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太阳活动周期对于太阳科学观测和日常生活有何影响?

时间:2018-08-22 15:31:46

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科学家普遍认为,太阳活动周期大约为。太阳活动周期不仅是太阳上黑子出现多少的周期性体现,更是太阳向周围空间释放能量、太阳爆发活动,以及太阳风暴发生的周期性展现。

据悉,中国首颗综合性太阳探测专用卫星“先进天基太阳天文台”(ASO-S)已于10月发射。利用第25个太阳活动周的契机,ASO-S以“一磁两暴”为科学目标,对太阳耀斑、日冕物质抛射和全日面矢量磁场开展同时观测,为严重影响人类正常生活的空间灾害性天气预报提供支持。

“目前我们处在第25个太阳活动周的上升期,太阳活动日益频繁。今年下半年是对太阳开展系统深入观测的最佳窗口期之一。”中国科学院国家天文台研究员谭宝林对媒体表示。

科学家普遍认为,太阳活动周期大约为。那么科学家是如何发现这个规律的?太阳活动为什么会有周期性?太阳活动周期对于太阳科学观测和日常生活有何影响?

从250年太阳黑子记录中总结规律

太阳平日里并不“安静”。中国科学院国家空间科学中心研究员颜毅华介绍,太阳上会出现黑子、耀斑和日冕物质抛射等太阳爆发活动导致的瞬变现象。此外,太阳还会持续不断地往外“吹”出高温带电粒子流,即太阳风。

“太阳黑子是太阳活动的基本标志。”谭宝林说,黑子像太阳“脸上的痣”。但实际上,一个中等黑子的大小就和地球差不多,而且黑子本身并不黑,只是温度比太阳光球层低而显得黑。现有研究表明,黑子的这种低温是强磁场所致,其磁场强度大约比地球磁场大1万倍。

16,意大利天文学家伽利略用天文望远镜观测到了太阳黑子。到了1851年,德国天文学爱好者施瓦贝通过的连续观测及绘图,发现太阳黑子数存在左右的周期。

受施瓦贝的启发,瑞士苏黎世天文台台长沃尔夫经过分析整理,获得了超过250年的太阳黑子记录。沃尔夫发现,当太阳黑子数或黑子群增多时,太阳活动现象如日珥、耀斑等也相应地增强。因此,沃尔夫提出,太阳黑子数可以代表太阳活动的平均水平。

沃尔夫还观测到,太阳黑子数随时间呈周期性变化,短则9年,长则接近,平均约为11.1年。他将1755年至1766年命名为第1个太阳活动周。据此,目前我们处在第25个太阳活动周的上升期。

随后,德国天文学家斯波勒发现,太阳黑子出现的纬度位置随太阳活动周也呈现出周期性变化,这就是斯波勒定律。每一个太阳活动周开始时,黑子出现在太阳南北半球纬度30度至45度附近,随着太阳活动周的发展,黑子逐渐向赤道靠近。在太阳活动周的极大年(黑子数量最多的年份),黑子群主要出现在太阳南北纬15度附近;而在活动周的末期,黑子群则主要出现在太阳南北纬8度附近。

1904年,英国天文学家蒙德夫妇将太阳黑子在日面纬度的分布变化过程绘制成图,图中的太阳黑子分布呈蝴蝶状。

颜毅华介绍,1908年,美国天文学家海耳发现太阳黑子是太阳上的强磁场区域,第一次证实了宇宙天体中磁场的存在,也揭示了太阳活动是由太阳磁场引发的。

太阳活动周期还无法准确预报

驱动太阳产生磁周期的原因是什么?这一问题被《科学》杂志列为125个最前沿的科学问题之一。

“恒星尺度上的磁场如果自然衰减,需要100多亿年的时间。但是太阳南北两个半球的黑子磁极是相反的,还存在的磁极转换周期,即每磁场极性反转一次。这显示太阳不是一颗普通的恒星,它的磁场不是自然衰减。”颜毅华说。

为揭示太阳磁场的起源,1955年美国天体物理学家帕克提出太阳发电机理论。谭宝林解释说,太阳是一个快速旋转的等离子体“大火球”,等离子体是良导体,其内部物质的运动有可能在局部区域形成电流,而电流又可以形成感生磁场,这个过程被形象地称为太阳发电机过程。太阳发电机理论是解释地球、太阳和其他天体磁场起源的理论基础。

