科學家成功預測X級的太陽耀斑

科學家利用美國太空總署太陽動力學天文台（Solar Dynamics Observatory，簡稱 SDO）的觀測資料，開發了一套新預測模式，成功的預測了上一個太陽週期中，九個X級太陽耀斑中的其中七個，未來期望該模式發展得更成熟，並可預報每天太陽輻射爆發的事件。

太陽週期平均長度約為十一年，其中X級耀斑比起一般閃焰來說，數量相對稀少，但是它們對人類的生活，卻可能造成巨大影響，如中斷無線電通信和電力系統，甚至影響在太空中執行任務的太空人。如果科學家可以針對太陽耀斑進行預測，就如每日天氣預報一般，將可以讓人們爭取時間，進行防範工作的準備，降低災害。

日本名古屋大學宇宙地球環境研究所所長草野完也帶領的研究團隊，發展了一套新預測模式，透過分析太陽表面活躍區域的關鍵特徵，即成功的預報了X級耀斑。

研究團隊認為關鍵特徵包含被高度扭曲的磁力線的出現，這是觸發巨大耀斑的徵兆，當磁力線在足夠扭曲的情狀下，透過磁重聯（magnetic reconnection）機制，讓兩個相鄰的拱形磁力線合併成一個大的雙峰拱形，形成如英文字母「M」的不穩定的磁場結構，此時可以觸發大量的能量釋放。

科學家認為磁重聯發生的位置也是關鍵特徵之一，就像雪崩一樣，當裂紋發生在陡峭的斜坡時，將發生巨大的雪崩。所以當磁重聯發生在邊界附近時，就會因級聯效應，而產生巨大耀斑。另外，其遠離邊界時，可利用的能量更少，剛萌芽的耀斑甚至可能消失，但太陽仍然可以迅速釋放物質雲，稱為日冕物質拋射（coronal mass ejection）。

研究團隊建立的新預測模式，利用太陽動力學天文台的觀測資料界定了活躍區域的磁場邊界，並計算其中熱點的不穩定性，成功的預測了上一個太陽週期中，九個X級耀斑中的其中七個。而其他兩次失敗的原因，可能是因為該事件爆發的活躍區範圍更大，且沒有隨著耀斑產生日冕物質拋射現象所造成。

研究團隊期望進行大量驗證及修正，未來本欲測模式可以應用於生活及太空探索中。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2020年7月31日出版的《科學》期刊