準備好迎接下一波強烈太陽風暴了嗎？

2011/07/07 |

太空天文

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1859年9月，在一個比平均活動程度還低的太陽活動週期前夕，太陽表面發生了一個數世紀以來最強烈的太陽風暴，風暴中的高能粒子大概是500年來能量最高的，科學家至今仍不知該如何為它歸類。當這股太陽風暴席捲至地球附近時，不僅引起一些電報機關發生火災導致全球電報通訊中斷了1-2天之久，且因太陽風暴所引發的北極光之強，連在古巴或夏威夷這樣低緯度的地方都觀察得到。由於天文學家卡林吞（Richard Carrington）恰好觀察到這個驚人的閃焰爆發，因此1859年這個特別的事件又被稱為卡林吞事件（Carrington event）。

進入2011年之後，太陽再度進入低於平均活動程度的活動極大期前夕（至少依照目前多數研究者的預測而言），卡林吞事件提醒世人：即使在太陽活動微弱的時候，也可能爆發強烈風暴。由於現代文明高度依賴靠電力為主的高科技系統，像智慧型電力供應網、GPS、通訊衛星、銀行等經濟活動等等，所有這一切都會受到太陽風暴的影響；一旦遭受強烈太陽風暴的影響，後果可能遠比卡林吞事件還嚴重。

一百多名相關研究人員及電力公司職員等，在本週聚集於美國華盛頓特區參與第5屆「太空氣象環境論壇（Space Weather Enterprise Forum，SWEF）」，討論一個最簡單也最難的問題：如果下一次再發生這麼強的太陽風暴要怎麼辦？

目前科學家已經可藉由衛星觀測站的協助，以三維型態監測太陽表面的活動，以及太陽風暴發生後對地球的影響，因此或許可即時發出警報，讓相關設施可能受到的損害降到最低。NASA太空環境研究中心的分析師們，現在已經可以將衛星觀測資料輸入超級電腦，在爆發後的幾個小時內，電腦便可從3D影片中分析出太陽風暴最可能往哪兒去、地球何處與哪些衛星可能會遭到衝擊、衝擊時間點最可能落在何時等重要關鍵問題。點選右上圖，可觀看相關3D模擬結果。

某些相關電腦模型現在已經相當精明，甚至可以預測太陽風暴襲擊地球時，通過地球土壤的電流的狀況。這些電流對電力輸送系統的危害最嚴重。如果能提出相關預測，那麼將局部區域的電力傳輸系統中斷幾小時，或許就可避免讓全部的電力傳輸系統因受損而完全停擺的狀況。

此外，太空中的太空人所遭受的輻射危害，約為地表遭受工業輻射的工作人員的4倍以上。這種職業傷害真的很可怕。而這些太空人正處於強烈太空氣象的最前線，NASA持續追蹤每個太空人在整個職業生涯中累積的輻射劑量，每次發射升空、每次太空漫步、每次太陽閃焰爆發，都得注意。如果某位太空人的輻射累積劑量接近極限，就會被強迫不能步出太空站。正確太空氣象警報，可以讓這些輻射暴露機會得到控制，例如，閃焰發生時將暫停太空漫步等。

不過，除了危險警報之外，這些與會人員還介紹一個新的太空氣象預報分類：All Clear，因為除了知道何時出太空站是危險的之外，也得知道何時是安全的。這樣太空人會比較容易排定工作時程。

目前一般大眾對太空氣象預報一知半解，某些人聽說太陽有爆發就憂心不已，某些人則完全沒反應。科學家提出太陽風暴爆發警報後，最重要的除了要讓相關設施安全無虞外，更得教導一般大眾該如何對待這樣的風暴預測。這將是SWEF下一個工作重點。

資料來源： Getting Ready for the Next Big Solar Storm. NASA [2011.06.21]

引用自臺北天文館之網路天文館網站