英國推出新太陽計畫 SULIS,目標準確預測大型太陽風暴事件

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 05 日 18:55 | 分類 天文 , 尖端科技 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


當極強烈的太陽風暴衝擊地球時,可能會引起磁暴,嚴重損害衛星及電網系統。英國科學家決定發起 SULIS 太陽風暴計畫,預計發射三對(共 6 顆)立方衛星直接測量太陽日冕的磁場變化,以便到時候可以更準確預測「大型」太陽風暴何時降臨。

太陽風暴(solar storm)是太陽向太空拋出大量帶電粒子的現象,通常與耀斑、日冕物質拋射(coronal mass ejection,CME)事件有關。日冕物質拋射常隨著太陽耀斑一起出現,稱為太陽風暴,通常在事件發生後一兩天,這些高能帶電粒子流就會抵達地球。

當帶電粒子與地球高層大氣相互作用時,假如太陽風暴能量沒那麼高,那麼你可以在南北極地區看到絢爛美麗的極光;然而當日冕物質拋射事件非常強大,其拋出的高能量質子和電子束在太空中高速行進並與地球磁場交互作用,就可能導致地球磁場異常變化,繼而引發嚴重磁暴(導致 GPS 中斷、停電、衛星故障)、甚至更可怕的質子風暴。

迄今為止,史上最強大的磁暴為發生在 1859 年 9 月的卡靈頓事件,幾乎全球各地都看見了極光;然而質子風暴更可怕,自有紀錄以來地球只遇過 3 次,然而質子風暴的強度比卡靈頓事件還要高 10 倍,它的高能粒子流最快在爆發後十幾分鐘就可到達地球,幸運的是現代社會並沒有遇過質子風暴,不幸的是萬一發生在當代,所有電網、通訊系統、衛星和空中交通導航系統都會被殺個措手不及。

令人擔憂的是,今年 3 月一組科學團隊分析指出,極端質子風暴平均每 1,000 年就可能發生一次。你知道上一次質子風暴發生在何時嗎?2,600 年前。也就是說時機已經成熟了。

然而日冕磁場是太陽風暴領域中研究最少的現象,因此英國科學家準備推出 SULIS 計畫,將直接測量太陽日冕磁場變化,任務包括 3 對同步立方衛星(CubeSat),分別放在日-地系統的 L1、L4、L5 拉格朗日點上,任務時長預計 10 年。

計畫主持人、英國諾桑比亞大學 Eamon Scullion 博士表示,SULIS 將揭露帶電粒子流的成分、密度與速度,增加下一個「大型」太陽風暴事件預測的準確度。

▲ 日-地系統的拉格朗日點位置。(Source:NASA [Public domain], via Wikimedia Commons

(首圖來源:諾桑比亞大學

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