“太阳发电机理论不仅能说明太阳磁场的起源,而且能解释的磁周期,还与黑子‘蝴蝶图’的纬度分布以及观测结果能够较好地吻合。但是该理论目前尚不能准确预报太阳活动的周期,无法解释太阳黑子呈现的各种周期以及周期的不规则性。”颜毅华指出。

上世纪60年代,美国科学家巴布科克父子和莱顿等人提出了一种早期太阳发电机模型:太阳较差自转、太阳偶极磁场、子午环流三者之间的相互作用,造成了太阳活动的周期性,该模型被称为巴布科克—莱顿模型。之后一些天文学家在该模型的基础上,利用数值模拟,能对一些太阳活动周期进行半定量的预测。

谭宝林介绍,巴布科克—莱顿模型基于太阳的3个基本事实,第一个是太阳上存在较差自转,即太阳不同纬度处的自转周期不同,太阳赤道附近的自转较快,周期大约是27天,随着纬度的增加,自转逐渐变慢,在南北纬度45度附近,自转周期大约为31天,到两极地区,自转周期接近40天左右。

第二,在太阳宁静区(没有黑子的区域)和两极地区均存在较弱的磁场,并且太阳南北半球磁场方向相反。

第三,太阳对流层中存在子午环流,即太阳表面的物质从赤道向极区流动,而在太阳对流层底部的物质则从极区向赤道流动,形成闭合环流,这种现象被称为太阳子午环流。

但在谭宝林看来,发电机模型仍然是半定量的经验模型,人们至今都无法从理论上准确解释到底是哪些物理因素决定了太阳活动周期的长度和发生时间,以及为什么太阳活动周期大约是。

会对卫星、电网系统等造成严重影响

谭宝林指出,太阳活动周期不仅是太阳上黑子出现多少的周期性体现,更是太阳向周围空间释放能量、太阳爆发活动,以及太阳风暴发生的周期性展现。

“研究太阳活动周期将对许多学科的发展产生重要影响。”谭宝林表示,对太阳活动周的起源研究,将帮助我们更好地理解太阳以及宇宙中与太阳类似的众多恒星的形成与演化过程。

此外,对太阳活动周的研究还有助于更好地预测未来空间天气活动的发展趋势,提前获悉未来太阳爆发活动及太阳风暴可能发生的情况。

“对太阳活动周的研究还可能直接推动等离子体物理、流体物理和天体物理学等学科的发展,甚至对工程技术方面也会产生重要影响。”谭宝林说。

太阳活动周对于普通人的生活影响大吗?颜毅华表示,一般情况下并不算大,甚至没有直接的影响。但是,太阳活动会对卫星系统、电网系统等产生非常显著的影响,甚至会对其造成严重破坏,从而间接影响人们的生活。比如导致手机信号变弱或丢失、无法使用导航等。

例如,1859年的卡林顿太阳耀斑事件严重破坏了当时的全球电报网络,让人类第一次认识到太阳活动对地球空间环境的影响;1989年3月,狂暴的日冕物质抛射引发了极强的地磁爆,导致加拿大魁北克省电网在90秒内全面瘫痪,造成直接经济损失约5亿美元;10月的重大太阳活动事件,造成全球范围短波通信中断,超视距雷达、民航通信中断,瑞典电网中断1小时,全球定位系统导航出现故障,多颗科学卫星数据丢失等。

此外,中国科学院科学传播研究中心副主任袁岚峰表示,太阳黑子的长期变化还和地球气候密切相关。例如,1300年至1850年是一个小冰河时期,当时太阳的活动就显著弱于后续年代的平均水平。

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媒体2月14日从FAST运行和发展中心获悉,截至目前,被誉为“中国天眼”FAST的500米口径球面射电望远镜已发现740余颗新脉冲星。

FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍,近年来,“中国天眼”在快速射电暴起源与物理机制、中性氢宇宙研究、脉冲星搜寻与物理研究、脉冲星测时与低频引力波探测等方向持续产出成果,大大增加了人类有效探索的宇宙空间范围。

