太陽周期是什麼?太陽活動日益攀升 恐衝擊電力通訊 影響有哪些?
台北天文館近期發布新聞稿指出,隨著太陽活動進入第25周期,太陽爆發事件將日益頻繁。太陽黑子的數量不僅已經連續18個月超過預期,3月底更是達到預測值的兩倍以上,來到近七年新高,引發科學家們關注。究竟太陽周期是什麼?可能對地球產生哪些影響?
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太陽周期是什麼?
太陽周期最早是在1843年,由德國業餘的天文學家海因利希.史瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe)所發現,他在1826年到1843年期間,為了尋找被假設在水星軌道內側出現的新行星「祝融星」,每逢晴天就會觀察太陽表面,並記錄看到的黑點。雖然史瓦貝後來並沒有發現祝融星,不過觀察到太陽黑子的活動每10年左右就會達到極大值,被譽為是天文界的重要成就之一。
第一個太陽周期最早是由瑞士天文學家魯道夫.沃夫(Johann Rudolf Wolf)根據過去的太陽黑子活動資料,將1755到1766年定為第一周期。一個太陽周期通常是指太陽活動最低的時期,經歷最活躍的時期後,再度經歷低點的完整周期。太陽活動最劇烈的時期被稱為「太陽極大值」,會出現大量的太陽黑子;反之則稱為「太陽極小值」。
每個太陽周期平均耗費11.1年,但最短曾經只觀測到9年,更有出現過長達14年之久。隨著太陽黑子數量在2019年底到達低點後,美國國家航空暨太空總署(NASA)和美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)同時宣布太陽進入第25周期,預計將持續到2030年。
太陽周期會帶來哪些影響?
隨著太陽黑子數量增加,在太陽黑子密集處易有太陽閃焰或日冕噴發,或引發大量的紫外線、X射線和高能粒子輻射。而過多的紫外線、X射線會使無線電中斷、GPS定位失效;高能粒子則可能在高緯度地區形成極光,但若活動過於劇烈,恐怕衝擊衛星、電子設備。
像是1859年發生的卡靈頓事件,就是因為日冕物質拋射撞擊地球磁場所引起。通常日冕拋射物質到達地球需要花費2到3天的時間,但當時日冕拋射物質僅花17.6小時就到達地球,使得電報系統被嚴重破壞、電塔冒出火花。1989年的一場太陽風暴,也曾導致加拿大魁北克地區停電長達9小時。
對於高度仰賴網路、電子設備的現代社會來說,一旦地球遭逢嚴重的太陽磁暴,電力和通訊可能在數月到數年之間都無法恢復,使得經濟面臨重大損失。面對太陽磁暴的威脅,加州大學爾灣分校(UCI)計算機學系助理教授吉歐提也建議各國,可以將網際網路設施移至低緯地區,並以地面光纜取代需要大量中繼器的海底光纜,以減少太陽磁暴可能帶來的損失。
第25周期活動超乎預期 科學家將持續監測
太陽閃焰依據太陽噴發的強度,可從最輕的A級,依序逐漸排列至B、C、M、X級,每提升一個等級代表能量增加十倍。去(2021)年8月3日,NASA就曾經觀測到X-1.59等級的太陽風暴;今天2月初更是有一次M級風暴,導致40枚星鏈衛星損毀,3月間亦觀測到146次閃焰事件,與原本NASA及NOAA分析第25周期將相對平靜的預測大相徑庭。隨著太陽活動逐漸進入極大期,科學家也預告接下來的太陽活動將越來越頻繁。
實習記者:黑立安
核稿編輯:廖梓鈞
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