究。
2020-01-08 astro-ph.SR
Detection of Low-Level Activities in Solar-Analog Stars from the Emission Strengths of Ca II 3934 Line
对太阳型恒星的活动研究,特别是对我们目前太阳在其中的地位的研究,揭示了(1)均匀地选择样本恒星和(2)可靠地评估它们的活动的重要性。受这些要求的激励,我们对118颗太阳类星体的活动进行了广泛的研究(彼此具有足够相似的性质)通过测量由Subaru/HDS获得的高色散光谱图上的Ca II 3933.663线(K线)的核心处的发射强度,其中特别注意通过去除从经典太阳模型大气层计算出的安装在机翼上的光球轮廓来正确探测色球发射。这使我们能够探测到低至log R' ~ -5.4(R'是色球核心发射通量与总热辐射通量之比)的低水平活动,由此我们可以探测到在以前的研究中无法辨别的细微活动差异。关于太阳,我们发现log R 'sun = -5.33接近分布的低端,这意味着它属于太阳类似物中明显低活动的组。这就排除了曾经提出的蒙德极小恒星的高频率显示出比极小太阳明显更低的活动的可能性。
2012-07-01 astro-ph.SR
Total Solar Irradiance during the Last Five Centuries
太阳总辐照度(TSI)在几分钟到几个世纪的时间尺度上变化。在短时间尺度上,由于湍流对流和声振荡产生的强度波动的叠加,它会发生变化。在更长的时间尺度上,它的变化是由于光球的磁活动,主要是因为太阳黑子引起的光斑变亮和变暗。虽然自20世纪70年代以来已经从太空监测了现代TSI变化,但更长时期内的TSI变化只能使用磁特征的历史观测(可能由通量传输模型支持)或宇宙成因同位素的测量(例如,树轮和冰芯中的\textsuperscript{14} C或\textsuperscript{10} Be)浓度。在过去几个世纪,特别是在17/18世纪蒙德极小期,TSI的重建对于研究气候影响至关重要。为了分离辐照度变化的时间分量,特别是长期变化的磁周期,我们通过应用经验模态分解算法分解了与磁特征和太阳调制电位$Φ$的历史观测相关的信号。因此,重建是经验性的,不需要任何特征对比或场传输模型。蒙德极小期期间的平均值与当前值之间的评估差异为$\simeq2.5 Wm^{-2}$。此外,它显示,在上个世纪的上半叶,$\simeq 1.5 W m^{-2}$的增长在本世纪中叶左右停止,在接下来的50年中保持不变,除了由于太阳周期的调制。
2022-09-20 astro-ph.SR
Solar Angular Momentum Loss Over the Past Several Millennia
太阳和类太阳恒星的角动量被它们的磁化星风所抵消。该制动扭矩耦合到恒星磁场,使得场的强度和/或几何形状的变化改变该过程的效率。自太空时代以来,我们已经能够使用原位航天器直接测量太阳风特性。此外,间接代理,如太阳黑子数,地磁指数,宇宙成因放射性核素,约束百年和千年时间尺度上的太阳风属性的变化。我们利用近地测量的太阳风等离子体和磁场来计算整个太空时代对太阳的扭矩。然后,重建的太阳开放的磁通量被用来估计随时间变化的制动扭矩在过去的九千年。我们假设的太阳质量损失率的关系,在太空时代的观测的基础上,由于弱依赖的扭矩质量损失率,并没有强烈影响我们的预测扭矩。在过去九千年的平均扭矩被发现是$2.2\times10^{30}$尔格,这是从过去的二十年的平均值相媲美。我们的数据集包括太阳活动的极大极小值(如蒙德极小值)和极大值,其中扭矩分别从$\sim1-5\times10^{30}$ erg(在十年时间尺度上平均)变化。我们没有发现任何证据表明,在小于$9000$年的时间尺度上的扭矩的长期变化。
2019-07-30 astro-ph.SR