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太空天氣之三:
如何監測太空天氣?

(供進階閱讀)
孔繁耀      2005年3月

我們從第二輯《太空天氣的影響》得知太空天氣對人類活動的各種影響。

太陽現象如太陽黑子和太陽耀斑,均能對太空天氣變化作出良好提示。其中,來自太陽的X射線和紫外線輻射的強度更是太空天氣預報的重要資料。

太空天氣可從地面和太空上觀測。在地面上的觀測,主要利用望遠鏡及光學儀器去記錄太陽黑子的數目,而極光的觀測則能提供地磁暴出現的證據。

地面觀測會受到地球大氣及天氣的影響,而在太空上進行觀測則沒有這些限制。近年,人造衛星和太空船已被利用來觀測太空天氣。它們包括先進組合探測者(Advanced Composition Explorer,簡稱ACE)、太陽和日球觀測站(Solar and Heliospheric Observatory,簡稱SOHO)、過渡區及日冕探測者(Transition Region And Coronal Explorer,簡稱TRACE)、和地球同步業務環境衛星(Geosynchronous Operational Environmental Satellite,簡稱GOES)。詳情如下:

ACE於一九九七年由美國發射,它能分析從太陽釋放出來帶電荷粒子的物質組合及行星間的磁場,為我們提供太陽活動事件中釋出物質的重要資料。

歐洲航天局(European Space Agency,簡稱ESA)美國太空總署(National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA)合作開發的SOHO衛星於一九九五年升空,它的任務是研究太陽風及太陽內部結構。

 

由SOHO拍攝的太陽照片,顯示出太陽活動從一九九七年至一九九九年間有著明顯的增長
由SOHO拍攝的太陽照片,顯示出太陽活動從
一九九七年至一九九九年間有著明顯的增長
(資料來源︰SOHO (ESA & NASA)

 

TRACE於一九九八年由美國發射,它的任務是研究太陽磁場結構的演變。

 

由TRACE拍攝的照片,顯示出太陽邊沿的磁力活躍區。
由TRACE拍攝的照片,顯示出太陽邊沿的磁力活躍區。
(資料來源︰TRACE

 

美國運作的GOES X射線影像儀能監測太陽耀斑。下圖顯示發生於二零零五年一月二十日的太陽耀斑爆發過程。

 

二零零五年一月二十日香港時間下午二時三十分
二零零五年一月二十日
香港時間下午二時三十分
二零零五年一月二十日香港時間下午二時四十五分
二零零五年一月二十日
香港時間下午二時四十五分
二零零五年一月二十日香港時間下午三時正
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時正
二零零五年一月二十日香港時間下午三時十分
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時十分
二零零五年一月二十日香港時間下午三時十五分
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時十五分
二零零五年一月二十日香港時間下午三時三十分
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時三十分
二零零五年一月二十日香港時間下午三時三十五分
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時三十五分
二零零五年一月二十日香港時間下午三時四十五分
二零零五年一月二十日
香港時間下午三時四十五分

發生於二零零五年一月二十日的太陽耀斑爆發過程
(資料來源︰National Aeronautics and Space Administration

 

太陽的結構及太陽系形成的知識能為太空天氣提供線索。「創始號」(Genesis)太空船於二零零一年升空,其任務是採集太陽風粒子樣本。它的樣本收集器於二零零四年九月八日返回地球。雖然收集器因降傘系統的失靈而撞毀,但仍有相當數量的樣本能夠保存。研究太陽風的粒子能讓我們了解太陽系的誕生及演變。

 

「創始號」收集器於二零零四年九月八日返回地球時撞毀
「創始號」收集器於二零零四年九月八日返回地球時撞毀
(資料來源︰National Aeronautics and Space Administration

 

最近修訂日期: <2014年4月1日>