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香港輕新聞特約編輯,軍武 / 科普愛好者
直到11月28日,NASA發佈由SDO衛星(太陽動力學天文台)拍到的太陽表面活動情況顯示,上星期末發現的太陽北半球由四個黑子群組成的大型黑子群落,仍然清晰可見,但南半球出現的四個較分散的黑子群,同樣未可忽視,尤其3500號黑子群的面積相當巨大且看起來也很密集。這兩批太陽黑子除規模大,比較令人擔心的更是緯度較低,一旦爆發大型CME,擊中地球的機會相對高不少。(圖片來自連結)
太空氣象網站Spaceweather.com日前報告指太陽表面出現近二十年來從未遇過的大型黑子群,就昨天的觀測,至少有四群大型黑子群集中在太陽北半球表面直徑達20萬公里的區域內,另外太陽南半球也出現至少一群大型黑子群,太陽表面活動進入本太陽周期最活躍的時間。這太陽黑子群落影響之大,有指甚至影響到整個太陽的表面震動。
如有印象,四月時太陽表面也變得極為活躍,4月29日更有三群太陽黑子出現在太陽南半球低緯度位置,而一天後地球即已受強烈太陽風暴及日冕物質拋射(CME)所「攻擊」,緯度40度的地區也出現極光。而現在的太陽活躍度甚至比當時更大,不單南北低緯度地區都出現大型黑子群,甚至出現具包括大型黑子在內的四個黑子群組成的黑子群集(四月時最多3個),難怪科學雜誌稱之為「黑子群島」。
太陽黑子本身就是太陽內部磁感線刺穿太陽表面的現象。太陽本身是個電漿態球體,而且不同緯度的自轉速度不一樣(通常愈往極區就越快)。太陽表面自轉速度差,容易引發表面下磁場的磁感線發生偏轉甚至糾纏,嚴重的會直接刺穿表面並影響該區對流層的活動,阻止至少部分能量由對流層傳到表面,所以這區會變得稍冷,看起來也較暗,故才被命名為黑子。(圖片來自維基百科)
太陽黑子群其實是太陽磁場磁感線突出太陽表面的區域,不但有大量太陽表面活動,當磁感線與其他黑子的磁感線接觸,更可能導致磁場糾纏及磁重聯現像,過程會有巨大能量爆發,不但可能拋射大量太陽粒子與能量,甚至連太陽大氣層(日冕)的一部分都被炸飛,是為日冕物質拋射(CME),CME若果撞上地球,可能會引發相當大規模的極光及地球磁場擾動。
突穿太陽表面的磁感線,通常也會帶著 / 困住大陽太陽粒子與能量,所以這些粒子團塊的排列往往和磁感線的彎曲形狀相當。當磁感線最終因過度扭曲而斷列時,大量太陽帶電荷粒子會被猛烈加速並出現巨大能量釋放,像爆炸氣泡一樣拋灑擴散,這就是耀班,而猛烈噴射的粒子被稱為CME。(圖片來自連結)
然而由於一個突破表面的磁感線可以有上萬公里的高度與闊度,若果整個區域都有大量黑子(突破太陽表面的磁場),磁場會更容易糾纏在一起,可以發生的磁重聯現像可以更為強烈,不但能轟出更多日冕物質,粒子也可以有更大能量進行加速。若果這一大波日冕物質正好對著地球方向,那地球可能會發生相當大規模的磁暴,甚至嚴重影響衛星軌道甚或地面的電子儀器及電力系統,情況有如卡寧頓事件或1992年加拿大大面績電力癱瘓現象。這種大規模太陽活動,也被統稱為太陽風暴。
NOAA最近七天的地球磁場活躍度統計數據。大部分情況下地磁活躍度的最大影響因素是太陽。由圖表中我們可見地球磁場在25-26日有相尚因的擾動,但之後已基本平靜下來,不過據所知兩日後,可能會有多個能量稍少的C級和M級太陽風暴,至於會否出現X級別,暫且還是未知。.(資料及圖表來自連結)
事實上,近日的極光活動已日漸加強,甚至已有不同強度的CME掠過地球際近宙域的報告,太陽表面的黑子區域也發現不同層級的閃焰,只是暫時未見X級的太陽風暴而已,但因為現時太陽表面黑子數量算是十多年來空前,專家仍然指出這次太陽活躍期可能仍要持續數周,是否會有更大影響還是未知之數。就最新的預測所看,科學家根據11月28日3500號太陽黑子的大型閃焰,預計11月30日至12月1日大規模的CME噴發會抵達地球,造成更大規模的磁暴及更多極光。
若真的發生「不幸」事件,如被強烈太陽風暴擊中,除有可能嚴重破壞衛星網絡外,還會擾亂地面上所有供電及互聯網,部分輸送易燃氣體的管線甚至會因為帶電粒子撞擊而引發火花及爆炸,各類電器或電子用品均可能發生短路甚至著火,情況有如高空核爆的EMP電磁脈衝輻射!過去加拿大就遭過殃,中部地區不少電力系統受破壞,造成廣範圍停電。若規模再大一些,整個加拿大甚至北半球都會因而受巨大經濟損失。(網絡圖片)
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