根據NASA的STEREO衛星觀測資料顯示,太陽風暴可能不是皆以直線行進,而是可能會改變方向;一旦這些從太陽表面向太空拋射的粒子對著地球而來,可能會快速加速,猛烈襲擊地球磁場。(圖/取自中研院天文網)
去年7月台灣出現首次自發的環境信託活動「全民守護白海豚」,由彰化環境保護聯盟、台灣環境資訊協會等8個環保團體共同發起,獲得3萬人次熱情響應。行政
院長吳敦義當時表示,「既然(白海豚)在台中港都可以轉彎了,白海豚自然有牠生存、游水的路徑,牠也會轉彎的。」這段「白海豚轉彎」說也成為網友調侃的焦
點,不過根據NASA(美國太空總署)的STEREO衛星的觀測資料分析顯示,太陽風暴可能不是皆以直線行進,確實真的會轉彎。
根據中研院天文網報導,愛爾蘭三一學院(Trinity College)的學生Jason Byrne和指導教授Peter
Gallagher等人,利用STEREO的資料建立日冕物質噴發(coronal mass
ejection,CME)的3D立體結構,結果發現CME剛開始可能在太陽高緯度地區發生,但竟逐漸向低緯方向前進,甚至來到地球附近;如果按原來爆發
方向走的話,按理來說根本不可能來到地球附近。剛開始發現CME的爆發物質會轉彎的這個現象時,還以為哪裡搞錯了;經過再三檢查之後,才確認了CME會轉
彎的現象。
讓Gallagher等人發現CME轉彎現象的關鍵是稱為「多尺度影像處理(multiscale image
processing)」技術,將一張影像中不同大小尺度的事件予以分類。多尺度影像處理技術常應用在醫學上,例如在擁擠的細胞影像中,用以鑑別個別的細
胞核;天文上則常用來在擁擠的星場中鑑別出星系。不過,這倒是首度將多尺度影像處理技術應用在太陽物理學中,在擠滿太陽風所形成的粒子流和亮點的影像中,
鑑識出CME事件。一旦這些從太陽表面向太空拋射的粒子對著地球而來,可能會快速加速,猛烈襲擊地球磁場。
STEREO-A和STEREO-B兩架觀測衛星分離得很遠,可以從不同角度觀察同一個CME事件。這使得科學家能製作這些爆發事件的立體模型,
並追蹤它們的變化直至離太陽很遠之處。Gallagher等人首先注意到的是一開始原本「向上跑」離開太陽系平面的
CME,之後又再度轉向下。這讓讓他們傷透腦筋,但最後得出一個非常簡單的結論:太陽是偶極磁場,有點類似磁棒一樣,可導引CME物質回到太陽赤道面,也
就是太陽系平面;當CME物質來到太陽低緯度地區後,則受到太陽風影響而被加速朝前行進,就像被丟入河中的軟木塞一樣。
之前別的太空任務曾觀測到類似的CME似乎被改變方向並加速的現象,但STEREO是頭一個真正從頭見證到尾的太空船。能夠建立太陽風暴的確實前
進路線,對於未來的太空氣象預報非常有幫助,科學家可以提前預知CME可能襲擊地球而所引發地球磁暴(geomagnetic
storms)的強度和時間點。
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