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標 題: [摘錄]由色球層估算太陽風速度
發信站: 銘傳築夢別境 (Thu May 26 22:49:42 2005)
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美國西南研究所（Southwest Research Institute，SwRI）太陽物理學家Scott
McIntosh等人日前表示：他們發現可以從太陽色球層估算太陽風的速度，再進而
改善太空氣象的預測準確度，將對未來人類從事太陽系探索有莫大助益。相關論
文發表在2005年5月10日出刊的天文物理期刊（Astrophysical Journal，ApJ）中。
所謂的「太陽風(solar wind)」是從太陽最外層大氣--日冕吹出的帶電粒子流，
綿綿不絕，風速約為每秒350～700公里，若遇太陽表面產生爆發，如CME（日冕
物質噴發coronal mass ejections），則太陽風的密度和威力也會變強。這些太
陽風吹拂到地球附近時，會影響地球磁圈和電離層，對太空活動、通訊、發電等
，有一定程度的影響。因此天文學家現在開始致力於「太空氣象」的預報工作，
期望能把太陽爆發的災害降到最低。
由於太陽風是由帶電粒子所組成，帶電粒子的運動又會受到磁場的影響，必須順
著磁力線的方向走，因此在磁力線直指向太空時（開放磁力線，如冕洞），帶電
粒子便如脫韁野馬般，直衝太空而去，成為快速太陽風的來源；如果太陽表面磁
場彎曲成環狀（閉合磁力線），則帶電粒子就如同要穿越城市繁忙交通的車子，
向太空移動速度必定很慢，成為慢速太陽風的來源。
McIntosh等人驚訝地發現：雖然太陽風是從熾熱而稀薄的日冕吹出，但事實上，
利用日冕以下、較冷而密的色球層，反而可以較輕易地估算出太陽風的速度，且
可進而決定CME的輻射強度。他們利用TRACE太陽觀測衛星（ Transition Region
and Coronal Explorer）測量聲波在色球層不同高度間傳遞的時間，並利用ACE
（Advanced Composition Explorer）衛星找出通過地球的太陽風速度與不同太陽
大氣深度的關連，這才發現冕洞下方的色球層是很有效率的「磁力線扯直廠」，
使冕洞的磁力線呈現開放狀態，但卻壓縮這個區域下方的閉合磁力線。經過多次
測量後，他們確定：當色球層愈寬、愈厚時，就能容許開放磁場向外擴張，太陽
風的速度也會愈快。如果這個研究正確，那麼未來從TRACE等衛星的觀測資料，便
可輕易掌握太陽風快或慢的產生機制，對太空氣象預報而言，不啻是個福音。
參考資料：http://www.swri.org/9what/releases/2005/Solar.htm, 2005.05.10
* 轉載自臺北天文館
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