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微小閃焰 研究:可能為太陽風來源

太陽軌道飛行器運行藝術假想圖。(NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)
太陽軌道飛行器運行藝術假想圖。(NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

編譯/林達
太陽軌道飛行器(Solar Orbiter)在太空中快速運行時,發現太陽南極附近的大氣層出現了「日冕洞」(coronal hole)。2022年3月,太陽軌道飛行器觀測這個日冕洞時,它的極紫外光儀器發現洞裡到處爆發微小閃焰。

太陽微小閃焰(又稱耀斑),這些明亮的電漿噴流每條都有數百公里長,會在20~100秒後消失。太陽物理學家拉克希米·普拉迪普·奇塔(Lakshmi Pradeep Chitta)告訴《自然》(Nature)雜誌,每條噴流釋放的能量,相當於3千~4千個美國家庭一年的用電量。

與科學家習慣的太陽閃焰相比,這根本不算什麼。最大的太陽閃焰噴發類型為X級閃焰,釋放的能量相當於10億顆氫彈,比「奈米級閃焰」(nanoflare)能量高10億倍。

而新發現的閃焰能量比奈米級閃焰低1千倍,是X閃焰能量的萬億分之一。日前發表在《科學》(Science)雜誌上的研究論文指出,科學家將其稱為「皮可級閃焰」(picoflare)。

由於皮可級閃焰遍布日冕洞中,研究人員懷疑它們也遍布太陽的其餘部位。

揭開太陽風面紗

皮可級閃焰可以解開太陽最大的祕密之一:太陽如何產生強大的帶電粒子流(稱為太陽風)和強磁場,不斷衝擊地球。

當日冕洞或大型太陽閃焰對準地球時,太陽風就會增強,導致大量粒子流阻斷地球的無線電訊號、癱瘓電網,甚至讓衛星偏離軌道。

而太陽風暴唯一的好處是它會引發美麗的極光,又稱北極光(Northern Lights)。科學家希望了解太陽風,以便進行更好的預測,讓地球有更多時間為太陽風的影響做好準備。

皮可級閃焰可能是太陽風的主要來源。每次小噴發都會將充滿磁場的電漿發射到太空中,而且這類噴發似乎一直發生。

最小、最弱噴流

美國國家航空暨太空總署(NASA)帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)的最新發現支持了這項觀點,即持續的、以前難以察覺的閃焰可能正在為太陽風提供燃料。研究人員還報告了其他「小規模噴流活動」。

太陽軌道飛行器研究和馬克斯·普朗克太陽系研究所研究團隊領導人奇塔對Space.com網站表示,「過去曾在日冕中觀察到噴流,我們觀察到的皮可級閃焰噴流是日冕中最小、能量最弱的噴流,以前從未觀察到。」

NASA和歐洲太空總署(ESA)2020年發射太陽軌道飛行器,目標是從源頭研究太陽風。科學家希望能對受太陽影響而產生的太空天氣做更好的預測。

現在是研究這個問題的好時機,因為太陽活動正達到11年週期頂峰。太陽閃焰、日冕洞和其他強烈的噴發越來越常見。◇