此前,“中国天眼”已发布多个重要成果,包括观测到快速射电暴的起源证据、发现首例持续活跃重复快速射电暴、探测到快速射电暴密近环境的动态演化、发现迄今宇宙最大原子气体结构等,多篇研究结果发表在《科学》《自然》等国际权威学术期刊上。

脉冲星是天眼FAST望远镜的重要科学目标,其发现与研究意义备受关注与期待。

脉冲星的最早发现者是英国剑桥大学50年前的博士研究生乔瑟琳·贝尔女士(Jocelyn Bell),她于1967年夏天无意间搜索射电望远镜天线的数据带,注意到奇怪的周期信号,每隔1.33秒一次流量变化,后经仔细地认证,这是一个未知的宇宙信号,来自后来称之为脉冲星的天体,就是物理学家曾经预言的超级致密的中子星。

脉冲星的发现是20世纪的重大天文学事件,经过50年的研究,我们知道脉冲星是一种极端致密的天体,源于8~25倍太阳质量的恒星演化到末期经历超新星爆发而形成,中心的物质大约是一个太阳质量塌缩成中子星,其物质密度大约是水的密度千万亿倍。脉冲星的辐射来自其强大磁场的极冠区,每当中子星极冠转到地球视线方向,我们便观测到其辐射信号,所以感觉收到了脉冲信号。形象比喻,脉冲星好比航海的灯塔,当辐射束扫过地球即可以观测一次脉冲。脉冲星半径约10 千米、自旋很快,目前在射电波段观测到的旋转周期约在1.4毫秒~8.5 秒之间。

天文学家注意到,脉冲星在基础科学研究领域具有极其重要的学术意义。由于脉冲星的大质量和小半径,其表面引力场非常强,所以不能忽略其广义相对论效应的存在,这使得脉冲星成为强引力场研究的天然实验室。

爱因斯坦的广义相对论在刚发表时,理解这个观点的人极少,经过漫长的探索研究才逐渐被人接受。在地球和太阳系范围里,广义相对论已经得到如下几种验证方式。1)水星近日点的进动(进动(precession)是指一个自转的刚体受外力作用导致其自转轴绕某一中心的旋转现象,这种现象称为进动,也叫做旋进),每百年43秒的剩余进动,天文学家曾经无法合理解释其进动来源,直到后来被广义相对论预言。

2)光线在引力场中的弯曲,广义相对论计算的弯曲结果比牛顿理论正好大1倍,英国天文学家爱丁顿利用19日全食观测,证实了爱因斯坦的预言。

3)引力场中时钟变慢现象。

4)光谱的引力红移现象。

上述检验全部可以在脉冲星系统完成,其精度将高于地球的实验。值得一提的是,随着脉冲星的探索研究,引力辐射的检测可以通过双星系统进行。根据爱因斯坦理论预言,双星系轨道在引力波辐射下将收缩,而几小时轨道周期的双中子星系统每年将缩短几厘米。1974年美国天文学家赫尔斯和泰勒发现了一对互相绕转的双中子星系统(其中一颗为射电脉冲星),他们利用此双星系统的轨道变化来检验各类引力理论,发现广义相对论的理论预言与观测非常吻合,从而证实了引力波预言。所以FAST望远镜将发现新的双中子星系统进行高精度验证爱因斯坦广义相对论。

由于脉冲星的超强磁场,这为我们研究磁层粒子加速机制、高能辐射、射电辐射过程提供了一个理想场所;脉冲星强大的磁场运动产生电场,其中的等离子体物理过程也是物理学家感兴趣的课题。中子星的物质组成与其结构相关,其中心附近的密度是核密度的几倍,诞生时温度可高达10的9次方K,一般认为此条件下的极端压力可能生成夸克物质,这在地球上是没有条件直接探索的。其次,中子星外核存在中子以及少量质子和电子,所以中子星成为各种核物理理论验证的绝佳场所。

脉冲星作为大质量恒星坍缩后超新星爆发的产物,它对于研究超新星爆发理论、理解脉冲星的形成机制相当重要。超新星爆发是宇宙中巨大的能量释放现象,如果在银河系内临近地球处发生一次超新星爆发,可能会威胁到人类的生存。银河系的超新星爆发大约每隔50年一次,诸如1054年我国宋朝天文学家记录的蟹状星云处的爆发,1604年约翰尼斯·开普勒在银河系中发现超新星,还有美国宇航局的钱德拉望远镜,在银河系中发现了一个100万年前爆炸的超新星遗迹,目前天文学家已经发现400多个超新星遗迹。

