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  1. 什麼是太空天氣?
  2. 什麼是太陽週期?
  3. 什麼是太陽黑子?
  4. 什麼是太陽耀斑?
  5. 什麼是太陽風?
  6. 什麼是地磁暴?
  7. 什麼是極光?
  8. 如何監測太空天氣?

   撰文:孔繁耀      2004年9月


  1. 什麼是太空天氣?

    太空天氣(又稱空間天氣)源於太陽,它一般是指一切太陽活動,包括太陽黑子和太陽耀斑等,以及其為地球帶來的影響。這些活動時刻均會出現不同程度的變化,時強時弱。太陽活動平靜時是「好天氣」;當太陽活動頻繁,可能影響地球上的通訊、導航和電力系統,以及衛星或太空船的運作時,便是「壞天氣」。

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  2. 什麼是太陽週期?

    太陽活動是有週期性變化的。太陽週期是指大約十一年週期性的太陽黑子數量增加和減少。每一週期是從太陽活動最低潮時算起。太陽週期的排序開始於十八世紀,而現在我們正處於第二十三週期。

    1900年至2002年的太陽黑子年平均數
    1900年至2002年的太陽黑子年平均數
    (資料來源︰National Geophysical Data Center, US Department of Commerce)

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  3. 什麼是太陽黑子?

    太陽黑子是太陽表面上的陰暗區域,一般成群出現。它擁有很強的磁場,而其溫度則較其它地區低。太陽黑子的數量通常用作太陽活動的指標。在太陽週期高峰時,太陽黑子的數量會明顯增加,多達數百。

    一個巨大的太陽黑子群的面積可以比地球表面面積的十三倍還大。
    一個巨大的太陽黑子群的面積可以比地球表面面積的十三倍還大。
    (資料來源︰SOHO (ESA & NASA))

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  4. 什麼是太陽耀斑?

    太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動現象。太陽耀斑的出現,與太陽上某處地方急劇地放出電磁波及大量帶電荷粒子(主要是電子)有關。這些電磁波能干擾地球的廣播通訊及無線導航系統,而帶電荷粒子亦能對航行中的太空船和人造衛星構成危險,也會使太空人處於較高輻射環境中。

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  5. 什麼是太陽風?

    太陽釋放巨大能量。其中部份能量以帶電荷粒子形式高速傳送開去,這便是太陽風。它的移動速度達到每秒數百公里。雖然地球上的磁場能將環繞地球的帶電荷粒子困於其輻射帶(Van Allen belts),一般能有效阻擋太陽風,但在猛烈太陽風情況下它可能受影響而變形,導致地磁暴的出現。

    太陽風
    太陽風影響地球磁場的示意圖。白
    線代表太陽風而圍繞地球的藍線代表磁場。
    (資料來源︰SOHO (ESA & NASA))

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  6. 什麼是地磁暴?

    地磁暴起因是由於猛烈太陽風衝擊地球,使地球磁場急速變形而造成的。它能嚴重影響無線廣播及導航系統,癱瘓地上電力供應網絡。在一九八九年發生的猛烈地磁暴,使加拿大魁北克省停電達九小時,有些美國衛星停止服務。在二零零三年十月,太陽上爆發強烈的太陽耀斑,引發近期最嚴重的地磁暴。在紜紜受影響的事件中,地磁暴使日本的一枚通訊衛星短暫停止運作。

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  7. 什麼是極光?

    極光通常在高緯度的地區出現,它們與太陽風引致的地磁活動有關。當來自太陽的帶電荷粒子(主要是電子)與地球大氣層的空氣粒子碰撞,產生不同顏色的光,這便是極光。極光的形狀取決於帶電荷粒子的移動方向及磁場的變化,而極光的顏色則視乎大氣層的空氣粒子狀況。氧能釋出綠光及紅光,氮則釋出紫紅色光和藍光。

     

    拍攝於南極的極光
    拍攝於南極的極光
    (資料來源︰陳啟榮先生,香港天文台)

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  8. 如何監測太空天氣?

    由於太空天氣源於太陽,世界多國的太空天氣中心均使用特殊的衛星及望遠鏡來監測太陽活動。我們會在下一期進一步探討。

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