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從日環食出發,看見太陽的「黑暗面」

2015/10/22
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中國古代認為天狗食日是極為不詳的徵兆,今日的科學已經成功找出日環食的真正原因,對此天文奇景不再恐懼。不過,換個角度來說,太陽本身的確有可能對地球產生嚴重的負面影響。來自太陽日冕的太陽風,在特定的條件下成功穿透地球磁場後,這些來自外太空的物質就有機會造成災難。
 
 
想要有個早起的好理由嗎?(2012年)5月21號清晨,台灣的民眾將有機會看到難得一見的天文奇景——日環食。
 
有人擔心日食會帶來災難,這個說法,當然沒有科學根據。但太陽本身的變化,卻可能影響你我的生活。怎麼說呢?請聽以下的《科學三分鐘》。

古代傳說中,「天狗食日」代表劫難來臨?

在晉書.天文志當中,對於日食有這樣一段描述:「日食,陰侵陽,臣掩君之象,有亡國。」在古代,日食常被認為是災難的象徵,或表示皇帝治國無方,不過從現代科學的角度看,這些說法當然都沒有根據。

但是您知道嗎?太陽雖然供應地球所需要的光和熱,卻也可能帶來災難。

日食,是月球運行到太陽與地球之間,所造成的天文現象。所謂日環食,對於觀察者的視線來說,就是月球剛好擋在太陽中央,太陽的本體看起來只剩下一個圓環。日全食則是月球比較靠近地球的時候,太陽本體完全被遮住,這時候可以清楚看到太陽的周圍有一圈光暈,也就是日冕。

日冕是太陽大氣的最外層,含有大量的質子、電子等帶電的粒子,這些粒子脫離太陽引力,進入太空,就形成太陽風,太陽風跟我們的生活又會產生什麼關聯呢?請聽中央大學太空科學研究所朱延祥教授的說明:

朱延祥教授分享:

其實從太陽產生出來一個太陽風,它的速度大概是每秒鐘四百公里。那一般來說,因為我們地球外層呢,有所謂的磁層來保護著我們,所以當這種帶電的高能粒子,碰到我們地球的磁層的保護的時候呢,它會被我們地球磁場所偏折,它不會直接地穿透過來。

對於太陽風當中的帶電粒子,地球磁場可以改變它們行進的方向,不會危害到我們。朱教授用了一個例子來模擬,就是把鐵粉放在紙面上,把磁鐵靠近吸引鐵粉,當磁鐵移動,鐵粉也會跟著動。雖然原理不完全相同,效果卻很類似。
 
地球磁層並不是完美的保護罩
 
既然地球磁場會保護我們,為什麼還要擔心呢?

朱延祥教授分享:

當太陽發生一些擾動,譬如說我們講太陽黑子啊,或是閃焰哪等等,有非常強烈的擾動發生的時候呢,它所產生的太陽風,走的速度非常的高,可以高達每秒鐘一千公里以上,甚至更高。這種高能的,速度超過一兩千公里以上的粒子,雖然也是有帶電,可是我們一般正常的地球磁層呢,是沒有辦法阻擋它的,它可以穿透我們地球磁層的保護,而直達我們地球的電離層甚至更低的地方。於是呢,我們在整個太空中運行的人造衛星,可能就會受到一些影響。

那另外呢,它在電離層裡面也可能產生一些巨大的電流,這個電流產生,在我們地球表面也會產生出一些電場,這些電場也會影響到我們的發電廠,甚至造成發電廠的停止發電,就是斷電現象。

來自太空的災難,是可以預測跟預防的。因此,科學界相當注重對太陽的研究。希望大家在好奇觀看日環食奇景的同時,也能多注意天文物理的發展。

今天的科學關鍵字就是:日環食(Annular Eclipse)。
 
日環食觀賞注意事項
 
觀賞的地點要在新竹市以北,能看到東北方的天空,仰角10度以上沒有障礙物。2012年5月21號上午5點07分,就可以開始觀看。請注意保護眼睛,一般的太陽眼鏡是沒有用的,市面上可以買到觀測太陽專用的減光濾紙,可以隔著濾紙觀看,但是也不要超過20秒鐘。

預祝您觀賞愉快!
 
來源:
  • 行政院國家科學委員會補助製播,於2012-05-20 16:55:00播出
  • 原標題:日環食
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