在应用研究方面,脉冲星因其自转周期的高度稳定性,在时间标准和航天器导航上有非常重要的应用前景。在我们的平时生活中,差上几分钟对生活上的影响不是很大,但是如果在航天领域,时间定不准,就意味着空间位置有偏差,制导设备在定位精度上存在大问题。比如卫星的空间运动,时间差之毫厘,谬以千里。部分脉冲星自转周期的长期稳定性已经赶上甚至超过了氢原子钟,这表明脉冲星在宇宙航行领域是潜在的可以替代原子钟的时间标准。

脉冲星的研究涉及到许多学科的一系列重要理论问题,它与现代物理中的等离子体物理、广义相对论、基本粒子,核物理等密切有关。另外,脉冲星在恒星演化的研究中也占有特殊的地位,所以这项研究成为当今天体物理学最活跃的领域之一。

脉冲星自发现以来,在50年间取得了令世人瞩目的巨大成就。天文学家已经观测到2700多颗脉冲星,至今已积累了一大批宝贵的资料,同时也存在不少现象和问题尚待解决。

随着FAST大型装置的建设和观测手段的进一步发展,人类必将逐步揭示脉冲星所带来的一系列新问题。虽然现在天文学家已经观测到14对双中子星系统,但没有发现脉冲星—黑洞系统,FAST有望在接下来的若干年内探测到这类奇特双星。

据估计,脉冲星—黑洞系统的探测率少于双中子星系统的10倍左右,随着世界各地大射电望远镜的投入使用,未来可能会探测到脉冲星—黑洞系统,这为精确决定黑洞性质获得关键的信息,同时也可以检验引力波在此类系统的辐射性质。

目前,观测到的毫秒脉冲星最快自旋周期是1.39 毫秒,低于20 毫秒的脉冲星有300多颗。根据理论计算,最快的脉冲星周期可以达到不足1毫秒,如果能探测到这类亚毫秒脉冲星,其质量将较大、半径较小,使得其物态很有可能是夸克物质,这将是核力起主导作用的一种新天体。还有,银河系以外脉冲星的探测也将作为FAST未来观测的重点,随着FAST射电望远镜灵敏度的提高,探测其他星系短时间内产生巨脉冲信号脉冲星也成为可能,这对于研究脉冲星奇特的辐射机制非常有利。另外,对于一些年老的脉冲星,其辐射的强度较低,星体自旋周期大于10秒。一般来说,自旋周期越大,其年龄越老,越不容易被探测到,在FAST高灵敏度的前提下,探测年老脉冲星变为可能,这对于研究脉冲星晚期演化特性是至关重要的。

总之,在FAST时代,可以预知的脉冲星观测将突破原有的样本数目,各种新型脉冲星天体将不期而至,我们正在迎接一个中国自主大科学装置发现时代的来临。

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第1、2是董监高,不做过多分析。

瑞银集团(UBS AG),持仓市值5750万,新进场。这是QFII,(截至到2月15日)目前还出现在198家股票前十名单上,总和体量117.8亿,三超占比0.49%,排名第47,偏前排。

法国兴业银行,持仓市值2063万,新进场。这是QFII,(截至到2月15日)目前还出现在34家股票前十名单上,总和体量5.37亿,三超占比3.8%,排名第10,算的上重仓股了。

曹越桥,持仓市值1261万,新进场,目前还持有太龙股份(新进场,1158万)。曾出现在6只股票上,全都只拿1个Q。最大持仓是秀强股份(Q1,2585万)。此人风偏极高,买入标的都出现过一波大涨,甚至是连续一字板,也有暴涨后回调做二波,有鲜明的游资风格特征。三超在Q4有一波上涨,估计曹越桥已离场。

高华汇丰(高华-汇丰-GOLDMAN, SACHS & CO.LLC),持仓市值1132万,新进场。这是QFII,(截至到2月15日)目前还出现在67家股票前十名单上,总和体量33.95亿,三超占比0.33%,排名第33。

王远,持仓市值1261万,新进场。曾出现在12只股票上,最大和最长一次持仓都出现在尤夫股份(Q3至Q2,5499万,赚40%左右)。偏好大周期W底形态,也有右侧等回调做二波,是个典型的技术型专业投资者。

