近日，中國科學(xué)院云南天文臺博士研究生張小娟與鄧林華研究員在太陽黑子的空間分布領(lǐng)域獲得了新進(jìn)展，研究結(jié)果可以用來限制太陽發(fā)電機(jī)理論中磁場在南北半球上的耦合演化過程。這一成果以“Hemispheric asymmetry of long-term sunspot activity:?sunspot relative numbers for 1939-2019”為題發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》(MNRAS)雜志上。?

　　太陽表面上的磁活動(dòng)現(xiàn)象在不同緯度帶上的分布可用經(jīng)典的蒙德蝴蝶圖較好的描述，但是它們在時(shí)間和空間上的演化并非呈現(xiàn)出完美的對稱性和同時(shí)性。早在1904年，太陽物理學(xué)家就注意到太陽黑子在南北半球上的分布存在差異性，隨后許多天文學(xué)家證實(shí)了不同尺度和不同層次的磁結(jié)構(gòu)均存在半球不對稱性和相位不同時(shí)性，并且與發(fā)電機(jī)理論中的子午環(huán)流和較差自轉(zhuǎn)等磁場轉(zhuǎn)換過程存在密切聯(lián)系。?

　　為了厘清太陽黑子的南北半球分布和演化特征，張小娟等人通過近百年的觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)表征太陽黑子（及相關(guān)磁結(jié)構(gòu)）半球分布的正確指標(biāo)應(yīng)為絕對不對稱性指數(shù)。如果使用歸一化不對稱性指數(shù)，必須選取特定活動(dòng)水平的演化參量，否則會(huì)導(dǎo)致誤導(dǎo)性的結(jié)果，這一結(jié)論為近50年來的不對稱性表征之爭提供了階段性的新進(jìn)展。同時(shí)，該研究還尋找到黑子不對稱性的三個(gè)典型周期帶：準(zhǔn)雙年振蕩、約9年的周期、30-50年的中長尺度周期，這些準(zhǔn)周期豐富了太陽磁結(jié)構(gòu)空間分布的觀測特征，為通量傳輸發(fā)電機(jī)理論中磁場的演化與轉(zhuǎn)化過程提供了觀測和統(tǒng)計(jì)上新的約束。?

　　該成果受到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院西部之光西部青年學(xué)者和云南省興滇英才計(jì)劃的支持。?