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太陽電影院裡煙花燦爛

2011/07/27 | | 標籤:

2011年6月7日,SDO衛星探測到太陽盤面西側(在畫面中,是右邊)出現一道X射線閃光。雖然根據太陽閃焰分類的等級,本次爆發只有M級(中級), 首度爆發時看來再普通不過,但是當研究人員看過連續動畫呈現的影像後,可就不再這麼看待這個事件了。

「我們從來沒有見過類似情景,」戈達德太空飛行中心,太陽物理學家Alex Young說:「好像半個太陽打算把自己爆裂成碎片。」

NASA今天公佈了太陽動力觀測衛星(SDO)記錄到本次太陽閃焰的影片。影片為高畫質影片,檔案都很大,50 MB到100 MB不等,但值得下載。建議您可以先將滑鼠移動至最底下,點選第一支影片開始下載後,再回頭繼續看完本篇文章。

以原始強度而言,這次噴發真的只能算得上是中等規模而已,但背景的黑,使它得天獨厚的得到一個非常戲劇化的效果,平常難得一見。

為此,美國海軍實驗室太陽物理學家Angelos Vourlidas特別為本次爆發命名為「太陽電影院裡放煙火」,他進一步解釋:「這次爆發是由太陽表面一個不穩定的磁性絲狀纖維引爆的,絲狀纖維裡充滿 『冷電漿』,然後以噴霧的方式爆發出許多暗黑色斑點和彩帶,呈現出這令人驚艷的一幕。」 (註:太陽上的「冷」是相對於整體的高溫而言,因為太陽平均溫度為4萬K至100萬K,因此,冷電漿因為溫度只有2萬K,被算為「冷」電漿。)

電漿斑點大小像行星,比地球還大很多。它們受太陽的引力而移動,像球被扔到空中又落下,也像飛彈沿著彈道發射升空、下降,在撞擊太陽表面時,發生爆炸。

不過其中有些斑點的射程更像顆導彈。在影片中我們就可以看到磁場吸引住整把整把的物質,使它們朝向數百或、數千公里外的黑子群直奔而去。

SDO還發現一個神秘衝擊波,源自於爆炸現場。這個像「太陽海嘯」的波浪在太陽上擴散了近半個太陽之遠,所經之處,看得見絲狀纖維和磁力圈都為之震動。(點此連結觀賞影片: (91MB) http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2011/07/07/wiggle.mov)

自從2010年SDO發射升空,太陽上長距離的互動情況的研究,已成為太陽物理學一大主題。透過SDO,經常看得到當太陽的某部分爆炸時, 其他部分會怎樣受到影響。有時一個爆炸又引爆另一個,像骨牌效應一樣的在太陽上演出一系列太陽閃焰串聯。

6月7日的爆發事件似乎沒有引起任何大規模二次爆炸,但它的威力必然影響深遠。

另外,海軍實驗室人員Vourlidas解釋說:只觀賞連續動畫的話,可能很容易就推論以為,大部分的爆發物質是回落到太陽表面上 – 但其實並非如此,其實爆炸將相當多的日冕物質噴發(CME)拋射超過了太陽的大氣層以外。

據估計,爆炸產生的這片雲氣質量約有4.5 x10^15公克,進入太空時代以來,這已是排名在前5%的日冕物質噴發記錄了。仔細比一比,有史以來質量最大的CME是10^16克,只比6月7日噴發 物質的質量大了1~2因數。於6月7日回落至太陽表面的物質,和飛走了的物質,其實是一半一半。落下的是一半,噴掉的也是一半。

6月7日這次爆發雖教人眼睛為之一亮,但它罕見嗎?倒未必。事實上,Alex Young說,在太陽上,「這可能根本就是很普遍的場景。」

在SDO發射以前,在太空中對太陽進行觀測的節奏相當緩慢,視野亦受限。以前,像6月7日這種規模等級的爆炸其實很容易錯過,只在爆炸開始或結束時得到單一一個偏離中心的匆匆一瞥,實際發生情況如何無從得知。

倘若上述估計是正確,未來,在太陽電影院裡,應該還有更多煙火可以看。請踴躍前往觀賞。(Lauren 譯)

http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2011/07/07/ballistic.mov
99MB。6月7日的爆發顯示,由電漿形成的暗斑點,像彈道一樣的掉落並擊中太陽表面

http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2011/07/11/guided_med.jpg/image_mini
67MB。電漿斑點順由磁場方向,被拉回了活動頻繁的太陽黑子群

http://science.nasa.gov/media/medialibrary/2011/07/11/circularwave_splash_558.jpg/image_full
13MB。遠紫外線波段拍攝的影片顯示出,在爆炸中,一個像「太陽海嘯」般的波浪,以爆炸現場為中心,滾滾向外奔流

資料來源:轉載自中研院天文網, [2011.07.14]

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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