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2013 年 8 月 27 日
 

太陽系的前世今生 (239):太陽磁場惹的禍

影像提供 : NASA/SOHO
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 太陽內部 充斥著是高密度的電漿 (Plasma),這些大量帶電離子受到太陽內部 核融合反應 巨大能量的推力, 這些電漿態流體向外形成高速的對流而產生強烈混亂 磁場 (Magnetic field)。 對流層裡的巨量電漿快速地將高溫離子帶到太陽表面,並會衝出太陽表面, 再加上太陽的高速自轉,而形成了我們觀測到的太陽黑子、日珥、日冕物質拋射等處不同的磁場分布。 並塑造出太陽表層多采多姿的風貌,形成的強烈太陽風也對行星造成重大的影響。 物理學上,所謂的「電漿 」是物質的一種狀態,如同在常溫下大家熟悉的水之固態 (solid)、液態 (liquid) 和氣態 (gas)。指一大群塊帶電的 離子流體當中某小塊可能帶著正電荷,週遭另一小塊可能帶著負電荷;但巨觀看來,大群塊是中性的,這種狀態稱為「電漿」態。

        左上角圖示 日珥 (Solar Prominence) 的可能熱力學作用和磁場支撐架構, 其中色線表以 N 極,色線表以 S 極。 右上角圖影像是觀察到的 太陽表面磁場 呈現螺旋磁通量管結構。下圖示太陽表面磁力線與能量的局部出口熱點間的關係。 為了進一步瞭解太陽表面現象,我們擬先明白 電場 磁場 的特性。電場Electric field): 若一個帶電物質相對於你是呈現靜止不動的狀態,則你只能感受到它靜電力的存在。 凡是另一帶電的物體接近時將會感受到這些原本存在於此處電荷的影響, 科學家稱這種空間的特性是「」(field)的存在呈現。 也就是說,聚集的電荷(electric charge)造就了鄰近的「靜電場」, 使得靠近的其他帶電的物體在此電場中的運動受到「帶同性電荷會相斥,帶異性電荷會相吸」的效應,而改變原本運動的路徑。 磁場(Magnetic field):若一個帶電物質相對於你是有相對的運動時, 則你除了能感受到它電場的存在外,另會感受到磁場的存在。正如你將指南針置放於通電的導線周圍, 就可以看到指南針受到通電導線內電流所形成的磁場作用而改變它的指向。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (240):太陽黑子 (Sunspot)
天文史上的今天 : 1999 年 8 月 27 日,人類首個可以進行長期研究工作的蘇聯和平號太空站 (Mir) 完成最後一次的正常往返任務。
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