随着科技进步，太空天气对人类的影响愈来愈重要，一颗价值几十亿元的人造卫星， 可能因没注意太空天气而被摧毁，GPS定位也可能出现严重误差， 因此我们必须学着了解并掌握太空天气。 由国科会与联合报、公共电视、科学人杂志、中广公司、News98合办、 中央大学理学院科学教育中心承办的 「2006展望演讲春季系列-观察与认知：心灵‧生物‧地球‧宇宙」， 第七场由中央大学太空所教授刘正彦主讲「太空人何时出门？对太空天气的观察」， 吸引爆满听众。 刘正彦说，「大气」是指地表到高度80公里的高空， 「太空」是高度50公里一直到人类太空船所能到达的太阳系空间， 两者有些重复；「天文」则是太空船到不了的地方， 包括太阳本身和遥远的恒星、星系、银河。 太空物质 多呈现电浆态 太空的特点是很多物质呈现第四态「电浆态」，固态加能量变液态， 再加能量变气态，然後再加能量就成为电浆态，又叫「离态」， 就是分子或原子中的电子解离出来；日光灯就是离态发光， 是用高压让水银蒸汽的电子解离，放出紫外光，撞到灯管涂的锌而发出萤光。 刘正彦说，距地表50公里高空大气稀薄，照射太阳光後，就解离成为电浆态， 也就是电离层；太阳本身也是电浆态。 太阳核心约1500万度，热能往外传的过程，是氢原子不断吸热再放热， 所以传到外面要经过几万年时间；太阳表面温度已降到6000度， 但瞬间加热造成的日冕，却可达150万度。 至於太阳黑子，刘正彦指出，最早是中国人在汉朝就看到了， 黑色的原因是温度比周围低，约4000度，黑子还有强磁场和周期性， 有些大小已和地球差不多。 太阳不像地球是刚体，所以会「差动式自转」，就是接近赤道处转得快， 约23天转一圈，南北极转得慢，要35天；刘正彦表示， 这样造成太阳表面的磁力线愈拉愈长，最後扯断， 也造成太阳磁场南北极每11年就颠倒一次，黑子也以11年为单位相当规律的出现。 但太阳黑子的出现仍有不确定因素，刘正彦表示， 过去2000年地球上共出现过8次「蒙德极小期」， 就是有几十年的时间，全球各地都看不到黑子；这段时间气候特别冷， 被称为「小冰河时期」，中国历史上的严寒、夏寒、降水，也都发生在这段时间。 讯号微弱 太阳闪焰造成 太阳天气的源头是太阳发光又发「风」，刘正彦说，太阳的能量来源是核反应， 每秒耗损42亿公斤质量，相当於40亿颗氢弹爆炸； 平常只会放出太阳光（电磁波）和太阳风（带电粒子）， 但当两颗黑子碰撞爆炸时， 就会放出「太阳闪焰（高能粒子和射线）」及「日冕抛射物质（大型带电电浆团）」， 这些高能粒子大约两小时後会到达地球，造成严重影响。 刘正彦指出，看电视碰到的「讯号微弱」，就是太阳闪焰传到电离层， 影响电磁波信号传递；高能粒子也会撞击卫星，所以卫星电脑不能用最先进的， 导线太细，要用旧一点、导线较粗的，才不会一碰就坏； 也不能用东西挡住晶片，本来一颗高能粒子撞到还不会坏， 但打到阻挡物，一颗变几百万颗，电脑一定烧坏。 面对这麽强大的攻击，幸好地球有四大守护神，才能保平安， 分别是「磁层」阻挡太阳风，「电离层」阻隔X光、超紫外光和紫外光， 「大气层」阻挡陨石，「臭氧层」阻隔紫外光。 刘正彦表示，太阳风是电浆体，能量很高，但是地球磁层会把它们全部挡在外面。 可是太阳风仍会从地磁的空隙南北极溜进来，在地球上下各挂一个甜甜圈， 从地上看就是美丽的极光。 最早在佛经上记载「彗星长尾巴」，是太阳风往外吹的间接证据； 电离层则是在20世纪初发现的，刘正彦说，全球电离层浓度最高的地区， 在南北半球各一处，北半球成带状，正好通过台北到高雄之间， 一般电离层每1cc空气有100万颗带电粒子，台湾上空可到900万颗， 好处是挡住有害物质，坏处是通信、定位导航常被干扰。 带电粒子 毁掉通信卫星 大气层则由低到高分别是对流层、平流层、中气层和热气层， 对流层较高处因空气膨胀降温，温度较低， 平流层则因距地表50公里的臭氧层释出能量，温度缓慢上升； 中气层会在高度90公里处骤降到摄氏零下100多度， 热气层则是晚上1500度、白天2500度，太阳黑子多的时候可到3000度。 带电粒子破坏力很强，刘正彦指出，1997年美国AT&T公司因不听专家警告， 损失一颗通信卫星；美国攻打伊拉克时，会等太阳黑子不正对地球时再攻击， 因为战斧巡弋飞弹靠GPS卫星定位，太阳黑子可能造成卫星讯号偏移几百公里。 除此之外，北美曾因磁层感应太阳风，变得像发电机， 地面上一座发电厂产生感应电流，把整座电厂都烧坏，造成几十万户停电， 因为在冬天，冻死很多人；俄罗斯也曾有地下油管因感应起电而炸开。 被大气层阻挡的陨石也很恐怖，刘正彦表示，流星若打到卫星上的太阳能板， 会造成断路，卫星就会失联、失踪；太空梭的三层厚玻璃， 也曾被一个像米粒大的陨石，击破外面两层。不过他说这种机率很小，不必太紧张。 他比较担心的是，2010年到2011年的太阳黑子活动极大期，会严重影响通信， 包括卫星通信和靠电离层反射传播的地面调幅广播，一定要提前预防。 -- 体には翼がないけど、心の翼が…私に空をくれたから。 このまま心ごと翼になってしまいたいって。 By 紘濑玲名 (Rena Hirose) エースコンバット３　エレクトロスフィア ACE Combat 3 Electrosphere --

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