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2014 年 5 月 6 日

太陽的風采 (6):太陽系外觀呈現的盾形擾動 (Bow Shock)

影像提供 : ESA & Lotfi Ben Jaffel (Institut d'Astrophysique de Paris (CNRS-INSU)), Martin Kornmesser and Lars Lindberg Christensen (Space Telescope-European Coordination Facility).
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 閃焰耀斑 (Flare) 是 太陽表面 能夠見到的一種最劇烈 太陽活動 (Solar variation)。 在天文望遠鏡中觀看 閃焰耀斑 的表現, 它只是一個突然出現並迅速劇增亮度的亮點。 別小看它的初線僅是一個小亮點,一但閃焰耀斑出現,簡直是一次驚天動地的大爆發。 這一迅速劇增亮度釋放出來的能量相當於 10 萬至 100 萬次強烈火山爆發的總能量, 或相當於上百億枚百噸級氫彈同時引發核融合反應的威力。 閃焰耀斑所輻射出來的光譜波段頻寬頗大,涵蓋了所有 電磁波段 。另外,還放射出來的還有 高能量 粒子流, 甚至有能量特高的 宇宙射線 。 若閃焰耀斑穿透 太陽大氣層 竄出, 就會形成 太陽風 (Solar wind) 而 影響到地球和其他行星 。 因為 太陽風 的吹襲使得太空裡充斥著運動中的 電漿 , 也就是在外太空中處處可感受到 電場和磁場 的存在。 太陽系裡的 行星 (甚至是行星的 衛星群 ), 大多存在著自己的 磁場 磁圈 (Magnetosphere), 使得當太陽風吹襲而來時,它們的地形外表免受到太陽風中巨量帶電粒子的沖刷, 又因為磁層的保護而有 極光現象 的產生。 經過仔細的觀察與分析,天文學家發現當太陽風碰上了行星的磁圈, 會被一層仿如盾牌物質所擋的 「 盾形擾動 」(Bow shock,或稱之為弓形震波)  現象。 太陽封所攜帶的 帶電粒子 90% 會被保護於行星外圍的這道盾形擾動擋掉。

       歐洲科學家從 哈柏太空望遠鏡 (HST) 和 航海家 (Voyager) 1 & 2 號太空探索器拍攝的影像 中發現,在 太陽系 的外圍也有類似上述盾形擾動的現象。 如上圖天文繪圖藝術家所畫的 示意圖 ,來自 銀河系中心方向 眾恆星發出的 恆星風 (Stellar wind) 所彙集而成的強烈 星系風 , 受到太陽系磁場形成的 太陽磁層 (Heliosphere,或稱之為太陽圈日球) 阻擋, 而存在著類似太陽系裡許多俱磁場的行星面對太陽風吹襲下的 盾形擾動現象 星系風 帶電離子流的偏向。

明日主題 : 太陽的風采 (7):太陽系誕生時的可能情境
天文史上的今天 : 1859 年 5 月 6 日,德國自然科學家、自然地理學家弗里德里希•威廉•海因里希•亞歷山大•馮•洪保德 (Friedrich Wilhelm Heinrich Alexander von Humboldt,1769.9.14. - 1859.5.6.) 逝世。他是近代氣候學、植物地理學、地球物理學的創始人之一,涉獵科目很廣,特別是生物學與地質學。
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