太陽黑子能在表面上出現多久?

2020-06-20 | 譯編者:奕德 審訂員:黃俊穎


本月份(2020/06)編號2765的太陽黑子,在太陽表面上出現超過12天以上。(影像來源:中央氣象局天文站)
本月份(2020/06)編號2765的太陽黑子,在太陽表面上出現超過12天以上。(影像來源:中央氣象局天文站)

伴隨著本(2020)年度最重要的日環食即將在周日(6/21)登場,這一天應該也會是多數人連續觀測太陽最長時間的機會。但可惜的是目前太陽表面在未來幾日不有機會形成太陽黑子,不然在觀測日環(偏)食的同時也可以找找太陽黑子在哪裡。不過過去幾天,如果民眾準備器材並且利用晴朗的日子練習拍攝太陽時,也許就有注意到過去一週在太陽表面上都持續有著一個太陽黑子。

針對太陽黑子區域的特寫影像(影像來源:NASA/SDO)
針對太陽黑子區域的特寫影像(影像來源:NASA/SDO)

編號2765的太陽黑子其實形成的很早,在6月5日時就從NOAA/GOES衛星的Xray輻射通量觀測中,發現在太陽表面邊緣有一處活耀區形成,直到6月6日才隨著太陽自轉從邊緣移到可以觀測的區域,並且持續出現到6月16日才消失在太陽表面上。從NASA/SDO的衛星觀測影響,太空天氣作業辦公室透過SWPC/NOAA所提供的太陽黑子座標為基準,進行黑子範圍的光球層影像以及磁場強度的特寫。從連續影像中一窺太陽黑子在太陽光球層上的變化以及對應區域的磁場變化。從影片中可以看到從一個明顯的黑子伴隨周遭的小黑子,漸漸變成一個顯著的大黑子,再慢慢分裂成兩群後逐漸消失。
(另開視窗看影片)
(另開視窗看影片)

磁場影像中顏色愈偏向紅色或藍色,表示磁場強度愈強。而紅黃色表示磁場方向是朝向太陽表面,而藍綠色則是表示磁場方向為遠離太陽表面。

長達10天的期間,雖著太陽磁場結構的變化,也發生了多次短暫的Xray輻射通量增強。並在6月8日更增強達到規模B6.0,雖然強度快要達到影響無線電波通訊的等級,但因為發生在台灣地區的夜間時段,所以並沒有對台灣周遭地區的高頻通訊造成干擾或中斷。不過,像這樣可以在太陽表面上持續長達10多天的太陽黑子,算是觀測紀錄中的罕見現象嗎?而多數太陽黑子又能在表面上持續多久呢?

太陽黑子持續時間分析(圖片來源:SWS/BOM)
太陽黑子持續時間分析(圖片來源:SWS/BOM)

從太陽黑子過去的紀錄分析,多數的黑子只能夠在太陽表面上持續數天,即使有少數的黑子可以持續較長的時間,最長的紀錄也不會在太陽表面上持續超過100天。科學家利用皇家格林威治天文台對20世紀所觀測到的3000多個黑子群進行分析,繪製成太陽黑子持續時間的統計圖表。圖上橫軸是太陽黑子在表面持續的時間,縱軸則是百分比。一般而言,有近50%的太陽黑子持續的時間少於2天,而僅僅只有10%的黑子可以在表面上持續超過11天。所以多數的黑子都會在幾天內消失,過去這一年甚至還有觀測到僅存在數小時就消失的太陽黑子,因次這週所觀測的太陽黑子可以算是少數可以持續存在。

由於太陽黑子是最容易被觀測到的現象,也表示太陽表面有著活動較為活耀的區域存在。因此當觀測到太陽黑子存在時,也會讓太空天氣預報員更加的留意是不是會有劇烈的活動並且影響到太空天氣的變化。當黑子持續的時間愈長,就需要留意這少數的現象會不會帶來更劇烈的影響。

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奕德

國立中央大學太空科學所博士班畢業 現任中央氣象局氣象資訊中心研究員 專長:電離層物理、電離層模擬、太空科學科普教育、Dagik Earth應用

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