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太陽風暴會轉彎 拋射粒子襲地球(圖+影)

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太陽風暴會轉彎 拋射粒子襲地球

根據美國航太總署(NASA)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,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。


太陽風暴會轉彎 拋射粒子襲地球

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才對!剛開始發現CME的爆發物質會轉彎的這個現象時,還以為他們哪裡搞錯了;經過再三檢查之後,才確認他們真的發現CME會轉彎的現象。

太陽風暴會轉彎 拋射粒子襲地球影片

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。

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。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)

引用自: 太陽風暴會轉彎 拋射粒子襲地球


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