NASA太陽探測器驚人發現:太陽表面爆發「磁力爆炸」將改寫太空天氣預測
美國NASA派克太陽探測器(Parker Solar Probe)在執行極高風險的太陽大氣層穿越任務時,首度直接觀測到一場朝向太陽表面的強烈磁力爆炸現象。這項突破性發現將有助於科學家更準確預測影響地球的地磁風暴。
探測器測得質子能量比預期高出約1000倍,更令人驚訝的是發現一股等離子噴流竟朝向太陽表面,而非向外噴發。由於派克探測器當時正好位於太陽與粒子源之間的特殊位置,讓科學家能精確追溯這些高能粒子的來源。
這項發現顯示,太陽磁場的糾結程度和強度遠超想像,能將帶電粒子加速到比單靠磁場強度預期更快的高速。朝向太陽的等離子噴流是由太陽大氣層中的「磁力重聯」現象所引發——這是一種磁場斷裂後重新連線的爆炸性過程。
研究主要作者、西南研究院太空研究部主任米希爾·德賽指出:「這些發現表明磁力重聯是近太陽區域太陽風中高能粒子的重要來源。任何存在磁場的地方都可能發生磁力重聯,但太陽附近的磁場特別強大,因此能釋放出更多儲存能量。」
理解磁力重聯現象對太空天氣預測至關重要。太空天氣由太陽風和其他太陽爆發活動驅動,科學家認為正是太空天氣剝離了火星大氣層,使其從宜居行星變成冰凍荒原。在地球上,太空天氣可能引發導致停電、損害衛星、幹擾無線電和GPS訊號的地磁風暴,甚至危及太空人安全。不過,太空天氣同時也造就了地球上壯麗的極光景觀。
美國氣象學會報告顯示,2024年5月的強烈太陽活動對農業造成嚴重衝擊,極端地磁風暴幹擾了精準的GPS導航系統,影響農作物的種植、施肥和收成,估計造成高達5億美元的潛在收益損失。
派克太陽探測器是人類首個飛入太陽高層大氣(日冕)的太空任務,以空前精細度直接測量日冕內外磁場和粒子,為理解包覆整個太陽系的巨大太陽風層提供關鍵資料。最新研究成果已發表在5月29日的《天體物理學期刊通訊》。
這項發現只是派克探測器的眾多新發現之一。2023年就有超過700篇經過同行評審的科學論文使用了該探測器前四年執行的資料。探測器在2024年3月22日完成第二次極近距離太陽飛越,距離太陽表面僅380萬英里(610萬公里),追平了2024年12月創下的紀錄。