太陽磁場反轉之謎有望破解？歐洲太空總署公開史上最清晰太陽影像

[周刊王CTWANT] 歐洲太空總署（ESA）科學家近期正在透過觀測到的最新影像，研究太陽如何在劇烈風暴期與平靜期之間循環。此項研究至關重要，因為強烈的太陽風暴可能影響衛星通訊並導致地球電網癱瘓。

據BBC的報導，新影像顯示出閃爍發亮的大氣層，其局部區域溫度高達攝氏一百萬度，其間散佈著較暗的氣體雲團，儘管溫度低得多，仍達到灼熱的十萬度。歐洲太空總署（ESA）科學總監蒙德爾（Carole Mundell）教授指出，這些是人類迄今拍攝到最接近且最詳細的太陽影像，將幫助科學家理解這顆賦予地球生命的恆星實際尚如何運作。

「今日我們首次揭露人類觀測到的太陽極區影像，」她表示：「太陽是距離我們最近的恆星，既是生命之源，也是現代太空與地面電力系統的潛在干擾者。因此我們必須理解其運作機制，並學會預測其活動行為。」

觀測地球時，太陽因過於明亮而呈現無特徵的圓盤狀。但透過不同頻率與特殊濾鏡，科學家能看見其真實樣貌。太陽實際上是1顆充滿動態流體的球體，表面磁場不斷扭轉纏繞，在大氣層中激發出閃焰與氣體環流。正是這些磁場決定了太陽何時爆發並向地球噴發粒子。

科學家已知當磁場有序排列時，太陽會進入平靜期，此時恆星具有固定的磁北極與磁南極。此階段的太陽無法產生劇烈爆發，但當磁場重新定向，也就是大約每11年南北極翻轉一次時，這些磁場會變得複雜且混亂。在混亂期間，太陽便會釋放能量。這些太陽風暴可能損壞通訊衛星與電網，但也會在天空形成絢麗的極光。

倫敦大學學院（UCL）的太陽物理學家格林（Lucie Green）教授指出，過去難以透過太陽電腦模型預測此類活動，因為缺乏磁場向極區轉移的數據。但如今情況已改變，「我們現在掌握了缺失的關鍵拼圖，」她告訴BBC：「太陽極區磁場反轉一直是科學界未解的重大問題之一。而『太陽軌道載具』（Solar Orbiter）將使我們首度能測量那些真正重要的流體運動，它們會攫取太陽表面的磁場碎片並將其輸送至極區。」

最終目標是建立太陽的電腦模型，以預測所謂的「太空天氣」（Space weather）。精準預報將使衛星運營商、電力公司及極光觀測者能更完善地規劃應對強烈太陽風暴。專精太陽風研究的歐文（Christopher Owen）教授分析太空船數據後表示：「這是太陽物理學的聖杯。『太陽軌道載具』將幫助我們徹底理解太空天氣的基本科學原理。但在我們能可靠識別太陽爆發信號以預測可能襲擊地球的噴發前，仍需進行更多研究。」

『太陽軌道載具』還捕捉到太陽不同層化學元素及其運動的新影像。這些影像是透過稱為「太陽光譜成像儀」（SPICE）的儀器拍攝的，該儀器測量特定化學元素（氫、碳、氧、氖和鎂）在已知溫度下釋出的特徵光頻，即「光譜線」。SPICE團隊首度追蹤這些光譜線來測量太陽物質團塊的移動速度。這些測量能揭示粒子如何以太陽風形式從太陽拋射而出。

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