前往北歐、加拿大等高緯度國家觀賞絢麗的極光,一直是許多人夢寐以求的體驗,更被譽為「人生十大必做清單」之一;然而,今(2024)年五月的太陽風暴,卻讓許多中低緯度地區的民眾,輕鬆在家門口便能一睹極光的風采,令人稱羨。
至此,你對於促成極光的「太陽風暴」有多少了解呢?本次,我們邀請到國立中央大學太空科學與工程學系,專精太陽黑子研究的楊雅惠教授,為我們揭開太陽風暴、太陽黑子,以及極光的神祕面紗。
提到太陽,它是一顆持續進行核融合反應的氣態恆星,表面布滿了強磁場結構,即眾所周知的太陽黑子。這些不穩定的太陽黑子約每 11 年週期性爆發一次,產生如閃焰、日冕物質拋射等劇烈活動,進而影響包括地球在內的整個太陽系。
所幸,在地球磁場持續轉動下,於大氣層外形成了一道名為「范艾倫輻射帶」的磁場屏障,能有效阻擋太陽持續噴發的高能粒子,保護地球上的生命免受直接傷害。然而,少部分高能粒子仍可沿著磁力線,進入磁場較弱的高緯度大氣層,與大氣中的原子碰撞,激發出斑斕的極光。
當太陽風暴過於強烈時,也會擾動地球磁場,引發「磁暴」現象。磁暴會削弱范艾倫輻射帶的強度,使得原本磁場保護較為嚴密的地區出現磁場漏洞,高能粒子得以滲透——今年五月的極光大爆發,便是如此發生的。
除了被磁場阻擋的高能粒子外,太陽風暴還會產生大量的紫外線,而大部分的紫外線雖能被地球大氣層吸收、散射,但仍會導致電離層結構在短時間內發生劇烈變化。與此同時,由於人類的通訊技術高度依賴電離層反射的特性,太陽風暴期間,往往容易出現短暫的通訊障礙,也因此,今年五月我國氣象署罕見地發布磁暴特報,提供相關單位示警、準備。這波太陽活動極大期,預計會持續到 2025、2026 年,說不定觀眾朋友們有幸,也能在這段期間內,觀賞到夢美以求的極光美景。
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