摩根士丹利(MORGAN STANLEY & CO. INTERNATIONAL PLC.),持仓市值921万,新进场。这是QFII,(截至到2月15日)目前还出现在80家股票前十名单上,总和体量44.37亿,三超占比0.2%,排名第65,偏后排。

瑞士信贷(香港)有限公司,持仓市值840万,新进场。这是QFII,目前还持有航天机电(Q1进场,1.11亿,浮亏15%左右)。这家外资近2年持股周期都很短,最长半年,多数只拿1个Q,风偏也较低,属于赚一点就走。

中信证券股份有限公司,持仓市值731万,新进场。这是券商自营盘,目前还出现在135家股票前十名单上,总和体量172亿,三超占比0.04%,排名第115。

三超新材前十的后8个流通股东,3个外资有青睐,2个外资加1内资打酱油,1个专业技术派,1个或已离场。看后续年报有没有什么新的变化。

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风险提示:本文所提到的观点仅代表个人的意见,所涉及标的不作推荐,据此买卖,风险自负。

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证券之星财经:

截至2月16日收盘,航天机电(600151)报收于9.72元,上涨0.41%,换手率1.5%,成交量21.52万手,成交额2.13亿元。

2月16日的资金流向数据方面,主力资金净流入1360.55万元,占总成交额6.38%,游资资金净流出329.24万元,占总成交额1.54%,散户资金净流出1031.31万元,占总成交额4.84%。

近5日资金流向一览见下表:

航天机电融资融券信息显示,融资方面,当日融资买入2572.29万元,融资偿还2473.01万元,融资净买入99.28万元。融券方面,融券卖出20.3万股,融券偿还1.45万股,融券余量89.58万股,融券余额870.75万元。融资融券余额11.6亿元。近5日融资融券数据一览见下表:

该股主要指标及行业内排名如下:

航天机电三季报显示,公司主营收入60.28亿元,同比上升37.96%;归母净利润-927.27万元,同比上升34.25%;扣非净利润-2301.98万元,同比上升3.71%;其中第三季度,公司单季度主营收入22.17亿元,同比上升39.05%;单季度归母净利润-2850.02万元,同比下降848.32%;单季度扣非净利润-3001.05万元,同比下降181.12%;负债率49.59%,投资收益2124.77万元,财务费用-9037.32万元,毛利率6.46%。航天机电(600151)主营业务:卫星及卫星应用、运载火箭应用及其他民用航天相关产品的研制开发,汽车空调器、传感器、电机、自动天线等汽车零部件、机械加工及设备、电子电器、通讯设备、家用电器等产品,经营本企业自产产品的出口业务和本企业所需的机械设备、零配件、原辅材料的进口业务(但国家限定公司经营或禁止进出口的商品及技术除外),本企业包括本企业控股的成员企业,太阳能电池专用设备,太阳能发电、特种气瓶(限纤维全缠绕铝内胆气瓶),复合材料制造应用(涉及行政许可的凭许可证经营)。。

根据近五年财报数据,证券之星估值分析工具显示,航天机电(600151)行业内竞争力的护城河一般,盈利能力一般,营收成长性较差。财务相对健康,须关注的财务指标包括:应收账款/利润率。该股好公司指标0.5星,好价格指标1.5星,综合指标1星。(指标仅供参考,指标范围:0 ~ 5星,最高5星)

资金流向名词解释:指通过价格变化反推资金流向。股价处于上升状态时主动性买单形成的成交额是推动股价上涨的力量,这部分成交额被定义为资金流入,股价处于下跌状态时主动性卖单产生的的成交额是推动股价下跌的力量,这部分成交额被定义为资金流出。当天两者的差额即是当天两种力量相抵之后剩下的推动股价上升的净力。通过逐笔交易单成交金额计算主力资金流向、游资资金流向和散户资金流向。

注:主力资金为特大单成交,游资为大单成交,散户为中小单成交

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用户1965950196:

航天机电(SH600151) 华升股份(SH600156) 上海贝岭(SH600171) 今天是全面注册制第一天,盘面的特征就是主线逻辑上位,容量大的趋势股走强。把风口上的人工智能都给干趴下了

低吸笔记:

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