太阳耀斑及日冕物质抛射的预测

太阳耀斑太阳盘面突发的闪光,是等离子体物质在太阳表面被加热至热运动速度接近光速时所放出的电磁辐射,功率峰值落在可见光范围外。强烈耀斑的X射线和紫外光会影响地球的电离层,干扰无线电信号。

太阳耀斑及日冕物质抛射的预测插图1

有时「日冕物质抛射(CME)」也会伴随耀斑出现,这些高能带电粒子如果直扑地球而来,可能损害地球上的通讯系统及电力设备,甚至对轨道上的太空人产生健康的威胁。

中国科学院Ting Li及研究团队对近十年的太阳耀斑与CME进行分析,将322次太阳耀斑分为无相应CME(受限型),或有相对应之CME事件(爆发型),发现其分布与该区域的磁通量明显呈负相关。

太阳耀斑及日冕物质抛射的预测插图3
上图:受限型耀斑(红圈)与爆发型耀斑(蓝圈)产生区域磁通量大小的关系。
下图:爆发型耀斑的比例随产生区域磁通量大小而下降,呈现负相关。

磁通量的大小某种程度显示太阳表面局部的活跃程度,但分类为"爆发型"的太阳耀斑反而比较容易出现在磁通量相对较小的区域,看似违反直觉,其实正是强烈的磁通量抑制了等离子体物质被抛散到太空中,降低与太阳耀斑相关的CME出现机率。

朝着地球直扑而来的CME,危害可以比强烈太阳耀斑高上许多。耀斑的能量以光速辐射出,CME则需要3至4天抵达地球,通过对太阳耀斑与CME相关的预测模式,或许能在未来对CME做出更有效的预警。

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